Возможности церебропротекции у детей в кардиохирургии (обзор литературы)
https://doi.org/10.24884/2078-5658-2023-20-1-89-96
Аннотация
Проведен анализ литературы в основных поисковых научных системах для выявления актуальных на сегодняшний день средств церебропротекции. Дана оценка как привычным, ставшим «традиционными» для кардиохирургии методам (гипотермия и др.), так и менее часто встречающимся в клинической практике фармакологическим подходам: использованию мелатонина, кетамина. Дана также характеристика некоторым препаратам, перспективным для решения этой задачи.
Об авторах
А. А. Ивкин
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия
Россия
Ивкин Артем Александрович - младший научный сотрудник лаборатории анестезиологии-реаниматологии и патофизиологии критических состояний НИИ КПССЗ.
Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6
Д. Г. Балахнин
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия
Россия
Балахнин Дмитрий Геннадьевич - врач анестезиолог-реаниматолог отделения анестезиологии-реанимации НИИ КПССЗ.
Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6
Д. В. Борисенко
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия
Россия
Борисенко Дмитрий Викторович - врач – анестезиолог-реаниматолог отделения анестезиологии-реанимации НИИ КПССЗ.
Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6
Е. В. Григорьев
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия
Россия
Григорьев Евгений Валерьевич - доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной и лечебной работе НИИ КПССЗ.
Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6
Список литературы
1. Иванова С. А., Лосенков И. С., Бохан Н. А. Роль киназы гликогенсинтазы-3 в патогенезе психических расстройств // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2014. – Т. 114, № 6. – С. 93–100.
2. Ивкин А. А., Григорьев Е. В., Цепокина А. В. и др. Послеоперационный делирий у детей при коррекции врожденных септальных пороков сердца // Вестник анестезиологии и реаниматологии. – 2021. – Т. 18, № 2. – С. 62–68. Doi: 10.21292/2078-5658-2021-18-2-62-6.
3. Ивкин А. А., Борисенко Д. В., Цепокина А. В. и др. Отказ от эритроцитарной массы для заполнения аппарата искусственного кровообращения как основа периоперационной профилактики церебрального повреждения у детей при кардиохирургических операциях // Анестезиология и реаниматология. – 2021. – № 4. – С. 54–61. Doi: 10.17116/anaesthesiology202104154.
4. Ковальчук В. В., Зуева И. Б., Нестерин К.В. и др. Применение препарата цитофлавин в неонатологии и педиатрии как фактор повышения эффективности терапии пациентов с поражением центральной нервной системы различной этиологии // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. Спецвыпуски. – 2018. – Т. 118, № 5. – С. 46–50. Doi: 10.17116/jnevro20181185246
5. Кузник Б. И., Хавинсон В. Х., Линькова Н. С и др. Алармин1 (hmgb1) и возрастная патология. Эпигенетические механизмы регуляции // Успехи физиологических наук. – 2017. – Т. 48, № 4. – С. 40–55.
6. Овезов А. М., Брагина С. В., Прокошев, П. В. Цитофлавин при тотальной внутривенной анестезии // Вестник хирургии имени И. И. Грекова. 2010. – Т. 169, № 2. – С. 64–67.
7. Овезов А. М., Пантелеева М. В., Луговой А. В. Интраоперационная церебропротекция при тотальной внутривенной анестезии у детей школьного возраста // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2017. – Т. 117, № 10. – С. 28–33.
8. Салмина А. Б., Комлева Ю. К, Кувачева Н. В. и др. Воспаление и старение мозга // Вестник РАМН. – 2015. – № 1. – С. 17–21.
9. Alkhatip A. M., Kamel M. G., Farag E. M. et al. deep hypothermic circulatory arrest in the pediatric population undergoing cardiac surgery with electroencephalography monitoring: a systematic review and meta-analysis // J Cardiothorac Vasc Anesth. – 2021. – Vol. 35, № 10. – P. 2875–2888. Doi: 10.1053/j.jvca.2021.01.039.
10. Alwar S., Selvam M.S., Makhija N. et al. Effect of administration of allopurinol on postoperative outcomes in patients undergoing intracardiac repair of tetralogy of Fallot. J Thorac Cardiovasc Surg, 2018, vol. 155, no. 1, pp. 335-343. Doi: 10.1016/j.jtcvs.2017.08.115.
