Διαχρονική μελέτη βιοχημικών δεικτών εγκεφαλικής βλάβης πρόωρων νεογνών στη ΜΕΝΝ και άλλοι περιγεννητικοί παράγοντες έκβασης

Abstract

Introduction: Brain injury (BI) is an adverse perinatal outcome in premature neonates. Early detection of high-risk premature neonates for the development of BI is not possible for the time being. The prognostic value of many biochemical markers (BMs) has been investigated, but none is being used in clinical practice yet. Aim: The aim of this study was to investigate the levels of BMs "glial fibrillary acidic protein (GFAP)" and "S100 calcium- binding protein B (S100B)", in the serum of premature neonates with gestational age (GA) less than 34 weeks, who developed BI and specifically periventricular leukomalacia or cerebral hemorrhage, of varying degrees, in relation to normal neonates (NN) of the same GA, during the first three days of life. Additionally, it was investigated the correlation of the levels of the above BMs with clinical, laboratory, radiological findings and the degree of BI. Finally, multiple perinatal factors were combined with the above BMs for the creation of a possible prognostic model for the early detection of high-risk neonates to develop BI or adverse perinatal outcome, such as neonatal death. Material - Method: This is a prospective longitudinal case-control study, in which 96 premature neonates who met the inclusion criteria were involved in total. The neonates were admitted to a Neonatal Intensive Care Unit (NICU) of a Private Obstetrical-Gynecological Clinic of Athens. Of these, 29 developed BI, based on overall ultrasound findings until their discharge from the NICU (case group). Then they were matched one to one (1:1 fashion) with neonates who had normal brain ultrasound findings (control group). For the needs of the research, it was used the remaining unused serum of the neonates, which came from arterial or venous blood, from the scheduled daily laboratory tests,. The first blood sample was received at the admission to the NICU. Regarding perinatal factors, extensive data were collected from the obstetrical and neonatal history. Serum measurements of BMs were performed using ELISA method and the statistical analysis of the results was performed with the IBM SPSS statistics version 23 program. Results: The comparison between NN and neonates with BI did not show statistically significant differences in maternal characteristics, therapeutic interventions in pregnant women or neonates, nor in total duration of neonatal stay in NICU. As far as neonatal characteristics are concerned, neonates with BI had a significantly lower pH and white blood cell count upon admission to NICU compared to NN. In addition, base deficit and lactic acid values at admission, as well as the incidence of seizures and death, were significantly higher in neonates with BI. Necrotizing enterocolitis, in contrast, was significantly more common in NN. There was no statistically significant difference in GFAP levels between the two groups, however, neonates with BI showed more frequent GFAP levels above the kit’s lower detection limit (0.056 ng/ml) and this trend was significantly different between the two groups in the first three days of life. Neonates with BI had a significantly higher S100B serum concentration in the first three days of life, which showed a decreasing trend over the days. Serum S100B on day 1 was the best predictor of adverse neonatal outcome, such as death or grade II-IV cerebral hemorrhage. At a cut-off of 10.51 ng/ml, the S100B serum gave 100% sensitivity and 93.9% specificity for predicting adverse neonatal outcome. Conclusions: The efficacy of GFAP as an early ΒΜ for the development of BI in premature neonates appears to be limited. Probably the use of a more sensitive kit for serum GFAP in the future will highlight its potential prognostic role. Finally, larger prospective studies may give prominence to the predictive value of serum S100B and identify it as the first clinically useful BM for the early detection of high-risk premature neonates to develop BI.

