test

  • abstract
  • Principalul
  • metode
  • Metode izotopice.
  • metode statistice.
  • REZULTATELE
  • DISCUŢIE
  • glosar

abstract

Principalul

Insuficiența intestinală (IF) este o afecțiune clinică în care organismul este incapabil să promoveze creșterea și/sau homeostazia fluidelor și electroliților din cauza suprafeței funcționale insuficiente a intestinului. În populația neonatală, conform ultimelor rapoarte, până la 0,7% dintre sugarii cu greutate foarte mică la naștere și până la 1,1% la sugarii cu greutate foarte mică la naștere. Mortalitatea IF asociată la sugarii cu greutate foarte mică la naștere este considerată a fi de 20% (1).

Tratamentul medical modern pentru IF se bazează pe nutriția parenterală (PN), dar, din păcate, acest tratament poate fi însoțit de leziuni hepatice numite insuficiență hepatică intestinală (IFALD). Etiologia IFALD poate fi multifactorială și, pe lângă faptul că este legată de PN, IFALD este legată de sugarii prematuri, numărul de episoade infecțioase, capacitatea de a tolera nutriția enterală, numărul de laparotomii, numărul de zile cu antibiotice și alți factori care nu sunt încă identificat. (2).

IFALD începe cu dezvoltarea inflamației periportale hepatice și a colestazei și, după expunerea prelungită la PN, poate duce la proliferarea tractului biliar, fibroză și ciroză (3). În cazurile de afectare hepatică severă, ireversibilă asociată cu IFALD, poate fi necesar un transplant hepatic izolat sau, de obicei, un transplant combinat de intestin/ficat (4-6).

Deși biopsia hepatică rămâne standardul de aur pentru evaluarea IFALD, natura invazivă a acestui test exclude utilizarea acestuia ca o măsură frecventă a progresiei bolii sau a recuperării. Testele biochimice statice convenționale biochimice (transaminază, bilirubină, fosfatază alcalină și plasmă de albumină sau timp de protrombină) au fost utilizate pentru a evalua leziunile și funcția, dar diferă foarte mult în specificitate și sensibilitate (7-9). De exemplu, pacienții IFALD cu bilirubină normală sau ușor crescută pot avea adesea ciroză, determinată de biopsia hepatică (10).

Pe baza acestor neajunsuri, sistemul Child-Turcotte and Pugh Assessment System (CTP) a fost inițial dezvoltat în 1964 pentru a evalua severitatea bolilor hepatice cronice (11) și, mai recent, un alt sistem de evaluare utilizat pe scară largă, modelul hepatic final. (MELD) a fost dezvoltată utilizând creatinină serică, raportul internațional normalizat (INR) și bilirubină pentru a prezice supraviețuirea la pacienții adulți cu boală hepatică cronică (12). Scorul final al bolii hepatice a copiilor (PELD) este similar cu scorul MELD, dar este conceput ca un instrument pentru a prezice mortalitatea și morbiditatea la copiii cu boli cronice care așteaptă transplantul de ficat (13). PELD utilizează câteva criterii diferite de MELD pentru a identifica nevoile specifice de creștere și dezvoltare ale copiilor, inclusiv 1) bilirubina, care măsoară eficacitatea secreției biliare, 2) INR, care măsoară capacitatea ficatului de a produce factori de coagulare a sângelui, 3) albumina, care măsoară capacitatea ficatului de a sintetiza proteina viscerală din aminoacizi precursori, 4) eșecul creșterii și 5) vârsta (indiferent dacă copilul are mai puțin de 1 an).

Aceste sisteme de notare sunt potențial superioare testelor biochimice singure, deoarece abordează o varietate de factori care reflectă rezerva și funcția hepatică. Cu toate acestea, MELD și CTP nu au fost concepute pentru copii (13) și, deși scorul PELD este specific populației pediatrice, are limitări în evaluarea IFALD. Nu a fost validat ca un marker surogat pentru evaluarea clinică a bolii hepatice la pacienții care nu au boală hepatică în stadiu final. În plus, patru dintre cele cinci componente ale PELD (greutate, înălțime, INR și albumină) pot fi modificate în alte condiții decât IFALD. De exemplu, nașterea prematură, vârsta gestațională, malabsorbția, pierderea intestinală, lungimea intestinală și malnutriția pot contribui la anomalii ale creșterii, absorbția vitaminei K și scăderea albuminei, independent de funcția ficatului.

