PLOS ONE: associação entre a redução dos níveis plasmáticos de adiponectina e risco de infecção bacteriana após cirurgia de câncer gástrico

Abstract

Fundo e Propósito

As infecções são importantes causas de morbidade pós-operatória após a cirurgia gástrica; Actualmente, não há factores foram identificados que podem prever infecção pós-operatória. Adiponectina (ADN) medeia o metabolismo e as funções da energia como um imunomodulador. os níveis de ADN perioperatórios e funcionamento do sistema imunológico perioperatório poderiam ser mutuamente relacionados. Aqui nós avaliamos um potencial marcador biológico para prever com confiança a incidência de infecções pós-operatórias para evitar tais comorbidades.

Métodos

Nós analisados ​​150 pacientes consecutivos submetidos a cirurgia de câncer gástrico eletiva na Universidade Shiga de Medicina Hospital Science (Shiga, Japão) 1997-2009; Destes, a maioria das cirurgias (n = 100) foram realizadas a partir de 2008. As características dos pacientes e fatores relacionadas com a cirurgia entre dois grupos (com e sem infecção) foram comparadas pelo emparelhado t
-teste e χ ^{2 de teste, incluindo os níveis de ADN pré-operatórios, dia 1 níveis ADN pós-operatórias, e relação de ADN (pós-operatórias níveis de ADN /níveis ADN pré-operatórios) como fatores de base. A análise de regressão logística foi realizada para acessar a associação independente entre relação de ADN e infecção pós-operatória. Finalmente, receiver operating curvas (ROCs) foram construídos para analisar a sua utilidade clínica.}

Resultados

Sessenta pacientes (40%) experimentaram infecções pós-operatórias. Os valores iniciais de idade, Sociedade Americana de Anestesiologia estado físico, tempo de operação total, a perda de sangue, procedimento cirúrgico, a proteína C reativa níveis (PCR), os níveis de ADN pré-operatórios, e relação ADN foram significativamente diferentes entre os grupos. A análise de regressão logística, utilizando esses fatores indicam que o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) e razão de ADN foram significativamente variáveis ​​independentes (* p Art < 0,05, ** p Art < 0,01, respectivamente) . análise ROC revelou que os valores de corte úteis (sensibilidade /especificidade) para os níveis pré-operatórios ADN, relação de ADN, perda de sangue, tempo de operação, e os níveis de PCR foram 8,81 (0.567 /0.568), 0,76 (0.767 /0.761), 405 g (0,717 /0,693), 342 min (0,617 /0,614) e 8,94 mg /dl (0,583 /0,591), respectivamente.

Conclusão

DM2 e relação de ADN foram preditores independentes de infecção pós-operatória e relação de ADN foi o indicador mais útil para a infecção pós-operatória

Citation:. Yamamoto H, Maeda K, Uji Y, Tsuchihashi H, Mori T, Shimizu T, et al. (2013) associação entre a redução dos níveis plasmáticos de adiponectina e risco de infecção bacteriana após cirurgia de câncer gástrico. PLoS ONE 8 (3): e56129. doi: 10.1371 /journal.pone.0056129

editor: Praveen Thumbikat, da Universidade Northwestern, Estados Unidos da América

Recebido: 21 Setembro, 2012; Aceito: 05 de janeiro de 2013; Publicação: 08 de março de 2013

Direitos de autor: © 2013 Yamamoto et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. Este trabalho foi apoiada por Grant-in Aid para a Investigação Científica (C) (http://www.jsps.go.jp/english/e-grants/index.html), uma subvenção da Iniciativa Cluster do Conhecimento implementado pelo Ministério da Educação , Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia (MEXT) (http://www.mext.go.jp/english/whitepaper/1302746.htm), e também em parte por uma bolsa da Otsuka Pharmaceutical Co. Ltd. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

Conflito de interesses:. Este trabalho foi apoiado por Grant-in-Aid para a Investigação Científica (C), a concessão de Iniciativa Cluster do Conhecimento implementado pelo Ministério da Educação, Cultura, Desporto, Ciência e Tecnologia (MEXT), e também, em parte, por uma concessão do Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. Não há patentes, produtos em desenvolvimento ou comercializados produtos a declarar. Isto não altera a adesão dos autores para todas as políticas de PLoS One sobre os dados e materiais de compartilhamento, como detalhado em linha no guia para os autores.

