Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" Том 14, №2, 2019

Back to issue

Comparing the dynamics of biomarkers of neuron-specific enolase and S-100 protein in neonates with hypoxic-ischemic encephalopathy, depending on the start of therapeutic hypothermia (0–6 h vs. 6–24 h after delivery)

Authors: Сурков Д.М.
КЗ «Дніпропетровська обласна дитяча клінічна лікарня ДОР», м. Дніпро, Україна

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Актуальність. На сьогодні залишається не з’ясованою відповідність абсолютних сироваткових концентрацій нейронспецифічної єнолази (NSE) та протеїну S-100 ступеню тяжкості та можливим наслідкам гіпоксично-ішемічної енцефалопатії (ГІЕ), а також динаміка цих показників протягом гострого періоду ГІЕ залежно від початку проведення лікувальної гіпотермії. Мета: дослідити динаміку сироваткових показників нейронспецифічної єнолази та протеїну S-100 у доношених новонароджених протягом гострого періоду ГІЕ залежно від початку проведення лікувальної гіпотермії. Матеріали та методи. Проспективне одноцентрове когортне дослідження у 205 доношених немовлят, які у 2012–2017 рр. перебували на лікуванні у відділенні анестезіології та інтенсивної терапії для новонароджених із діагнозом «гіпоксично-ішемічна енцефалопатія». Діти були стратифіковані за часом від народження до надходження до відділення інтенсивної терапії (ВАІТН). Були досліджені сироваткові концентрації нейронспецифічної єнолази та протеїну S-100 у 1, 3 та 5-й день лікування як загалом в усій когорті, так і в групах: 0–6 годин (група 1, n = 56) та понад 6 годин після народження (група 2, n = 149). Результати. Динаміка S-100 була суттєвою протягом 5 днів в межах обох груп новонароджених (p < 0,001). Проте не було знайдено вірогідної відмінності у тенденції змін концентрації протеїну S-100 протягом перших 5 днів в обох групах (р = 0,082). Також не було статистично значущої різниці між пацієнтами, які надійшли в перші 6 годин і пізніше щодо значення S-100 (р = 0,320) протягом усіх п’яти днів, за винятком першого дня при надходженні (р = 0,002). Не було знайдено статистично значущої різниці рівня NSE в межах груп як у динаміці від 1-го до 5-го днів (р = 0,217), так і щодо раннього (0–6 годин) або пізнього (понад 6 годин) надходження до ВАІТН (р = 0,845). Немає також вірогідної відмінності концентрації NSE поміж групами (р = 0,719). Висновки. Відсутність вірогідної відмінності динаміки рівня протеїну S-100 та NSE у новонароджених до 6 годин від народження та пізніше свідчить про можливість застосування лікувальної гіпотермії в термін понад 6 годин після пологів, якщо з організаційних причин її не було розпочато раніше.

Актуальность. Сегодня остается невыясненным соответствие абсолютных сывороточных концентраций нейронспецифической енолазы (NSE) и протеина S-100 степени тяжести и возможным последствиям гипоксически-ишемической энцефалопатии (ГИЭ), а также динамика этих показателей на протяжении острого периода ГИЭ в зависимости от времени начала проведения лечебной гипотермии. Цель: исследовать динамику сывороточных показателей нейронспецифической енолазы и протеина S-100 у доношенных новорожденных в течение острого периода ГИЭ в зависимости от времени начала проведения лечебной гипотермии. Материалы и методы. Проспективное одноцентровое когортное исследование 205 доношенных младенцев, которые в 2012–2017 гг. находились на лечении в отделении анестезиологии и интенсивной терапии для новорожденных с диагнозом «гипоксически-ишемическая энцефалопатия». Дети были стратифицированы по времени от рождения до поступления в отделение интенсивной терапии (ОАИТН). Были исследованы сывороточные концентрации нейронспецифической енолазы и протеина S-100 в 1, 3 и 5-й день лечения как в целом во всей когорте, так и в группах: 0–6 часов (группа 1, n = 56) и более 6 часов после рождения (группа 2, n = 149). Результаты. Динамика S-100 была существенной в течение 5 дней в обеих группах новорожденных (p < 0,001). Однако не было найдено достоверного различия в тенденции изменения концентрации протеина S-100 в течение первых 5 дней в обеих группах (р = 0,082). Также не было статистически значимой разницы между пациентами, поступившими в первые 6 часов и позже, относительно значения S-100 (р = 0,320) в течение всех пяти дней, за исключением первого дня при поступлении (р = 0,002). Не было найдено статистически значимой разницы уровня NSE в группах как в динамике от 1-го до 5-го дней (р = 0,217), так и относительно раннего (0–6 часов) или позднего (более 6 часов) поступления в ОАИТН (р = 0,845). Нет также достоверного различия концентрации NSE между группами (р = 0,719). Выводы. Отсутствие достоверного различия динамики уровня протеина S-100 и NSE у новорожденных до 6 часов и после от момента рождения свидетельствует о возможности начала проведения лечебной гипотермии более чем через 6 часов после родов, если по организационным причинам ее не успели начать раньше.

