Altersabhängigkeit des nachweisbaren Serumproteins S-100 während und nach Korrekturoperation angeborener Herzfehler im Kleinkindalter

Zusammenfassung

Die Früherkennung und Prävention von zerebralen Schäden, die im Zusammenhang mit den herzchirurgischen Korrekturoperationen angeborener Herzfehler mit Hilfe des kardiopulmonalen Bypasses (CPB) im Neugeborenen- und Kleinkindesalter auftreten, ist von besonderer prognostischer und therapeutischer Bedeutung. Wir untersuchen daher prospektiv die Kinetik der Serumkonzentration von S-100, einem glia- und schwannzellspezifischen Protein, bei Kindern vor und nach Korreturoperationen mit Hilfe des CPB.

Methoden: Es wurden bei 42 Kindern (16 Neugeborene und 26 Kleinkinder) intra- und postoperativ Blutproben entnommen und mit Hilfe eines kommerziell erhältlichen Radioimmunassays (Sangtec Mediacal AB, Bromma, Schweden) die S-100-Konzentration im Serum bestimmt. Bei allen Kindern wurde die Korrekturoperation mit Hilfe des full-flow-CPB in tiefer bis moderater Hypothermie durchgeführt.

Ergebnisse: Bei allen Patienten fanden sich signifikant erhöhte Werte (p = 0,001) während der ersten 24 postoperativen Stunden, die sich jedoch innerhalb 72 Stunden den präopertiv bestimmten Werten anglichen. Bei den Neugeborenen wurden höhere Maximalwerte bestimmt (3,6μg/l) als bei den Kleinkindern (0,95 μg/l), sie wiesen auch höhere präoperative Werte auf. Es zeigte sich eine negative Korrelation zwischen dem maximalen S-100-Wert und dem Alter (r =–0,74; p <0,0001), dem Gewicht (r =–0,72; p = 0,002) und der minimalen rektalen Temperatur (r =–0,67; P = 0,0004) der Kinder während CPB.

Schlußfolgerung: Der Nachweis von S-100-Serum und somit das Übertreten von S-100 aus dem Zytoplasma der Astrozyten im Blut kann möglicherweise ein Zeichen für auftretende zerebrale Schäden sein. S-100 könnte daher als ein früh-biochemischer Marker genutzt werden.

Beeinflussende Faktoren der S-100-Serum-Konzentration sind Alter, Körpergewicht, Länge des kardiopulmonalen Bypasses und Grad der Hypothermie.

Summary

The use of a biochemical marker for the early identification of cerebral injury associated with the corrective surgery of congential heart disease could possibly be of great diagnostic and prognostic value. S-100, a specific glia brain cell protein, may be released into serum following brain cell damage. The aim of this study was to investigate the levels of this biochemical marker in infants before and after corrective cardiac surgery by means of cardiopulmonary bypass (CPB).

42 newborns and infants were enrolled in this study. Blood samples were collected just before and immediately after CPB, and then again 2, 24, and 48 h postoperatively. The S-100 protein serum concentrations were analyzed using a commercially-available radioimmune kit.

Peak values of S-100 were found immediately after surgery and during the first 2 h postoperatively, decreasing thereafter on the 2nd postoperative day to preoperative values (p <0.001). Newborn showed higher peak values (0,36 μg/l) than infants (0,95 μg/l). Newborns also had higher preoperative S-100-values than infants. A significant correlation was found between the peak values of S-100 and the age of the studied infants (r =–0,74; p <0.0001), and the minimal rectal temperature during CPB (r =–0,67; p = 0,0004).

In conclusion: elevated S-100 serum values after cardiac surgery may provide information on ostensibly incurred cerebral injury. Neonates with cyanotic congenital heart disease showed significantly higher levels of Serum S-100 protein than older infants undergoing corrective cardiac surgery beyond the neonatal period. Follow-up studies are necessary to evaluate the significant prognostic value of this biochemical marker in the brain.