KLlNlCl(A BloCHEMlE

KLlNlCl(A BloCHEMlE
A METABOLISMUS
čRsopls čEsKÉspolečruosTl KLlNlcrÉ elocHeMlE A společruosrl lÉrnŘsrÉoeruerlry
-áÉ{§
.,e" ".l&
z oB§A!-l|.,,
§! Význam a možnosti vyšetřování metabo|ismu
§*
§§§
&
éw
_J€
mozku pomocí mikrodialýzy v neurointenzivni
péči
''ll,.
é
]ii:,
,* §:
+§l
lJ
Stanovení sérových h|adin markerů
v diagnostice časného karcinomu prostaty
(pilotnÍStUdie)
lJ Nové regulačníhormony mateřského
N Doporučeni pro diagnostiku a
m]éka
|éčbu
onemocněni šlílnéžlázy v těhotenství
a pro ženy s poruchou íefti|ity
Ročnk 2]
březen / 2013
(BCB 42)
Kč1]750
VYDÁVÁ ČESKÁ LÉKAŘSKÁ SPOLEČNOST J, E. PURKYNĚ
lsSN ]210,7921, lNDEXED N EMBAS?Excerpta llediOa.
Elsevier BlOBASE,/Curreni Awareness ]n Biological Sciences, Excerpcváno v Bibliographia meclica čechosIovaca. Scopus
Klin. Biochem. Metab,, 21 (42), 2013, No. 1,
p. 13-20.
Význam a možnosti vyšetřování metabolismu mozku pomocí
mikrodialýzy v neurointenzivní péči
HejčI A.1,7,8,9, Kelbich
Sameš M.1
ri lillcka Oioin§lni€
P.3,o,5,
* tletab*lisrttus
Bolcha M.1, Procházka J.2, HuškováE.2, Peruthová
,]
i2*13
J,4,6,
,t
;s
Uvod
Pro |éčbua monitoraci stavu mozku za ruz-;:patologických situací je v neurointenzivní péčizása:níznáI stav mozkové tkáně. V současnédobě ná-:
k dispozici kombinaci neurologického vyšetřeni. z:crazovacbh vyšetření, vyšeiření mozkomtšního mc{,
a u pacientů v bezvědomí měřeníintrakraniálního tla<,.
(lCP = iniracranial pressure), Novou modalitou, l(e.a
umožňuje vyšetřovánímetabolismu mozku je mikroc alýza
[1
], Pomocí m krod ialyzačn ího katétru m p |anto,,,a
i
i
Mikrodialýza
_ tt/ikrod alýza lsyla od 60. let 20. století vyvtlena ve
S.:js<Ll prof. Urbanem Ungerstedtem. Profesor Un]:,::3]: zkouma| cévy v řezech nervové tkáně a vyvi, ,
-, :,.:,.,, <teré napodobují funkci cév v nervové tkáni
:';ze zajišťujívýměnu mezi proplachornim
.
lobr.
-1
A). Primárně by|a tato rnetoda
tkánj,
nicméně dnes ievyuž(vána
=,,:,,té
=]T
- :,aktcky
:ě:li
všech ostatních biologických
se však budeme zablivat pou-
-
ného v mozku (obr. 1 A, B) získáváme vzorky extrace lulární tekuiiny (ECT), ve ktenich následně vyšetřujerr-=
parametry metabolisnru glukózy a koncentrace glyce
rolu, V získaném materiálu |ze dále vyšetřit ve|ké množstvídalšíchmetabolitů a bio|ogicky aktivních látek, což
naYsízíohrorrrný potenciál pro studium mozku jak v labcratorních, tak i v běžných klinických podmínkách
V první části našeho scjě|ení předkládáme základn
údaje o nrikrodialýze z pohledu neurochirurgie a neurointenzivní péče|2 - 4],V druhé čásii pak prezentujeme v|astníúvahu o možnémvýznamu kreatinfosfátového systému při kr,átkodobé insuficienci kyslkového
. :c.,
A)je dvojitě dutý ka-
1
,::.:kem na bázi Ringerova
- ,-s.artni
rychlostí peňúzní
rerrbrána
umožňuje
=:,,,
^-etabolitů
z
extra-
:--:,anou pak takto
-
_
1-'-::]k;r. ze které
metaboIismu v mozku.
