Prognostic utility of early plasma matrix metalloproteinases -2 and -9 concentrations after severe traumatic brain injury

Rev Bras Ter Intensiva. 2020 Jul-Sep;32(3):418-425. doi: 10.5935/0103-507X.20200071.
[Article in Portuguese, English]

Abstract

Objective: To determine whether the matrix metalloproteinases-2 and -9 plasma levels were associated with intensive care unit mortality in patients who suffered severe traumatic brain injury, despite the presence of extracerebral injuries.

Methods: This prospective cohort enrolled 39 male patients who suffered severe traumatic brain injury (Glasgow coma scale: 3 - 8 at hospital admission). The plasma matrix metalloproteinase -2 and matix metalloproteinase -9 levels were determined by ELISA at the time of intensive care unit admission.

Results: Severe traumatic brain injury was associated with a 46% intensive care unit mortality rate. Higher plasma matrix metalloproteinase -9 concentrations were associated with mortality: 147.94 ± 18.00ng/mL for survivors and 224.23 ± 23.86ng/mL for nonsurvivors (mean ± standard error of the mean, p = 0.022). In contrast, there was no significant association between matrix metalloproteinase -2 levels and intensive care unit mortality: 315.68 ± 22.90ng/mL for survivors and 336.55 ± 24.29ng/mL for nonsurvivors (p = 0.499). Additionally, there were no significant associations between matrix metalloproteinase -2 (p = 0.711) and matrix metalloproteinase -9 (p = 0.092) levels and the presence of associated lesions.

Conclusion: Increased plasma matrix metalloproteinase -9 levels were associated with intensive care unit mortality following severe traumatic brain injury, regardless of the presence of extracerebral injuries. Conversely, in this same context, plasma matrix metalloproteinase -2 levels were not associated with short-term fatal outcome prediction.

Objetivo: Determinar se os níveis plasmáticos das metaloproteinases de matriz -2 e -9 tem associação com a mortalidade na unidade de terapia intensiva em pacientes com trauma craniencefálico grave, independentemente de lesões não cerebrais associadas.

Métodos: Esta coorte prospectiva incluiu 39 pacientes do sexo masculino com trauma craniencefálico grave (escore na escala de coma Glasgow na admissão hospitalar: 3 - 8). Os níveis plasmáticos das metaloproteinases -2 e -9 foram determinados por ELISA no momento da admissão na unidade de terapia intensiva.

Resultados: O trauma craniencefálico grave apresentou mortalidade de 46% na unidade de terapia intensiva. Concentrações mais elevadas de metaloproteinase -9 apresentaram associação com a mortalidade: 147,94 ± 18,00ng/mL para pacientes que sobreviveram e 224,23 ± 23,86ng/mL para os que não sobreviveram (média ± erro padrão, respectivamente; p = 0,022). Todavia, não houve associação significativa entre os níveis de metaloproteinase -2 e a mortalidade na unidade de terapia intensiva: 315,68 ± 22,90ng/mL para o grupo de sobreviventes e 336,55 ± 24,29ng/mL entre os pacientes que não sobreviveram (p = 0,499). Além disso, não se observaram associações significativas entre os níveis de metaloproteinase -2 (p = 0,711) ou metaloproteinase -9 (p = 0,092) e a presença de lesões não cerebrais associadas.

Conclusão: Em vítimas de traumatismo craniencefálico grave, níveis elevados de metaloproteinase -9 tiveram valor preditivo para o desfecho fatal na unidade de terapia intensiva independentemente da presença de lesões não cerebrais associadas. Por outro lado, no mesmo cenário, os níveis plasmáticos de metaloproteinase -2 não apresentaram associação com a mortalidade na unidade de terapia intensiva.

Objetivo: Determinar se os níveis plasmáticos das metaloproteinases de matriz -2 e -9 tem associação com a mortalidade na unidade de terapia intensiva em pacientes com trauma craniencefálico grave, independentemente de lesões não cerebrais associadas.

Métodos: Esta coorte prospectiva incluiu 39 pacientes do sexo masculino com trauma craniencefálico grave (escore na escala de coma Glasgow na admissão hospitalar: 3 - 8). Os níveis plasmáticos das metaloproteinases -2 e -9 foram determinados por ELISA no momento da admissão na unidade de terapia intensiva.

Resultados: O trauma craniencefálico grave apresentou mortalidade de 46% na unidade de terapia intensiva. Concentrações mais elevadas de metaloproteinase -9 apresentaram associação com a mortalidade: 147,94 ± 18,00ng/mL para pacientes que sobreviveram e 224,23 ± 23,86ng/mL para os que não sobreviveram (média ± erro padrão, respectivamente; p = 0,022). Todavia, não houve associação significativa entre os níveis de metaloproteinase -2 e a mortalidade na unidade de terapia intensiva: 315,68 ± 22,90ng/mL para o grupo de sobreviventes e 336,55 ± 24,29ng/mL entre os pacientes que não sobreviveram (p = 0,499). Além disso, não se observaram associações significativas entre os níveis de metaloproteinase -2 (p = 0,711) ou metaloproteinase -9 (p = 0,092) e a presença de lesões não cerebrais associadas.

Conclusão: Em vítimas de traumatismo craniencefálico grave, níveis elevados de metaloproteinase -9 tiveram valor preditivo para o desfecho fatal na unidade de terapia intensiva independentemente da presença de lesões não cerebrais associadas. Por outro lado, no mesmo cenário, os níveis plasmáticos de metaloproteinase -2 não apresentaram associação com a mortalidade na unidade de terapia intensiva

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Brain Injuries, Traumatic / blood
  • Brain Injuries, Traumatic / mortality*
  • Cohort Studies
  • Glasgow Coma Scale
  • Humans
  • Intensive Care Units*
  • Male
  • Matrix Metalloproteinase 2 / blood*
  • Matrix Metalloproteinase 9 / blood*
  • Middle Aged
  • Prognosis
  • Prospective Studies
  • Survivors
  • Young Adult

Substances

  • MMP2 protein, human
  • Matrix Metalloproteinase 2
  • MMP9 protein, human
  • Matrix Metalloproteinase 9

Grants and funding

This research was funded by Fundação de Amparo à Pesquisa do Rio Grande do Sul (FAPERGS; research grant 03/2017 - PPSUS, Processo: 17/2551-0001382-4). This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001.