Introdução

As infecções são complicações pós-operatórias importantes após a cirurgia gástrica que resultam de interacções complexas entre a idade, sexo, status socioeconômico, comorbidades, e processos locais e sistêmicas [1], [2]. fatores locais incluem técnica cirúrgica e do grau de contaminação, enquanto que fatores sistêmicos incluem citocinas pró e anti-inflamatórias que medeiam a resposta inflamatória pós-operatório e pode contribuir para a progressão da infecção [3]. Os níveis séricos de citoquinas pró-inflamatórias, tais como factor de necrose tumoral-α (TNF-α), interleucina 6 proteína (IL-6), e C-reactiva (CRP) aumentar após a cirurgia, especialmente com complicações infecciosas [4], [5 ]

a adiponectina (ADN, também identificado como apM1, ACRP30, AdipoQ, e a GBP-28 na literatura). é uma proteína secretora derivada de adipócitos que desempenha um papel fundamental no metabolismo. Níveis diminuídos de DNA estão associadas com a obesidade e resistência à insulina e são fatores preditivos de diabetes mellitus tipo 2 (DM2), dislipidemia e doença arterial coronariana [6] - [13].

Além disso, exposições ADN anti- propriedades inflamatórias, como ambos os estudos em animais e humanos têm relatado associações inversas entre ADN e vários marcadores inflamatórios, incluindo o TNF-α, IL-6, e os níveis de PCR [14] - [16]. Recentemente, foi relatado que os níveis de ADN de plasma diminua em ratos com sepsia polimicrobiana, indicando que uma deficiência de ADN infecção desencadeada no modelo animal [17]. Além disso, a diminuição relativa nos níveis de ADN pré-operatórios é declaradamente um fator de risco para a infecção pós-operatória [18]. Estes achados sugerem que o ADN pode ser um factor de núcleo nas fases iniciais de infecções humanas. No presente estudo, examinamos a utilidade do dia pós-operatório (POD) 1 /rácio pré-operatória dos níveis de ADN como fator prognóstico de infecção pós-operatória após a cirurgia abdominal para projetar intervenções práticas, simples e específicas para prevenir infecções pós-operatórias.

Materiais e Métodos

projeto estudo populacional e paciente

Foram analisados ​​150 pacientes consecutivos admitidos na Universidade Shiga de Ciência médica Hospital (Shiga, Japão), que passou por uma cirurgia de câncer gástrico eletiva de 1997 a 2009; destes, a maioria (100 casos) foram realizadas a partir de 2008. Todos os pacientes receberam terapia antibiótica convencional e profilático para 3 dias após a cirurgia [19]. Amostras de sangue foram coletadas e os níveis plasmáticos de ADN foram medidos antes da cirurgia e no 1º dia do PO usando um ensaio turbidimétrico látex partícula-reforçada (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd., Tóquio, Japão) [20]; Neste ensaio, a aglutinação é gerada utilizando anticorpos policlonais de coelho anti-humanos ADN imobilizadas em esferas de látex por meio de uma reacção antigénio-anticorpo. Resumidamente, 2 mL de plasma e 90 ul de reagente de 1 (M de tampão Tris-HCl 0,1 M contendo NaCl a 0,9%; pH 8,0) foram injectados na cuvete de reacção. Após incubação durante 5 min a 37 ° C, 90 mL de reagente 2 (suspensão de esferas de látex imobilizada-anticorpo em tampão Tris-HCl 0,01; pH 8,0) foi adicionado à cuvete para iniciar a imunorreacção turbidimétrico. Após um adicional de 5 min, o nível de ADN foi calculada a partir da diferença em valores de absorvância entre dois pontos de tempo (5 minutos) e 10 por meio de medição de comprimento de onda duplo (comprimento de onda principal, 570 nm; comprimento de onda médio, a 800 nm). A curva de calibração foi obtido a partir de uma série de calibradores de ADN de trabalho e utilizadas para calcular os valores das amostras de plasma. A dentro e entre executar coeficientes de variação (CV) foram 08% e -1,9% 1,1% -2,0%, respectivamente, que foram altamente correlacionados com os métodos baseados em ensaio de imunossorvente ligado a enzima ( r =
0,99) [20]. Além disso, os níveis de PCR foram medidos no 1º dia do PO também.

infecções pós-operatórias cirúrgicas sites (ISC) e infecções remotos foram registados durante o período de internação. SSI foi definida usando os critérios dos Centers for Disease Control and Prevention (CDC; Atlanta, GA, EUA) [21]. Superficial e profunda SSIs incisional foram caracterizados pela presença de secreção purulenta do local da incisão. Órgão /espaço SSIs incluídos deiscência de anastomose e abscessos intra-abdominais e caracterizada pela presença de secreção purulenta de um dreno colocado no órgão /espaço ou um abcesso que envolve um órgão /espaço. infecções remotos incluídos os que envolvem os sistema respiratório, urinário e gastrointestinal e cateteres.