:,]pUStnoSt Semi-
-ame standardnt
:Jem k metaboli:ny (g|ukóza, py-
a raprosto dostakatétry
ru\,/a:
. i spozici
čujic
oVe ?-
,._ i-lkózyv ECTse
. :-,. a peroxidázou,
-:-'- a peroxidázou,
a gly. =,oridázou
J.9 ycerolíosfát:_
:._
Fig, 1: Microdia|ysis in neurojntensive care
-^e principle of a microdialysis probe
(right), mimickinq a brain
_: ,esseis (|eft), The semi-penneab|e membrane of the micro. . lrobe al|ows íor diffusion of metabo|ites into the probe, being
- -: ,:ia the perfusion fluid into a microvial, whjch is then analyzed,
,-. :nd oxygen are de|vered to the brain. |n case oí ischemia,
:riration of g|ucose decreases, whi|e the concentrations of
. .- _- pvruvate increase, More serlere ischemja resuits in ce||ular
.-=s degradation, resu|ting in increased g|ycerol,
- :]an of a paiient with acute subdura| hematoma
associ: r,|Usion in the right frontal lobe and implanted lCP, tissue
-:
,,
mJcrodia|ysis probes (inside the white circ|e),
-:a moniloring at the intensive
care unit (lCU), A patient
.,, :f probes imp|anted in fronta| |obes. In detail: A patient
,,-::d microdialysis probe at the Neuro-|CU. Microdia|yperfusron fluid, and iater it is co||ected in micro.
= s the
- :.rayzed every 60 minutes,
-
Nas: - .
metrů e-="-.
--
=
za je cc-, , ..
CNS, p,,__.=_
"--,'::ometru,
-
ktery7
je
_: alysis či ISCUS-
". : =lsko).
-- : l,z a.ralýze para-
flex (Cl.,:
Centrac
-_
.
s- _ ,
mu. Pocs_= -.
_-
ozy. tedy kon-
:--:,- , ECT.
,
",
,
metabo
erobníhc ^-=-_.:
rozsaher :_. době ade-_. -,
míry e|in:-_ ,-
.
. _,:
G|ukó-
-.,átem pro tkáň
: _.r.
energeiického
_i, ho metabolis, ,l :, : ,ozvoje ana=-: zvyŠujícímse
,.: -_=energievpo: ,- -:\,es jedojisté
::
-
j,
.
,::-'rr
metabo-
>^tluš ]l20]3
lického obratu. Při nedostatečné oxygenaci mozku tak
dochází ke snženíkoncentrace g|ukózy a zároveň ke
z4išeníkoncentrací pyruvátu a laktátu v ECT. Dalším
ze standardně vyšetřovaných parametrů je degradační
produkt lipidů glycerol, coby marker tkáňové destruk-
ce. Jeho zt47šená koncentrace v ECT je spoleh|ivou
indikací zvl7šenéhorozpadu buněk při nekróze, např.
na podkladě těžkéischémie či traumatu mozku. Po-
sledním běžně vyšetřovaným metabolitem je gIutamát.
Z hlediska funkce mozku se jedná o excitačníaminokyselinu, jejž hladina se zvyšuje u rozvlejícíse či probíhajícíischémie.Glutamát je tak velmi dobnim indikátorem
ischémie u pacientů se subarachnoidálním krvácením
(SA|§ |5,6] avyužívá se ho především v diagnostice vazospazmů. Navíc má značný predikiivnívýznam, neboť
jeho zvýšená koncentrace koreluje se špatným k|inickým výsledkem těchto pacientů [7]. Jak již bylo uvedeno iše, zÉkánívzorku extrace|ulární tekutiny CNS
umožňuje provést vyšetření množstvídalšíchparame-
trŮ, čímžzískáváme velký prostor pro experimentá]ni
studium mozku v klinice i v základním rnizkumu Vždy.t
počet publikací týkajících se mikrodialýzy je dnes již
přes 13 000!
