Μελέτη παραγόντων οξειδωτικού stress σε ασθενείς με αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο (ΑΕΕ)

Abstract

The aim of the study was to measure the factors of nitrogen monoxide (NO), hydrogen peroxide PerOx (Η2Ο2), and calprotectin in patients with stroke and and to elucidate their potent correlation with characteristics from patients' history. Patients and Methods. After obtaining the approval from the hospital ethics committee, 42 patients (mean age 72.67 ± 7.851 years) (29 males and 13 females) with acute ischemic stroke (AIS) , who were admitted to the emergency department of General Hospital of Argos between September 2007 and April 2016, were evaluated. Patients, who were diagnosed as having AIS based on medical history, neurological examination findings, and brain CT scans, were included. Information about the study was provided to the patients, and their consent was obtained. Because oxidant levels can change, patients with a history of cerebrovascular disease, neurological disease, chronic kidney disease, blood disorders, or stroke were excluded. 23 participants individuals (mean age 70.91 ± 9.01 years) involved in our study as controls were healthy blood donors and were without any acute or chronic diseases.To assess the dynamic changes in nitric oxide (NO) and calprotectin, EDTA venous blood samples were collected from the patients within the first hour of their hospital admission (t0) and after 8 hours (t1). Serum hydrogen peroxide (PerOx), NO, and calprotectin levels were measured by enzyme-linked immunosorbent assay using commercial assay kits. Because of the NO instability, the amount of NO was indirectly determined by calculating the nitrate to nitrite molar ratio.Statistical analysis was performed using SPSS 23.0 (Windows Version). Paired t-test and Mann–Whitney U test were used accordingly. All performed tests were two sided. A p value less than 0.05 was considered statistically significant (p = 0.05). Results. Forty-two patients (mean age 72.67 ± 7.851 years) with AIS and 23 age-matched healthy control individuals (mean age 70.91 ± 9.01 years) were included. Mean body mass index of the patients was 28.9 (range 20.9–40.4). 64% of the patients who included in the study were hypertensive, while 38% and 23% had a history of diabetes mellitus and coronary artery disease, respectively. Only five patients had documented hyperlipidemia, and four patients had atrial fibrillation. Three patients did not have any comorbidity. Baseline serum levels of NO as nitrate/nitrite concentration were lower in the patients group than those in the control group (−1.870 ± 1.820 vs 0.034 ± 0.048, p < 0.001). After 8 hours, the serum levels of NO (0.949 ± 2.191) were higher than at baseline (−1.870 ± 1.820) in the patients group (p < 0.05). Additionally, serum calprotectin levels were higher at baseline than at t1 in the patients group (12.983 ± 1.377 vs 12.363 ± 0.990 mmol/l, p < 0.01). When the patients were divided into two subgroups depending on their blood pressure, it was found that at baseline, hypertensive patients (64.3%) had lower levels of NO than non-hypertensive patients (−2.387 ± 1.739 vs −0.938 ± 1.624, p = 0.012); this difference was not observed after 8 hours. Moreover, the subdivision of patients into two groups depending on the presence of coronary artery disease (CAD) revealed that patients with CAD (24%) had higher serum levels of NO at t0 and lower serum levels of PerOx at t1 than patients without CAD (p = 0.003 and p = 0.001, respectively). The categorization of patients based on their diabetes mellitus history showed that serum calprotectin levels in diabetic patients (38%) were lower than in non-diabetic patients at baseline (12.215 ± 1.363 vs 13.481 ± 1.170 mmol/l, p = 0.014). This difference was not observed after 8 hours.In terms of pairwise associations, significant positive and negative correlations were found between the measured parameters in the patients and control groups. Conclusion. This study depicts the dynamic changes in the oxidative status at the early stages after AIS incidence and proposes calprotectin as a novel serum biomarker for AIS. This association ferments ground for new implications in both clinical practice and diagnostic techniques.