Este estudo conformado com as Orientações de Investigação Clínica da Universidade Shiga de Ciência Médica e foi aprovado pelo comitê de ética institucional. Obtivemos seu consentimento informado para participar neste estudo de todos os pacientes

A análise estatística

As características do paciente e dados cirúrgicos, incluindo o índice de massa corporal (IMC;. Massa em kg /altura em m ^{2), tempo de operação (min), a perda de sangue (g), e métodos cirúrgicos (gastrectomia total ou parcial), foram coletados a partir dos prontuários dos pacientes [22] - [24]. A Sociedade Americana de Anestesiologia (ASA) contagens físicas foram usadas para avaliar a aptidão pré-operatória do paciente: uma pontuação ASA de 1-2 foi classificado como baixo, enquanto uma pontuação de 3-5 foi classificada como alta [25]. Como os pacientes com pontuação ASA de 4 e 5 não são adequados para a cirurgia, apenas aqueles com pontuações de 1-3 foram incluídos neste estudo.}

As diferenças nas características dos pacientes e fatores cirúrgicos entre os dois grupos (aqueles com infecção e aqueles sem) foram examinadas usando o emparelhado t
-teste para variáveis ​​contínuas e o χ ^{2 de teste para as variáveis ​​dicotomizadas. A p
-valor de < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo}

Depois disso, as odds ratio (OR) e intervalo de confiança de 95% (IC) para a infecção pós-operatória foram estimados por meio de regressão logística de quatro. modelos. Modelo 1 incluiu potenciais fatores de risco básicos [sexo, idade, IMC, log (perda de sangue), ASA, DM2, e o método cirúrgico]. Além dos factores básicos presentes no modelo 1, modelo 2, os níveis de PCR bem; modelo 3 incluiu rácio de ADN; modelo 4 incluídos no pré-operatório e os níveis; e modelo 5 incluído PCR e níveis pré-operatórios e relação de ADN. Nestes modelos, o volume de perda de sangue foi incluído como um log transferidos valor [log (perda de sangue)] devido à sua distribuição assimétrica, enquanto que os níveis de PCR não foram matematicamente manipulados devido a uma distribuição quase normal.

As RUP para uma variável contínua que foram expressos como aumento de um desvio padrão (SD) em cada uma das variáveis. As RUP só foram calculados para uma diminuição SD para o rácio do ADN.

Receiver curvas operacionais (ROC) foram construídas para os potenciais preditores de infecção pós-operatória e as áreas sob as curvas (AUCs) foram calculados para determinar o corte mais útil -off foram determinados os valores do rácio de ADN, perda de sangue, tempo, e os níveis de PCR, que foram derivados a partir da primeira derivada da curva, e a sensibilidade e especificidade no ponto de corte.

resultados

Durante o período de observação de 14 dias, 60 pacientes (40%) infecções pós-operatórias experientes. A Tabela 1 apresenta factores de risco relacionadas com a cirurgia e características de pacientes com e sem infecções pós-operatórias. Exceto os níveis de ADN de pós-operatório, os valores iniciais de idade, ASA, o tempo total de operação, perda de sangue, procedimento cirúrgico, os níveis de PCR (Pod1), os níveis de ADN pré-operatórios, e relação de ADN foram significativamente diferentes entre os dois grupos.

dos 13 pacientes que desenvolveram infecção cirúrgica, três foram incisional e 10 ocorreram em órgãos /espaços; no entanto, 55 pacientes desenvolveram infecções remotos, incluindo 36 casos de pneumonia, sete casos de enterocolite, seis infecções relacionadas ao cateter, três casos de sepse, dois casos de colangite, e uma infecção do trato urinário. Oito pacientes desenvolveram mais de uma infecção pós-operatória e um paciente morreu de insuficiência hepática devido à colangite. Um dos 10 ISC, nos pacientes que desenvolveram órgão /espaço SSIs, foi associada com deiscência de anastomose. A presença de uma infecção pós-operatória foi confirmada em média dia pós-operatório 5,8 (variação de 1-21 dias).

Análises de regressão logística foram realizadas para identificar fatores de risco independentes para a infecção pós-operatória e o efeito de níveis de ADN de plasma pré-operatório foi examinada através desta análise. Uma história de DM2 foi independentemente associada com infecção pós-operatória em todos os modelos, embora uma diferença significativa não foi identificada na análise univariada (Tabela 1). Os níveis de PCR foram revelados nenhuma associação significativa com a infecção no Modelo 2. Como resultado, enquanto a proporção de ADN e os níveis de ADN pré-operatórios foram variáveis ​​independentes no modelo 3 e 4 Modelo nas análises logísticas, respectivamente, relação de ADN por si só foi uma variável significativamente independente quando ambos rácio de ADN e os níveis de ADN pré-operatórios foram ajustados no modelo 5. O OR para 0,2 diminuição na proporção de ADN foi de aproximadamente 15 para os modelos 3 e 5.