11. Annink K. V., Franz A. R., Derks J. B. et al. Allopurinol: Old Drug, New Indication in Neonates? Curr Pharm Des, 2017, vol. 23, no. 38, pp. 5935-5942. Doi: 10.2174/1381612823666170918123307.
12. Bayley N. Bayley scales of infant and toddler development. 3rd ed. SA, TX, Harcourt Assessment Inc, 2006.
13. Claessens N., Chau V., de Vries L. S. et al Brain Injury in Infants with Critical Congenital Heart Disease: Insights from Two Clinical Cohorts with Different Practice Approaches. J Pediatr, 2019, vol. 15, pp. 75-82. Doi: 10.1016/j.jpeds.2019.07.017.
14. Clancy R. R., McGaurn S. A., Goin J. E. et al. Allopurinol neurocardiac protection trial in infants undergoing heart surgery using deep hypothermic circulatory arrest. Pediatrics, 2001, no. 1, pp. 61-70. Doi: 10.1542/peds.108.1.61.
15. Deist F. Le, Menasché P., Kucharski C. Hypothermia during cardiopulmonary bypass delays but does not prevent neutrophil-endothelial cell adhesion. A clinical study. Circulation, 1995, vol. 92, no. 9, Р. 354-358.
16. Di Gregorio G., Sella N., Spiezia L. et al. Cardiopulmonary bypass-induced coagulopathy in pediatric patients: The role of platelets in postoperative bleeding. A preliminary study. Artif Organs, 2021, vol. 45, no. 8, pp. 852-860. Doi: 10.1111/aor.13912.
17. Felfernig M., Blaicher A., Kettner S. C. Effects of temperature on partial thromboplastin time in heparinized plasma in vitro. Eur. J. Anaesthesiol, 2001, vol. 18, no. 7, pp. 467-470.
18. Graham E. M., Atz A. M., McHugh K. E. et al. Preoperative steroid treatment does not improve markers of inflammation after cardiac surgery in neonates: results from a randomized trial. J Thorac Cardiovasc Surg, 2014, vol. 147, no. 3, pp. 902-8. Doi: 10.1016/j.jtcvs.2013.06.010.
19. Han Y., Tian Y., Wu J. et al. Melatonin and Its Analogs for Prevention of Post-cardiac Surgery Delirium: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Cardiovasc Med, 2022, vol. 18, no. 9, pp. 82-88. Doi: 0.3389/fcvm.2022.888211.
20. Hornik C. P., Gonzalez D., Dumond J. et al. Population Pharmacokinetic/Pharmacodynamic Modeling of Methylprednisolone in Neonates Undergoing Cardiopulmonary Bypass. CPT Pharmacometrics Syst Pharmacol, 2019, vol. 8, no. 12, pp. 913-922. Doi: 10.1002/psp4.12470.
21. Hottinger S. J., Liamlahi R., Feldmann M. et al. Postoperative Improvement of Brain Maturation in Infants With Congenital Heart Disease. Semin Thorac Cardiovasc Surg, 2022, vol. 34, no. 1, pp. 251-259. Doi: 10.1053/j.semtcvs.2020.11.029.
22. Juenemann M. B., Schleicher T., Yeniguen N. Neuroprotective mechanisms of erythropoietin in a rat stroke model. Translational Neuroscience, 2020, vol. 11, no. 1, pp. 48-59. Doi: 10.1515/tnsci-2020-0008.
23. Kaandorp J. J., Benders M. J. N. L., Schuit E. et al. Maternal allopurinol administration during suspected fetal hypoxia: a novel neuroprotective intervention? A multicentre randomised placebo-controlled trial. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2015, vol. 100, no. 3, pp. 216-223.
24. Kain Z. N., MacLaren J. E., Herrmann L. et al. Preoperative melatonin and its effects on induction and emergence in children undergoing anesthesia and surgery. Anesthesiology, 2009, vol. 11, no. 1, pp. 44-49. Doi: 10.1097/ALN.0b013e3181a91870.
25. Kaplan M., Karaagac A. Can Open Heart Surgery at Patient’s Own Temperature Without Active Cooling. Heart Surg. Forum, 2018, vol. 21, no. 3, pp. 132-138.