Εισαγωγή: Η εγκεφαλική βλάβη (EB) είναι μια δυσμενής περιγεννητική έκβαση στα πρόωρα νεογνά. Η πρώιμη ανίχνευση πρόωρων νεογνών υψηλού κινδύνου για ανάπτυξη EB, δεν είναι επί του παρόντος εφικτή. Η προγνωστική αξία πολλών βιοχημικών δεικτών (ΒΔ) έχει διερευνηθεί, αλλά κανένας δεν χρησιμοποιείται ακόμα στην κλινική πρακτική. Σκοπός: Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η διερεύνηση των επιπέδων των ΒΔ “όξινη ινώδης γλοιακή πρωτεΐνη (GFAP)” και “S100 πρωτεΐνη B δεσμευτική του ασβεστίου (S100B)”, στον ορό πρόωρων νεογνών με ηλικία κύησης (ΗΚ) μικρότερη των 34 εβδομάδων, που ανέπτυξαν ΕΒ και συγκεκριμένα περικοιλιακή λευκομαλακία ή εγκεφαλική αιμορραγία, διαφόρου βαθμού, σε σχέση με φυσιολογικά νεογνά (ΦΝ) της ίδιας HK, κατά τις πρώτες τρεις ημέρες ζωής (ΗΖ). Επιπροσθέτως, διερευνήθηκε η συσχέτιση των επιπέδων των ανωτέρω ΒΔ με κλινικά, εργαστηριακά, ακτινολογικά ευρήματα αλλά και το βαθμό της EB. Τέλος, πολλαπλοί περιγεννητικοί παράγοντες συνδυάστηκαν με τους ανωτέρω ΒΔ για τη δημιουργία ενός πιθανού προγνωστικού μοντέλου πρώιμης ανίχνευσης νεογνών υψηλού κινδύνου να εμφανίσουν EB ή δυσμενές περιγεννητικό αποτέλεσμα, όπως ο νεογνικός θάνατος. Υλικό – Μέθοδος: Πρόκειται για προοπτική διαχρονική μελέτη ασθενών-μαρτύρων, στην οποία συμμετείχαν συνολικά 96 πρόωρα νεογνά που πληρούσαν τα κριτήρια ένταξης. Τα νεογνά εισήχθησαν σε Μονάδα Εντατικής Νοσηλείας Νεογνών (ΜΕΝΝ) Ιδιωτικής Μαιευτικής-Γυναικολογικής Κλινικής των Αθηνών. Από αυτά, τα 29 ανέπτυξαν EB, με βάση τα συνολικά υπερηχογραφικά ευρήματα ως την έξοδό τους από τη ΜΕΝΝ (ομάδα ασθενών). Μετέπειτα αντιστοιχήθηκαν ένα προς ένα (1:1 fashion) με νεογνά που είχαν φυσιολογικά απεικονιστικά ευρήματα εγκεφάλου (ομάδα μαρτύρων). Για τις ανάγκες της έρευνας χρησιμοποιήθηκε ο περισσευούμενος ορός των νεογνών από τις προγραμματισμένες καθημερινές εργαστηριακές εξετάσεις, ο οποίος προερχόταν από αρτηριακό ή φλεβικό αίμα. Το πρώτο δείγμα λαμβάνονταν κατά την εισαγωγή στη ΜΕΝΝ. Σχετικά με τους περιγεννητικούς παράγοντες, εκτεταμένα στοιχεία συλλέχθησαν από το μαιευτικό και νεογνικό ιστορικό. Οι μετρήσεις των ΒΔ στον ορό έγιναν με τη μέθοδο ELISA και η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με το πρόγραμμα IBM SPSS statistics version 23. Αποτελέσματα: Η σύγκριση μεταξύ ΦΝ και νεογνών με ΕΒ, δεν ανέδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές ως προς τα μητρικά χαρακτηριστικά, τις θεραπευτικές παρεμβάσεις στην έγκυο ή στα νεογνά, αλλά ούτε και στη συνολική διάρκεια παραμονής των νεογνών στη ΜΕΝΝ. Όσον αφορά τα νεογνικά χαρακτηριστικά, τα νεογνά με ΕΒ είχαν σημαντικά χαμηλότερο pH και αριθμό λευκών αιμοσφαιρίων κατά την εισαγωγή στη ΜΕΝΝ σε σύγκριση με τα ΦΝ. Επιπλέον, οι τιμές του ελλείμματος βάσης και του γαλακτικού οξέος εισαγωγής, καθώς και η επίπτωση των σπασμών και του θανάτου ήταν σημαντικά υψηλότερες στα νεογνά με ΕΒ. Η νεκρωτική εντεροκολίτιδα, αντιθέτως, ήταν σημαντικά συχνότερη στα ΦΝ. Στα επίπεδα της GFAP δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δυο ομάδων, παρόλα αυτά, τα νεογνά με ΕΒ εμφάνισαν συχνότερα επίπεδα GFAP πάνω από το κατώτατο όριο ανίχνευσης του αντιδραστηρίου (0,056ng/ml) και αυτή η τάση ήταν σημαντικά διαφορετική μεταξύ των δύο ομάδων τις πρώτες τρεις ΗΖ. Τα νεογνά με ΕΒ είχαν σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση S100B ορού τις πρώτες τρεις ΗΖ, η οποία παρουσίαζε μια πτωτική πορεία με την πάροδο των ημερών. Η S100B ορού την 1η ημέρα ήταν ο καλύτερος παράγοντας πρόβλεψης για ανεπιθύμητη νεογνική έκβαση, όπως θάνατος ή εγκεφαλική αιμορραγία ΙΙ-IV βαθμού. Με cut-off στα 10,51 ng/ml η S100B ορού έδωσε ευαισθησία 100% και ειδικότητα 93,9% για την πρόβλεψη ανεπιθύμητης νεογνικής έκβασης. Συμπεράσματα: Η αποτελεσματικότητα της GFAP ως πρώιμου ΒΔ για ανάπτυξη ΕΒ σε πρόωρα νεογνά φαίνεται να είναι περιορισμένη. Πιθανώς η χρήση πιο ευαίσθητου αντιδραστηρίου για την GFAP ορού μελλοντικά να αναδείξει τον πιθανό προγνωστικό της ρόλο. Τέλος, μεγαλύτερες προοπτικές μελέτες μπορούν να τονίσουν την προγνωστική αξία της S100B ορού και να την αναδείξουν ως τον πρώτο κλινικά χρήσιμο ΒΔ για έγκαιρη ανίχνευση πρόωρων νεογνών υψηλού κινδύνου να αναπτύξουν ΕΒ.