Background. To date, it remains unclear whether serum levels of neuron-specific enolase (NSE) and S-100 protein definitely correspond to the severity and possible outcomes of hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), as well as their dynamics during the acute period of HIE, depending on the time when therapeutic hypothermia was started. The purpose was to evaluate the dynamics of such serum biomarkers as NSE and S-100 protein in full-term newborns during the acute period of HIE, depending on the time when therapeutic hypothermia was initiated. Materials and methods. A prospective, single-center cohort study was performed in 205 full-term infants treated in the neonatal intensive care unit (NICU) due to hypoxic-ischemic encephalopathy in 2012–2017. All the babies were stratified by the period from delivery to admission in the NICU. Serum concentrations of NSE and S-100 protein were determined on days 1, 3 and 5 of treatment both in the general cohort and in groups: 0–6 hours (group 1, n = 56) and over 6 hours of life (group 2, n = 149). Results. Dynamics of S-100 significantly changed during 5 days in both groups of newborns (p < 0.001). However, no significant difference was found in the trends of S-100 protein concentration during the first 5 days in both groups (p = 0.082). There was also no statistically significant difference between serum concentrations of S-100 (p = 0.320) in patients admitted in 0–6 hours and later for all five days, except for the first day of admission (p = 0.002). There was no statistically significant difference in NSE level within groups, both in the dynamics from day 1 to day 5 (p = 0.217) and compared to the early (0–6 h) or late (> 6 h) admission to the NICU (p = 0.845). There is also no significant difference in the concentration of NSE among the groups (p = 0.719). Conclusions. No significant differences in the dynamics of S-100 protein and NSE levels in newborns 0–6 hours and over 6 hours after delivery indicated the possibility of initiating therapeutic hypothermia 6 hours after birth, if it wasn’t started earlier because of organizing reasons.


Keywords

новонароджені; гіпоксія; енцефалопатія; NSE; S-100; гіпотермія

новорожденные; гипоксия; энцефалопатия; NSE; S-100; гипотермия

newborns; hypoxia; encephalopathy; neuron-specific enolase; S-100; hypothermia


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Allanson EClassifying the causes of perinatal death / E. AllansonÖTunçalpJGardosi et al. // BullWorld Health Organ. — 2016. — Vol. 94(2). — P. 79-79A. doi: 10.2471/BLT.15.168047.

2. Arnaez J. Incidence of hypoxic-ischaemic encephalopathy and use of therapeutic hypothermia in Spain / J. Arnaez, A. García-Alix, G. Arca, et al; Grupo de Trabajo EHI-ESP // An Pediatr. (Barc). — 2018. — Vol. 89(1). — P. 12-23. doi: 10.1016/j.anpedi.2017.06.008.

3. Lee A.C. Intrapartum-related neonatal encephalopathy incidence and impairment at regional and global levels for 2010 with trends from 1990 / A.C. Lee, N. Kozuki, H. Blencowe et al. // Pediatr Res. — 2013. — Vol. 74(1). — P. 50-72. doi: 10.1038/pr.2013.206.

4. Chalak L.F. Biomarkers for severity of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy and outcomes in newborns receiving hypothermia therapy / L.F. Chalak, P.J. Sánchez, B. Adams-Huet et al. // Journal of Pediatrics. — 2014. — Vol. 164. — P. 468-474. doi: 10.1016/j.jpeds.2013.10.067.

5. Douglas-Escobar M. Biomarkers of hypoxic-ischemic encephalopathy in newborns / M. Douglas-Escobar, M.D. Weiss // Frontiers in Neurology. — 2012. — Vol. 3. — P. 144. doi: 10.3389/fneur.2012.00144.

6. Lv H. Neonatal hypoxic ischemic encephalopathy-related biomarkers in serum and cerebrospinal fluid / H. Lv, Q. Wang, S. Wu et al. // Clin Chim Acta. — 2015. — Vol. 450. — P. 282-97. doi: 10.1016/j.cca.2015.08.021.

7. Qian J. Umbilical artery blood S100 beta protein: a tool for the early identification of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy / J. Qian, D. Zhou, Y.W. Wang // European Journal of Pediatrics. — 2009. — Vol. 168. — P. 71-77.

8. Muniraman H. Biomarkers of hepatic injury and function in neonatal hypoxic ischemic encephalopathy and with therapeutic hypothermia / H. Muniraman, D. Gardner, J. Skinner et al. // Eur. J. Pediatr. — 2017. — Vol. 176(10). — P. 1295-1303. doi: 10.1007/s00431-017-2956-2.

9. Douglas-Escobar M. A pilot study of novel biomarkers in neonates with hypoxic-ischemic encephalopathy / M. Douglas-Escobar, C. Yang, J. Bennett et al. // Pediatric Research. — 2010. — Vol. 68(6). — P. 531-536. doi: 10.3389/fneur.2012.00144.