Un test dinamic neinvaziv pentru IFALD poate aborda mai bine aceste limitări. Anterior, au fost propuse teste dinamice neinvazive la populațiile adulte pentru a măsura capacitatea metabolică hepatică la un moment specific și pot fi utilizate pentru a cuantifica rezerva funcției hepatice în evaluarea pe termen lung (9). Substraturile utilizate în aceste teste dinamice pentru evaluarea funcției hepatice trebuie să îndeplinească criterii care includ absorbția sigură, rapidă și consistentă, metabolismul hepatic specific, calea metabolică cunoscută și apariția rapidă a metabolitului în respirația expirată sau în alt loc de prelevare (14).

Substraturile sunt clasificate în mod tradițional în funcție de compartimentul hepatic particular în care apare metabolismul (mitocondrial, microsomal sau citosolic) (14) și, prin urmare, pot fi selectate pe baza compartimentului cel mai afectat de tipul de boală hepatică. Disfuncția mitocondrială hepatică este rezultatul unei game largi de patologii hepatice și este un indicator util al funcției hepatice generale. În ciroza hepatică, ficatul gras sau leziunile xenobiotice, metabolismul oxidativ al diferitelor substraturi este afectat de disfuncția lanțului de transport al electronilor în mitocondriile hepatice (15, 16), sugerând că evaluarea funcției mitocondriale poate fi un marker adecvat pentru funcția ficatului în timpul PN (17).

Un substrat care este metabolizat în mod specific în mitocondriile hepatice și care îndeplinește celelalte criterii de mai sus este aminoacidul metionină (9, 18). Situl principal al metabolismului metioninei este în ficat (19), cu mai multe căi care duc la producerea de dioxid de carbon (CO2). În primii pași ai metabolismului metioninei, metionina adenosiltransferază catalizează conversia din metionină în S-adenosilmetionină (SAMe) (20). CO2 este produs atunci când SAMe este decarboxilat pe drumul către sinteza poliaminei (21, 22). SAMe este, de asemenea, implicat în reacții de transmetilare care duc la S-adenosilhomocisteină și la formarea ulterioară de homocisteină (19). Cea mai comună metiltransferază în aceste reacții de transmetilare este glicina N-metiltransferază, care convertește glicina în N-metilglicină (sarcozină) (21). Sarcozina este apoi oxidată de sarcozină dehidrogenază, care se găsește exclusiv în mitocondriile ficatului; un set ulterior de reacții, inclusiv formarea de formaldehidă și intermediari de formiat, conduce la formarea de CO2 (18, 23). Transionizarea metioninei este o altă cale potențială pentru catabolismul metioninei care duce la conversia carbonului metilic sau carboxilic în CO 2 și are loc în principal în ficat. Cu toate acestea, această cale nu apare la mamifere în condiții metabolice normale (18, 24).

Fiecare dintre căi, așa cum s-a menționat mai sus, produce CO 2 în metabolismul intermediar al metioninei. Studiile anterioare, bazându-se pe căile de degradare a metioninei către CO2, sugerează că testul de respirație cu metionină ([13C] -MBT) marcat cu 13C ([13C] -Met) poate fi utilizat pentru a evalua capacitatea oxidativă a metioninei. ficat (9).

În acest test de respirație, pacientului i se administrează [1-13C] -Met în care unul dintre cei 12 atomi de carbon din metionină a fost înlocuit cu un izotop stabil de 13 C. Izotopul stabil la 13 C este scindat enzimatic în timpul uneia dintre căile metabolice menționate mai sus și este în cele din urmă încorporat în CO2 și expirat prin respirație (9). Îmbogățirea CO 2 expirat cu 13 ° C este analizată prin spectrometrie de masă izotopică. Prin urmare, este posibil să se monitorizeze capacitatea oxidativă a metioninei în mitocondriile hepatocitelor utilizând un marker stabil de izotop (9).