Σκοπός της παρούσης μελέτης με βάση τα προαναφερθέντα ήταν η μέτρηση των παραγόντων μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), υπεροξειδίου του υδρογόνου Η2Ο2 –PerOx και της καλπροτεκτίνης σε ασθενείς με Αγγειακό Εγκεφαλικό Επεισόδιο (ΑΕΕ) καθώς και η συσχέτιση τους με στοιχεία του ατομικού αναμνηστικού τους. Ασθενής και Μέθοδος. Στη μελέτη μας, η οποία διενεργήθη, κατόπιν εγκρίσεως του Επιστημονικού Συμβουλίου του Νοσοκομείου, συμμετείχαν 42 ασθενείς (μ.ο. ηλικίας 72.67+7.851 έτη) (29 άνδρες και 13 γυναίκες) με ΑΕΕ, οι οποίοι προσεκομίσθηκαν στο Τμήμα Επειγόντων Περιστατικών του Γενικού Νοσοκομείου Άργους, μεταξύ Σεπτεμβρίου 2007 και Απριλίου 2016. Η διάγνωση πραγματοποιήθηκε με βάση το ιστορικό, τα ευρήματα της νευρολογικής εξέτασης, εργαστηριακές εξετάσεις και τη διενέργεια αξονικής τομογραφίας εγκεφάλου. Εξασφαλίστηκε η γραπτή συγκατάθεση των ασθενών ή των συνοδών τους, σχετικά με την χρήση των ιατρικών τους δεδομένων, κατόπιν ενημέρωσης τους για τους ερευνητικούς σκοπούς της μελέτης. Ασθενείς με νευρολογικά και αιματολογικά νοσήματα, χρόνια νεφρική ανεπάρκεια, χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια και αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο στο παρελθόν αποκλείστηκαν από τη μελέτη. Στη μελέτη έλαβαν μέρος 23 άτομα (μ.ο. ηλικίας 70.91+9.01 έτη) με ελεύθερο ατομικό αναμνηστικό - υγιείς δότες αίματος - ως ομάδα ελέγχου.Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε αιμοληψία κατά τη χρονική στιγμή της εισόδου τους στο Τμήμα Επειγόντων Περιστατικών του Γενικού Νοσοκομείου Άργους (Τ0) και με την πάροδο 8ώρου (Τ1). Τα επίπεδα NO, PerOx και καλπροτεκτίνης μετρήθηκαν με τη βοήθεια της μεθόδου ELISA, χρησιμοποιώντας εμπορικά kits. Εξαιτίας της αστάθειας που χαρακτηρίζει το ΝΟ η μέτρηση του έγινε έμμεσα με τον υπολογισμό της σχέσης nitrate/nitrite.Η στατιστική ανάλυση πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια του SPSS 23.0 (Windows Version). Τα στοιχεία παρουσιάστηκαν με την Mean ± Standard Deviation (S.D.) Paired T-test και Mann–Whitney U test. Έπισης το Wilcoxon signed ranks test χρησιμοποιήθηκε όπου κρίθηκε αναγκαίο. Η τιμή p μικρότερη του 0.05 ήταν στατιστικά σημαντική (p ≤ 0.05). Αποτελέσματα. 42 ασθενείς (μέση ηλικία 72.67 ± 7.851 έτη) με ΑΕΕ και 23 υγιή άτομα (70.91 ± 9.01 έτη) έλαβαν μέρος στη μελέτη. Ο μέσος δείκτης μάζας σώματος των ασθενών ήταν 28.9 (εύρος 20.9-40.4). Eκ των ασθενών που συμμετείχαν στη μελέτη 64% ήταν υπερτασικοί, ενώ το 38% και 23% είχαν ιστορικό σακχαρώδους διαβήτη και στεφανιαίας νόσου, αντίστοιχα. 5 ασθενείς είχαν υπερλιπιδαιμία και 4 κολπική μαρμαρυγή. 3 ασθενείς δεν είχαν καμία συνοσηρότητα.Τη χρονική στιγμή Τ0 τα επίπεδα NO ορού ως Nitrate/Nitrite ήταν χαμηλότερα στους ασθενείς συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου (-1.870 ± 1,820 vs 0.034 ± 0.048, p<0.001). Μετά από 8 ώρες παραμονής στο νοσοκομείο τα επίπεδα το NO (0.949 ± 2.191) ήταν υψηλότερα απ΄ότι την χρονική στιγμή Τ0 (-1.870 ± 1.820) στην ομάδα των ασθενών ( p<0.05). Επιπρόσθετα, τα επίπεδα της καλπροτεκτίνης στον ορό ήταν υψηλότερα την Τ0 συγκριτικά με την Τ1, στην ομάδα των ασθενών (12.983 ± 1.377 vs 12.363 ± 0.990 mmol/l, p<0.01). Διαχωρίζοντας τους ασθενείς σε 2 ομάδες με βάση την υπάρξη αρτηριακής υπέρτασης ανεδείχθη ότι οι υπερτασικοί ασθενείς (64.3%) είχαν χαμηλότερα επίπεδα NO την Τ0 σε σύγκριση με τους μη υπερτασικούς ασθενείς (-2.387 ± 1.739 vs -0.938 ± 1.624, p = 0.012). Η διαφορά αυτή δεν παρατηρήθηκε την Τ1. Ο διαχωρισμός των ασθενών με βάση την παρουσία στεφανιαίας νόσου (ΣΝ) ανέδειξε ότι οι ασθενείς ΣΝ (24%) είχαν υψηλότερα επίπεδα NO την Τ0 και χαμηλότερα επίπεδα PerOx την Τ1 συγκριτικά με τους ασθενείς χωρίς ΣΝ (p=0.003 και p=0.001, αντίστοιχα). Η κατηγοριοποίηση των ασθενών με βάση την ύπαρξη σακχαρώδους διαβήτου (ΣΔ), ανέδειξε ότι τα επίπεδα καλπροτεκτίνης στους διαβητικούς ασθενείς (38%) ήταν χαμηλότερα απ΄ ότι στους μη σακχαροδιαβητικούς ασθενείς την Τ0 (12.215 ± 1.363 vs 13.481 ± 1.170 mmol/l, p = 0.014). Αυτή η διαφορά δεν παρατηρήθηκε μετά από 8ωρη παραμονή στο νοσοκομείο. Θετικές και αρνητικές συσχετίσεις μεταξύ των παραμέτρων που μετρήθηκαν ανεδείχθησαν στους ασθενείς και την ομάδα ελέγχου. Συμπέρασμα. Αυτή η μελέτη αναδεικνύει τις αλλαγές στην οξειδωτική κατάσταση, στα πρώιμα στάδια του ΑΕΕ και την σχέση αντίστοιχων δεικτών με το ατομικό αναμνηστικό του ασθενούς, ενώ προτείνει την καλπροτεκτίνη ως ένα νέο βιοδείκτη του ΑΕΕ. Η συσχέτιση αυτή προσφέρει γόνιμο έδαφος για την περαιτέρω έρευνα τόσο σε κλινικό όσο και πειραματικό επίπεδο.