26. Kaushal V., Schlichter L. C. Mechanisms of microglia-mediated neurotoxicity in a new model of the stroke penumbra. Journal of Neuroscience, 2008, vol. 28, no. 9, pp. 2221-2230. Doi: 10.1523/JNEUROSCI.5643-07.2008.
27. Keski-Nisula J., Pesonen E., Olkkola K. T. et al. High-Dose Methylprednisolone Has No Benefit Over Moderate Dose for the Correction of Tetralogy of Fallot. Ann Thorac Surg, 2016, vol. 102, no. 3, pp. 870-876. Doi: 10.1016/j.athoracsur.2016.02.089.
28. Keski-Nisula J., Suominen P. K., Olkkola K. T. et al. Effect of timing and route of methylprednisolone administration during pediatric cardiac surgical procedures. Ann Thorac Surg, 2015, vol. 99, no. 1, pp. 180-185. Doi: 10.1016/j.athoracsur.2014.08.042.
29. Lewis S. R., Pritchard M. W., Schofield-Robinson O. J. et al. Melatonin for the promotion of sleep in adults in the intensive care unit. Cochrane Database Syst Rev, 2018, vol. 10, no. 5, pp. 5. Doi: 10.1002/14651858.CD012455.pub2.
30. Li K., Yang J., Han X. Ketamine attenuates sepsis-induced acute lung injury via regulation of HMGB1-RAGE pathways. International Immunopharmacology, 2016, vol. 34, pp. 114-128.
31. Pesonen E., Keski-Nisula J., Andersson S. et al High-dose methylprednisolone and endothelial glycocalyx in paediatric heart surgery // Acta Anaesthesiol Scand. – 2016. – Vol. 60, № 10. – P. 1386–1394. Doi: 10.1111/aas.12785.
32. Pozhilenkova E. A., Lopatina O. L., Komleva Y. K. et al. Blood-brain barrier-supported neurogenesis in healthy and diseased brain // Nature Reviews Neuroscience. – 2017. – Vol. 28, № 4. – P. 397–415. Doi: 10.1515/revneuro-2016-0071.
33. Royse C. F., Saager L., Whitlock R. Impact of methylprednisolone on postoperative quality of recovery and delirium in the steroids in cardiac surgery trial: a randomized, double-blind, placebo-controlled substudy // Anesthesiology. – 2018. – Vol. 128, № 1. – P. 239. Doi: 10.1097/ALN.0000000000001433.
34. Sauër A. M., Slooter A. J., Veldhuijzen D. S. et al. Intraoperative dexamethasone and delirium after cardiac surgery: a randomized clinical trial // Anesth Analg. – 2014. – Vol. 119, № 5. – P. 1046–1052. Doi: 10.1213/ANE.0000000000000248.
35. Schmitt K. R., Fedarava K., Justus G. Hypothermia during cardiopulmonary bypass increases need for inotropic support but does not impact inflammation in children undergoing surgical ventricular septal defect closure // Artif. Organs. – 2016. – Vol. 40, № 5. – Р. 470–479. Doi: 10.1111/aor.12587.
36. Shin W. J., Gwak M., Baek C. H. et al. Neuroprotective effects of lithium treatment following hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats // Childs Nerv Syst. – 2012. – Vol. 28, № 2. – P. 191–198. Doi: 10.1007/s00381-011-1627-2.
37. Sperotto F., Giaretta I., Mondardini M.C. et al. Ketamine prolonged infusions in the pediatric intensive care unit: a tertiary-care single-center analysis // J Pediatr Pharmacol Ther. – 2021. – Vol. 26, № 1. – P. 73–80. Doi: 10.5863/1551-6776-26.1.73.
38. Stegeman R., Nijman M., Breur J. M. P. J. et al. Cerebrum and cardiac protection with allopurinol in neonates with critical congenital heart disease requiring cardiac surgery with cardiopulmonary bypass (CRUCIAL): study protocol of a phase III, randomized, quadruple-blinded, placebo-controlled, Dutchmulticenter trial // Trials. – 2022. – Vol. 23, № 1. – P. 174. Doi: 10.1186/s13063-022-06098-y.
39. Stocker C. F., Shekerdemian L. S., Horton S. B. The influence of bypass temperature on the systemic inflammatory response and organ injury after pediatric open surgery: a randomized trial // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. – 2011. – Vol. 142, № 1. – Р. 174–180. Doi: 10.1016/j.jtcvs.2011.01.059.