Dezvoltarea iv [13C] -MBT oferă potențialul pentru mijloace sigure, neinvazive și fiabile de evaluare a bolilor hepatice în mod specific la copiii cu IFALD (25). Versiunea orală a fost utilizată în siguranță la adulți timp de aproape zece ani (9), iar metoda iv [13 C] -MBT evită orice eroare din cauza absorbției gastro-intestinale variabile care poate fi asociată cu pacienții cu FI.

Am încercat să folosim iv [13C] -MBT ca indice al funcției hepatice la un grup pediatric de pacienți cu IF. În special, regenerarea respirației a 13 CO 2 a fost corelată cu testele biochimice ale bolii hepatice, scorurile PELD și histopatologia la pacienții copii IFALD. Am investigat în continuare fezabilitatea acestui test ca o măsurare în serie ușor repetabilă a funcției hepatice în populația noastră de studiu.

metode

După aprobarea Comitetului de revizuire instituțională (IRB) și consimțământul informat scris, între iulie 2006 și februarie 2009, 27 de pacienți au fost înscriși în Centrul Avansat de Reabilitare a Intestinului din secția de spitalizare a Spitalului de Copii din Boston. 1) diagnosticul IF (definit ca dependență PN pentru ≥ 30 d); 2) vârsta gestațională corectată ≥ 36 săptămâni; și 3) furnizarea unui PN pentru a satisface o parte sau toate cerințele de energie și proteine. Diagnosticul IFALD s-a făcut prin 1) bilirubină serică directă (DB) ≥2 mg/dl sau 2) histopatologie hepatică, care a prezentat fibroză moderată până la marcată la nivelul expunerii PN timp de> 30 de zile. Criteriile de excludere au inclus 1) absorbția antimicrobienelor parenterale și/sau vasopresorilor; 2) Suport nutrițional insuficient (13 CO 2 [V 13 CO 2 (timp)] a fost calculat pe baza ratei de producție de 13 CO 2 la fiecare moment de prelevare a aerului, calculat ca: V13 CO2 (timp) = V 13 CO 2 × VE 13 CO 2 (timp), unde V CO 2 este rata totală a producției de CO 2 (în μmol/kg/min) măsurată prin calorimetrie indirectă și VE CO 2 este îmbogățirea izotopică a 13 CO 2 măsurată pe probă de aer colectată la fiecare punct de timp = min Calculul producției de 13 CO 2 a fost apoi efectuat folosind metodele stabilite (25).

metode statistice.

Îmbogățirea a 13 CO 2 de la momentul inițial a fost reprezentată în funcție de timp pentru fiecare pacient. Zona de sub curba fiecărui pacient a fost apoi obținută folosind metoda Lagrange (27).

Toate caracteristicile continue ale pacientului au fost rezumate utilizând mediana și intervalele interquartile (IQR) și deviațiile medii și standard, după caz. Caracteristicile categorice ale pacienților au fost rezumate ca proporții. Coeficienții de corelație Spearman au fost calculați pentru a evalua relația dintre rezultatele [13 C] -MBT și următoarele variabile: INR, ALT, AST, albumină, GGTP, scor PELD și durata terapiei PN în momentul testării. Comparația rezultatelor [13C] -MBT la indivizi cu și fără ciroză a fost evaluată prin testul Wilcoxon.

REZULTATELE

Douăzeci și șapte de pacienți au suferit un total de 34 [13 C] -MBT fără evenimente adverse. Pacienții au variat între 5,0 și 34,4 luni (mediană = 5,3 luni; IQR = 3,6-8,0) la 16 (59%) bărbați. Durata mediană a expunerii la PN la [13C] -MBT a fost de 5 luni (IQR: 3-7). Toți pacienții au primit acizi grași omega-3 iv în doză de 1 g/kg/zi ca strategie hepatoprotectoare în timpul tratamentului. Cele mai frecvente diagnostice care duc la IF au fost enterocolita necrozantă (33%), gastroschizele (26%) și atrezia intestinală (22%) (Tabelul 1). La momentul studiului, niciunul dintre pacienți nu avea nevoie de oxigen suplimentar.