O ROC indicou que razão ADN foi um melhor preditor de infecção pós-operatória do que o pré-operatório os níveis de ADN, de perda de sangue, tempo de operação, ou níveis de PCR. A AUC para o rácio do ADN era 0,848. Além disso, os valores útil de corte (sensibilidade /especificidade) para prever os níveis de ADN pré-operatórios, razão ADN, perda de sangue, tempo de operação, e os níveis de PCR foram 8,81 mcg /mL (0.567 /0.568), 0,76 (0.767 /0.761), 405 g (0,717 /0,693), 342 min (0,617 /0,614) e 8,94 mg /dL (0.583 /0.591), respectivamente (Figura 1).

ROCs foram semelhantes por sexo, faixa etária, IMC, e total em função gastrectomia parcial. Além disso, não havia nenhuma correlação significativa entre sexo, idade, ou IMC, com relação de ADN e infecção pós-operatória através de análises de regressão logística (dados não mostrados).

Discussão

Nossas análises de características do paciente entre aqueles com e sem infecções pós-operatórias mostrou que a idade, ASA, o tempo total de operação, perda de sangue, procedimento cirúrgico, os níveis de PCR (Pod1), os níveis de ADN pré-operatórios, e relação de ADN foram significativamente diferentes entre os grupos (Tabela 1). Na análise de regressão logística, o rácio de ADN ainda era significativa mesmo quando ambos os níveis de PCR e relação de ADN foram incluídos no modelo 4, indicando que a relação ADN foi um fator de risco independente de infecção pós-operatória após a cirurgia de câncer gástrico. Além disso, uma história de DM2 foi independentemente associada com infecção pós-operatória em todos os modelos (Tabela 2), embora uma diferença significativa não foi detectada por análise univariada (Tabela 1). nível de CRP não foi um fator de risco independente de infecção pós-operatória. A partir das curvas ROC, o rácio de ADN foi um melhor preditor de infecção pós-operatória em comparação com a perda de sangue, tempo de operação, ou os níveis de PCR (Figura 1)

ADN é segregada por adipócitos maduros.; No entanto, em contraste com a leptina, níveis mais baixos de DNA está associada com a obesidade, resistência à insulina, a diabetes, e o metabolismo lipídico desordenada [10] - [12], [26] e apresenta propriedades anti-inflamatórios que inibem a adesão de monócitos e função dos macrófagos [11 ]. A redução perioperatória aguda nos níveis de ADN, tal como observado em pacientes que subsequentemente desenvolveram infecções, pode ser um factor que contribui mediar metabolismo energético desordenado e pós-operatória de uma resposta inflamatória vigorosa, o que pode contribuir para uma maior propensão para infecção.

Recentemente , o controle da glicemia perioperatória baseada em insulina agressiva foi mostrado para melhorar o resultado do paciente, incluindo reduções substanciais nas taxas de infecção [27]. É provável que os níveis de ADN reduzido induzir resistência à insulina, resultando no metabolismo da glicose desordenada e infecção subsequente. Assim, a terapia com insulina pode contrariar a disfunção na regulação da energia devido aos níveis de ADN reduzidos.

Embora o mecanismo para uma redução aguda nos níveis de ADN após a cirurgia permanece desconhecido, os níveis plasmáticos de ADN em indivíduos obesos foram encontrados para mudar apenas ligeiramente, apesar da perda de peso induzida pela dieta significativa [28]. Várias substâncias libertadas para a circulação após a cirurgia têm sido relatados para suprimir a expressão de ADN, incluindo citocinas inflamatórias, tais como IL-6 e TNF-α, hipoxia, espécies reactivas de oxigénio (ROS), e hormonas contra-reguladoras, incluindo catecolaminas e corticosteróides [26 ], [29], [30]. No presente estudo, o aumento significativo no pós-operatório de IL-6 níveis, uma citocina pró-inflamatória, em resposta ao estresse cirúrgico, poderia explicar a redução pós-operatória maior em relações de ADN; Isto poderia ser atribuído ao facto de citocinas anti-inflamatórias potentes, incluindo ADN, e citoquinas pró-inflamatórias têm sido provado ser antagonistas [11], [31]. Além disso, foi realizada a análise de regressão logística e ROC para os níveis de IL-6 e TNF-a pós-operatórias; No entanto, eles não eram importantes preditores de infecção (dados não mostrados).

