Aim: To study the relationship between the content of inflammatory biomarkers and cognitive function in patients after coronary artery bypass graft (CABG) performed in condition of artificial blood circulation (ABC) or open-heart surgery (OHS).
Material and methods: Twenty-nine patients with ischemic heart disease who survived CABG, mean age 62.4±6.2 years, were studied. The ABC group (n=18) and OHS group (n=11) were matched for age and sex. Patients underwent standard clinical examination as well as neurological examination and neuropsychological testing. Concentrations of pro- and anti-inflammatory cytokines (IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, IL-1RA, IFN-γ, IP-10; MCP-1, MIP-1α, MIP-1β, RANTES, TNF) were determined in blood plasma obtained 24 h before and 2h after surgery using multiplex immunofluorescence assay.
Results: In both groups, an increase in concentrations of IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IP-10, MCP-1, MIP-1β and RANTES was observed at point T1. Concentration of IL-1RA was significantly higher only in the ABC group but not in the OHS group. After CABG, an increase in concentrations of IL-8, IP-10, MIP-1β, IL-1RA was significantly higher in the ABC group. The Montreal scale was the most sensitive test for assessment of cognitive functions in post CABG patients. A significant decrease in scores (>3) was noted in 8 out of 18 patients in the ABC group and in one patient of the OHS group. The correlations between the decrease in cognitive functioning in the 7th day after surgery and plasma cytokine concentration 2 h after surgery were identified for IL-6 (r=0.472; p=0.01); IL-8 (r=0.403; p=0.03); IP-10 (r=0.372; p=0.047); MCP-1 (r=0.470; p=0.01).
Conclusion: CABG is accompanied by the systemic inflammatory reaction, with the more marked inflammatory effect in patients operated under condition of extracorporeal circulation. CABG with ABC causes an impairment of cognitive functions during the first week in many patients. Impaired cognitive status was associated with the increase in concentrations of proinflammatory cytokines in blood plasma.
Цель исследования. Изучение связи содержания в крови маркеров системного воспаления и когнитивного статуса у пациентов, перенесших операцию аортокоронарного шунтирования (АКШ) в условиях искусственного кровообращения (ОИК) или на работающем сердце (ОРС). Материал и методы. Обследовали 29 пациентов (средний возраст - 62,4±6,2 года) с ишемической болезнью сердца, перенесших АКШ. Из них 18 пациентов в группе ОИК, 11 - ОРС; группы сопоставимы по возрасту и полу. Помимо стандартного клинического обследования, больные проходили неврологический осмотр и нейропсихологическое тестирование. Концентрацию про- и противовоспалительных цитокинов (IL-1β, -2, -4, -6, -8, -10, -12, -17, -1RA, IFN-γ, IP-10; MCP-1, MIP-1α, -1β, RANTES, TNF) определяли в плазме крови, полученной за 1 сутки до операции и через 2 ч после нее методом иммунофлюоресцентного мультиплексного анализа. Результаты. Наиболее значимые изменения в точке Т1 в обеих группах заключались в повышении концентрации IL-6, -8, -10, -12, IP-10, MCP-1, MIP-1β и RANTES. Концентрация IL-1RA статистически значимо была повышена только в группе ОИК, в группе ОРС ее значение не изменилось. После АКШ прирост концентрации IL-8, IL-1RA, IP-10, MIP-1β был достоверно выше в группе ОИК. Наиболее чувствительной для оценки когнитивных функций у больных, перенесших АКШ, оказалась Монреальская шкала когнитивного обследования. Значимое снижение (более 3 баллов) ее значений имелось у 8 больных из группы ОИК и 1 - ОРС. Зависимость между снижением когнитивных функций на 7-е сутки после операции и изменением концентрации цитокинов в плазме через 2 ч после нее была выявлена для IL-6 (r=0,472; p=0,01); IL-8 (r=0,403; p=0,03); IP-10 (r=0,372; p=0,047); MCP-1 (r=0,470; p=0,01). Заключение. Операция АКШ сопровождается развитием реакции системного воспаления, более выраженный воспалительный ответ наблюдается у больных, оперированных в условиях ОИК. Проведение АКШ с ОИК вызывает снижение когнитивных функций в 1-ю неделю у значительного числа больных. Показано наличие связи между увеличением концентрации провоспалительных цитокинов в плазме крови и ухудшением когнитивного статуса.
Keywords: coronary artery bypass graft; inflammation; post surgery cognitive deficit; proinflammatory cytokines.