Tabel în dimensiune completă

Figura 1 arată procentul de exces de 13 CO2 de la 27 de pacienți. Corelațiile dintre parametrii testelor funcției hepatice la 27 de pacienți și [13C] -MBT au fost în general destul de slabe. Cele mai puternice corelații cu aria de sub curba de îmbogățire [13C] -Met (13 CO 2 ASC) peste linia de bază au fost vârsta gestațională (corelația Spearman = 0,39, p = 0,04), greutatea (corelația Spearman = 0,36, p = 0,06), înălțimea (Corelația Spearman = 0,36, p = 0,07), INR (corelația Spearman = -0,36, p = 0,07) și scorul PELD (corelația Spearman = -0,31, p = 0, 12). Vârsta la momentul testului și lungimea reziduală a intestinului nu au fost asociate cu [13 C] -MBT.

Excesul de 13 atomi de CO 2 (APE) de la 27 de pacienți. APE este expresia îmbogățirii izotopului stabil în cantitatea totală de CO 2 și reflectă oxidarea urmei de 13 C-metionină din ficat. Poate fi definit ca: APE = marker/(marker + trace) × 100, unde markerul (în acest caz 13 CO 2) este un compus identic din punct de vedere chimic și funcțional cu compusul natural de interes, urmele (12 C02) (40). Odată cu creșterea timpului de la administrarea a 13 C-metionină, crește incidența a 13 CO 2, ceea ce este în concordanță cu așteptările, deoarece, așa cum sa menționat în introducere, se așteaptă ca metabolismul 13 C-metionină să ducă la producerea a 13 CO 2 .

Imagine la dimensiune completă

Dintre cei 27 de pacienți, 14 au avut o biopsie hepatică. Acești pacienți s-au diferit de persoanele fără biopsie hepatică în ceea ce privește durata expunerii la PN la momentul testării, vârsta la momentul testării, diagnosticul primar și vârsta gestațională (Tabelul 1). Cinci din cei 14 pacienți cu biopsie hepatică au avut ciroză și nouă au avut colestază sau fibroză. ASC mediană 13 CO 2 a fost de 210 la pacienții cu ciroză și 350 la pacienții fără ciroză (p = 0,04) (Fig. 2).

Cutii cu rezultate [13 C] -MBT comparând pacienții cu (n = 5) și fără (n = 9) ciroză pe biopsie hepatică. Distribuția se bazează pe AUC 13 CO 2. Bara solidă din casetă reprezintă media; partea de sus a casetei: percentila 75; limita casetei inferioare: percentila 25; iar mușchii se extind până la cea mai extremă observație în cadrul unităților 1,5 din intervalele intercuartile 25 și 75 percentile. ASC 13 CO 2 mediană a fost 210 la pacienții cu ciroză și 350 la pacienții fără ciroză (p = 0,04). Valoarea p a fost determinată de testele Wilcoxon.

Imagine la dimensiune completă

Cinci pacienți au avut măsurători repetate [13C] -MBT, trei au arătat o creștere a excreției cu 13 CO 2 și scăderea scorurilor PELD. Un pacient a avut un scor PELD redus cu un rezultat [13C] -MBT care a rămas în esență neschimbat. Al cincilea pacient a suferit [13C] -MBT de patru ori. ASC a 13 CO 2 a scăzut între primul și al treilea test, reflectând starea clinică deteriorată a pacientului (dezvoltarea sângerărilor semnificative ale stomacului și deteriorarea sănătății cu INR crescut). Între timp, scorul PELD s-a îmbunătățit ușor în timpul acestui episod. În cele din urmă, pacientul s-a stabilizat prin oprirea sângerării din stomă, corectarea coagulopatiei, iar această stare clinică îmbunătățită s-a reflectat atât într-un scor PELD îmbunătățit (scăzut), cât și într-un ASC CO2 îmbunătățit (crescut).

DISCUŢIE

Deși PN rămâne o punte terapeutică importantă pentru pacienții supuși reabilitării intestinale, expunerea pe termen lung prezintă un risc de a dezvolta patologia multifactorială a IFALD. IFALD rămâne principala cauză de morbiditate și mortalitate la pacienții cărora li se administrează PN pe termen lung, în special la populațiile neonatale susceptibile (2). Standardul de aur pentru evaluarea IFALD este biopsia hepatică. Cu toate acestea, este o procedură invazivă cu morbiditate măsurabilă și nu este potrivită pentru evaluarea frecventă a modificărilor stării ficatului.