10. Massaro A.N. Biomarkers of brain injury in neonatal encephalopathy treated with hypothermia / A.N. Massaro, T. Chang, N. Kadom et al. // Journal of Pediatrics. — 2012. — Vol. 1(3). — P. 434–440. doi: 10.1016/j.jpeds.2012.02.047.

11. Massaro A.N. Biomarkers S100b and NSE predict outcome in hypothermia-treated encephalopathic newborns / A.N. Massaro, T. Chang, S. Baumgart et al. // Pediatric Critical Care Medicine. — 2014. — Vol. 15(7). — P. 615-622. doi: 10.1097/PCC.0000000000000155.

12. Chaparro-Huerta V. Proinflammatory cytokines, enolase and S-100 as early biochemical indicators of hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia in newborns / V. Chaparro-Huerta, M.E. Flores-Soto, M.E. Merin Sigala et al. // Pediatrics and Neonatology. — 2017. — Vol. 58(1). — P. 70-76. doi: 10.1016/j.pedneo.2016.05.001.

13. Белобородова Н.В. Диагностическая значимость белка S100B при критических состояниях / Н.В. Белобородова, И.Б. Дмитриева, Е.А. Черневская // Общая реаниматология. — 2011. — T. 7, № 6. — C. 72-76.

14. Merchant N. Early predictors of outcome in infants treated with hypothermia for hypoxic-ischemic encephalopathy / N. Merchant, D. Azzopardi // Dev. Med. Child Neurol. — 2015. — Vol. 57(3). — P. 8-16. doi: 10.1111/dmcn.12726.

15. Simon-Pimmel J. Reference ranges for serum S100B neuroprotein specific to infants under four months of age / J. Simon-Pimmel, F. Lorton, D. Masson et al. // Clinical Biochemistry. — 2017. — Vol. 50(18). — P. 1056-1060. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2017.08.014.

16. Abbasoglu A. Serum neuron-specific enolase levels in preterm and term newborns and in infants 1-3 months of age / A. Abbasoglu, F. Sarialioglu, N. Yazici et al. // Pediatrics and Neonatology. — 2015. — Vol. 56(2). — P. 114-119. doi: 10.1016/j.pedneo.2014.07.005.

17. Laptook A.R. Effect of therapeutic hypothermia initiated after 6 hours of age on death or disability among newborns with hypoxic-ischemic encephalopathy: a randomized clinical trial / A.R. Laptook, S. Shankaran, J.E. Tyson et al. // JAMA. — 2017. — Vol. 318(16). — P. 1550-1560. doi: 10.1001/jama.2017.14972.

18. Smit E. Cooling neonates who do not fulfil the standard cooling criteria — short- and long-term outcomes / E. Smit, X. Liu, S. Jary et al. // Acta Paediatr. — 2015. — Vol. 104(2). — P. 138-45. doi: 10.1111/apa.12784.

19. Bourque S.L. Does late therapeutic hypothermia reduce risk of death or disability? / S.L. Bourque, R.M. Dietz // Acta Paediatr. — 2018. — Vol. 107(6). — P. 1103. doi: 10.1111/apa.14334.

20. Zaigham M. Protein S100B in umbilical cord blood as a potential biomarker of hypoxic-ischemic encephalopathy in asphyxiated newborns / M. Zaigham, F. Lundberg, P. Olofsson // Early Human Development. — 2017. — Vol. 112. — P. 48-53. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2017.07.015.

21. El-Meshad G.M. Umbilicalcord S100B protein in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy / G.M. El-Meshad, D.M. El-Lahoney, N.F. Barseem et al. // Alexandria Journal of Pediatrics. — 2017. — Vol. 30(2). — P. 588-594. doi: 10.4103/mmj.mmj_655_16.

22. Bersani I., Auriti C., Ronchetti M.P., Prencipe G., Gazzolo D., Dotta A. Use of early biomarkers in neonatal brain damage and sepsis: state of the art and future perspectives // Biomed. Res. Int. — 2015. — 2015. — 253520. doi: 10.1155/2015/253520.

23. Massaro A.N. Plasma biomarkers of brain injury in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy / A.N. Massaro, Y.W. Wu, T.K. Bammler et al. // J. Pediatr. — 2018. — Vol. 194. — P. 67-75.e1. doi: 10.1016/j.jpeds.2017.10.060.

24. Negro S. Early prediction of hypoxic-ischemic brain injury by a new panel of biomarkers in a population of term newborns / S. Negro, M. Benders, M.L. Tataranno et al. // Oxid Med. Cell. Longev. — 2018. — e7608108. doi: 10.1155/2018/7608108.

25. Copenhaver N. Clinical utility of serum biomarkers for the management of neonatal hypoxic ischemic encephalopathy (control levels) / N. Copenhaver, M. Huene // US National Library for Medicine [Internet]. Clinicaltrials.gov. — 2016. — Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02349672. [cited 7 March 2019].


Back to issue