Uma explicação alternativa para o plasma diminuiu os níveis de ADN pode ser a proteína de ligação do ADN no período perioperatório, como lipoproteínas têm sido mostrados ligar-se a lipopolissacarídeos (LPS) durante a sepsia [32]. A diminuição da lipoproteína de alta densidade (HDL) observado durante a sépsis está relacionada com o efeito do LPS em uma vasta gama de enzimas, apolipoproteínas, factores de plasma de transferência de lípidos, e receptores envolvidos no metabolismo de HDL. Todas as classes de lipoproteínas foram mostrados para ligar LPS e pode atenuar a resposta biológica de LPS in vitro e em roedores
. Nós e outros pesquisadores observou recentemente que ADN se liga a LPS para diminuir os níveis de ADN em ratos com sepse polimicrobiana, com um aumento recíproco nos níveis de TNF-α [17], [33]. níveis de LPS diminuir em proporção aos níveis de ADN. Embora os mecanismos subjacentes não são totalmente conhecidos, os níveis de ADN reduzidas podem resultar da ligação LPS-ADN com a fixação posterior. No entanto, mais estudos são necessários para entender melhor o mecanismo por trás da redução pós-operatória nos níveis de ADN.

Em relação ao mecanismo por trás redução aguda nos níveis de ADN após a cirurgia, a sua associação significativa com a perda de sangue desapareceu quando a proporção ADN foi incluído na análise de regressão logística em modelos 3 e 4 (Tabela 2). Isso pode ser atribuído a uma forte correlação entre a razão ADN e perda de sangue (Tabela 2), uma vez que é mais provável que os níveis de ADN de plasma diminuiu com a diluição do sangue, o que sugere que a perda de sangue é um fator de risco mais forte independente para infecção pós-operatória.

concluiu-se que uma diminuição no pós-operatório em níveis de ADN de plasma não foi devido a perda de sangue ou de diluição no sangue devido à infusão, porque os níveis de ADN permaneceram inalteradas depois da remoção de 400 ml de sangue para autotransfusão (perda de sangue mediana entre os 150 pacientes , 395 ml) (dados não mostrados).

Os fatores associados a complicações da ferida após a cirurgia gastrointestinal eletiva incluídos tabagismo, sexo masculino, a perda de sangue perioperatória, e duração de comorbidades cirúrgicos [1], [2]. No presente estudo, verificou-se que a incidência de infecção pós-operatória foi maior nos pacientes que sofreram uma redução substancial nos níveis de ADN de pós-operatório e esta correlação permaneceu após as correções estatísticas para o efeito de perda de sangue e inflamação peri-operatória.

Como uma limitação a este estudo, não foi possível validar o significado dos preditores em uma coorte de validação porque o número total de pacientes foi pequeno demais.

Se ADN é a causa subjacente do metabolismo energético pós-operatória desordenada, resultando em mais graves infecções, os tratamentos com um secretagogo de ADN são justificadas. A administração de secretagogos de ADN aumenta os níveis de ADN e melhora a resistência à insulina [34]. Hiperglicemia e resistência à insulina são comuns em pacientes criticamente doentes, mesmo que eles não tinham diabetes antes. insulinoterapia intensiva mantém os níveis de glicose no sangue e reduz as taxas de morbidade e mortalidade entre os pacientes criticamente doentes em unidades de cuidados intensivos cirúrgicos [22] e minimiza os efeitos da resistência à insulina, assim, melhorar substancialmente os resultados pós-operatórios [32].

O CDC diretrizes para a prevenção SSIs recomendam a administração de profilaxia antibiótica cirúrgica durante 24 h em cirurgias limpas contaminadas, como gastrectomia [35]. Em contraste, a duração da profilaxia com antibióticos cirúrgicos é de 3-4 dias no Japão [23]. Um exame multicêntrico está sendo realizada pela Sociedade Japonesa de Infecção Cirúrgica: este exame avalia propriedades antibacterianas profiláticas de administração de antibióticos cirúrgica mais de 24 horas e para 4 dias após vários tipos de cirurgias de grande porte, incluindo a gastrectomia total. Porque a razão de ADN podem ser avaliadas no prazo de 1-2 dias após a cirurgia, que pode ser utilizado para prever a necessidade de administração contínua de agentes antibacterianos para controlar e /ou prevenir infecções.

Reconhecimento

Agradecemos sinceramente a cooperação de Ikuko Arikawa, Ryoko Tanaka, e Ai Kemmochi do Departamento de Cirurgia da Universidade Shiga de Ciência médica (Shiga, Japão) para a realização da presente pesquisa com êxito.

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