Am căutat să dezvoltăm iv [13C] -MBT ca un test sigur, neinvaziv, pentru afectarea ficatului la pacienții pediatrici cu IF. Studiul nostru pilot inițial al acestei tehnici a demonstrat fezabilitatea acestei abordări la copiii cu absorbție enterală limitată (4). S-a demonstrat că versiunea enterală a MBT se corelează atât cu steatoza hepatică, cât și cu ciroza la adulți (27). În mod similar, administrarea orală de [13C] -MBT s-a dovedit a duce la transplant de ficat la adulți (28) și toxicitate hepatică indusă de pacienții cu HIV (18). În plus, la adulții infectați cu HIV, rezultatele orale [13C] -MBT s-au dovedit a fi un marker mai devreme al disfuncției hepatice mitocondriale decât testele standard ale funcției hepatice sau simptomatologia pacientului (29).

Deși aceste rapoarte anterioare au demonstrat siguranța și utilitatea clinică a [13C] -MBT, s-au bazat pe administrarea orală a [13C] -Met. Cu toate acestea, nu poate fi de așteptat o absorbție enterală fiabilă la populația noastră de copii cu IF. Prin urmare, am modificat tehnica originală la un test administrat iv folosind catetere venoase centrale preexistente prezente în grupul nostru de pacienți cu IF. Acest studiu susține raportul nostru anterior (25) că iv [13C] -MBT este bine tolerat la copii. Nu s-au observat efecte adverse în 34 de teste efectuate pe 27 de copii. Siguranța acestui test special de izotop stabil este în concordanță cu literatura existentă privind utilizarea clinică sigură a tehnicilor de izotop stabil în populația neonatală și pediatrică (30, 31).

Raportăm o relație puternică între ASC 13 CO 2 și prezența sau absența cirozei la biopsia hepatică (p = 0,04). Capacitatea de a recunoaște cu precizie prezența cirozei are o semnificație clinică. Toți pacienții diagnosticați cu ciroză trebuie monitorizați îndeaproape pentru semne de decompensare hepatică, iar supraviețuitorii pe termen lung cu ciroză compensată trebuie monitorizați pentru o posibilă degenerare malignă (32, 33). Credem că capacitatea [13C] -MBT de a distinge neinvaziv prezența sau absența cirozei la copiii cu IFALD oferă o alternativă promițătoare la standardul de aur actual pentru biopsia hepatică.

În cele din urmă, este important să rețineți că, deși PELD include nivelul de bilirubină al unui pacient ca indicator al afectării ficatului și colestazei, nivelurile crescute de bilirubină nu par să se coreleze bine cu dovezile histologice ale afectării ficatului (37-39).

De fapt, pare să existe dovezi că la copiii cu IFALD poate exista fibroză avansată și chiar ciroză fără niveluri ridicate de bilirubină directă (10). Prin urmare, iv [13C] -MBT oferă un nou test clinic relevant pentru evaluarea IFALD. În acest studiu, confirmăm siguranța tehnicii și fezabilitatea retestării la copii. Am demonstrat în continuare o relație semnificativă între rezultatele [13C] -MBT și prezența sau absența cirozei hepatice la copiii cu IFALD.

Studiul are mai multe limitări, inclusiv o dimensiune relativ mică a eșantionului (27 de pacienți), lipsa unei biopsii hepatice consistente de biopsie și absența unei cohorte comparative. Deși un avantaj semnificativ al [13C] -MBT este repetarea testului pentru evaluarea pe termen lung a funcției hepatice, doar datele sondajului pilot sunt disponibile în acest studiu. În cele din urmă, trebuie evaluată utilizarea [13C] -MBT la pacienții vârstnici cu FI.

Cercetările viitoare sunt justificate pentru a determina capacitatea [13C] -MBT de a distinge grade mai fine de fibroză hepatică și de a evalua utilitatea acestui test în prezicerea rezultatelor clinice pe termen lung în diferite grupuri IF.

glosar

L [1-13C] metionină

L [1-13 C] test de respirație cu metionină

zona de sub curba de îmbogățire [13C] -Met față de linia de bază

gamma glutamil transpeptidaza

boală hepatică asociată cu insuficiență intestinală