40. Stocker C. F., Shekerdemian L. S., Horton S. B. et al. The influence of bypass temperature on the systemic inflammatory response and organ injury after pediatric open surgery: a randomized trial // Journal of thoracic and cardiovascularar surgery. – 2011. – Vol. 142, № 1. – P. 174–80. Doi: 10.1016/j.jtcvs.
41. Sun L., Zhang K., Chen H. et al. Age-related changes in cerebral hemodynamics in children undergoing congenital cardiac surgery: a prospective observational study // J Cardiothorac Vasc Anesth. – 2022. – Vol. 36, № 6. – P. 1617–1624. Doi: 10.1053/j.jvca.2021.08.099.
42. Torbett B. E., Baird A., Eliceiri B. P. Understanding the rules of the road: proteomic approaches to interrogate the blood brain barrier // Frontiers in Neuroscience. – 2015. – Vol. 4, № 9. – P. 70. Doi: 10.3389/fnins.2015.00070.
43. Torrance H. L., Benders M. J., Derks J. B. et al. Maternal allopurinol during fetal hypoxia lowers cord blood levels of the brain injury marker S-100B // Pediatrics. – 2009. – Vol. 124, № 1. – P. 350–357. Doi: 10.1542/peds.2008-2228.
44. Torre S., Biondani E., Menon T. et al. Continuous metabolic monitoring in infant cardiac surgery: toward an individualized cardiopulmonary bypass strategy // Artif Organs. – 2016. – Vol. 40, № 1. – P. 65–72. Doi: 10.1111/aor.12609.
45. Bel F. v, Groenendaal F. Drugs for neuroprotection after birth asphyxia: pharmacologic adjuncts to hypothermia // Semin Perinatol. – 2016. – Vol. 40, № 3. – P. 152–159. Doi: 10.1053/j.semperi.2015.12.003.
46. Saet A. v, Zeilmaker-Roest G. A., Stolker R. J. et al. Methylprednisolone in pediatric cardiac surgery: is there enough evidence? // Front Cardiovasc Med. – 2021. – Vol. 22, № 8. – P. 73. Doi: 10.3389/fcvm.2021.730157.
47. Varan B., Tokel K., Mercan S. et al. Systemic inflammatory response related to cardiopulmonary bypass and its modification by methyl prednisolone: high dose versus low dose // Pediatr Cardiol. – 2002. – Vol. 23, № 4. – P. 437–441. Doi: 10.1007/s00246-002-0118-3.
48. Whitlock R. P., Devereaux P. J., Teoh K. H. Methylprednisolone in patients undergoing cardiopulmonary bypass (SIRS): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial // Lancet. – 2015. – Vol. 386. – P. 1243–1253. Doi: 10.1016/S0140-6736(15)00273-1.
49. Xiong T., Pu L., Ma Y. F. et al. Safety of normothermic cardiopulmonary bypass in pediatric cardiac surgery: a system review and meta-analysis // Front Pediatr. – 2021. – Vol. 14, № 9. – P. 75. Doi: 10.3389/fped.2021.757551.
50. Zyblewski S. C., Martin R. H., Shipes V. B. et al. Intraoperative methylprednisolone and neurodevelopmental outcomes in infants after cardiac surgery // Ann Thorac Surg. – 2022. – Vol. 113, № 6. – P. 2079–2084. Doi: 10.1016/j.athoracsur.2021.04.006.
Рецензия
При поддержке: Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 22-15-00258, https://rscf.ru/project/22-15-00258/.
Для цитирования:
Ивкин А.А., Балахнин Д.Г., Борисенко Д.В., Григорьев Е.В. Возможности церебропротекции у детей в кардиохирургии (обзор литературы). Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2023;20(1):89-96. https://doi.org/10.24884/2078-5658-2023-20-1-89-96
For citation:
Ivkin A.A., Balakhnin D.G., Borisenko D.V., Grigoriev E.V. Opportunities of cerebroprotection in children in cardiac surgery (review of literature). Messenger of ANESTHESIOLOGY AND RESUSCITATION. 2023;20(1):89-96. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/2078-5658-2023-20-1-89-96
Послать статью по эл. почте 