Využitímikrodia!ýzy u pacientů
v neurointenzivní péČi
Gerebrovaskulární problematika
Mikrodialýza je nejčastěji využívána u pacientů se
subarachnoidá|ním krvácením, méně u pacientů s intracerebrálním hematomem či po iktu (obr. 1 B, C).
Nejčastějšívyužitíjeu pacientů se subarachnoidálním
krvácením na podkladě ruptury intrakraniálníilo aneuryzmatu. Po ruptuře aneuryzmatu dochází dle nizných
studiíve 30-70% případůk rozvojivazospazmů. Klinický projev vazospazmů je nazyván pozdní ischemický
neuro|ogick17 deficit (DIND - delayed ischemic neuro|ogical deficit); ten lze pozorovat u 15-2O% pacientŮ,
Následkem je pak rozvoj iktu či úmrtí. Mikrodia|ýza se
využ(vá právě k monitoraci tkáně ohrožené vazospazmy. Dle konsenzu z roku 2OO4 se doporučuje zavést
katétr mikrodialýzy do povodí mateřské tepny aneuryzmatu, tedy do ob|asti s nelvyššímrizikem rozvoje
vazospazmů [B]. Skloth-Basmussen et a|. [9] sledovali
u 42 pacientů se SAK parametry mikrodialýzy (poměr
laktát/pyruvát - LP poměr, poměr |aktát/g|ukóza - LG
poměr, koncentrace glycerolu). Za indikátory ischémie
mozkové by|y považovány: elevace LP poměru a LG
poměru o 20% nás|edované zv}šením koncentrace
glycerolu o více než 20 % v průběhu 24 hodin. U 17
pacientů z 1B s rozvojem DlND autoři zjistili, že došlo
k e|evaci LP a LG poměrů více jak 20 hodin a k e|evaci
koncentrace glycerolu 7 hodin před rozvojern k|inických
změn. Pod|e této studie tedy mikrodiaiýza nabiz( možnost časnédiagnózy rozvoje klinických vazospazmů,
což lz-e využítv časnémzahálení preventivních a terapeutických opatření (intenzifikace lzv, ,,2|" terapie
- hypedenze a hypervolémie). Specificita rozvoje DlND
podle mikrodialýzy je89% asenziiivita 82 %, Unterberg
et a|, porovnávali specificitu mikrodialýzy, transkraniá|ní
K|il cká L;iochetnie a me hrlri:lismus -]i2* ] 3
dopplerometrie fl-CD) a digitální substrakční angiografie (DSA) v diagnostice DlND. Jako definici sekundární
n e u ro o g c ké d eie ri o race pod e m krod ialý zy pov ažov a|i
hodnoty laktátu > 4 mmol/| a g|utamátu > 3 pmol/l po
dobu nejméně 6 hodin. Ve studii ukazulí, že mikrodia|ýza má v porovnání s ostatními standardně užívanýrni
diagnostickými metodami nejvyššípozitivní prediktivrrí
hodnotu pro rozvoj D|ND u pacieniů se SAK při ruptuře
l
i
aneuryzmatu
l
i
[10].
Jinou skupinclu jsou pacienti se spontánním intracerebráiním hematomem (lCH), MiIler et al. po odsátí
ntracerebráIního hematomu imp|antovali katétr mik-
rodialýzy do přilehlé tkáně. Zjistili zt47šenékoncentrace glutamátu v ECT a normální hodnoty LP poměru
v okolnítkáni. Tyto výs|edky ukazuj(, že rntracerebrá|ní
hematomy nejsou oblrtopeny tkaní se známkami ischemické penumbry, ale spíšeob|astí hyperexcitačni
aktivity [11]. Na druhou stranu monitorace metabolismu tkáně v okolíhematomu můžepomoci v nasiavení
např. správného perfúzního tlaku mozku u pacientů se
spontánním lCH [12].
Neurotraumatologická prob!ematika
Pacienti s neurotraumaty jsou ohroženi rozvojem
jschémie mozku. Důvodůmůžeblit něko|ik, napi'ík|ad pacienti s intrakraniá|ní hypertenzí jsou ohroženi
nedostatečnou pertúzi mozku. Nárůst intrakraniálního
t|aku často souvisí s progresí patofyziologických pro-
cesů, tzn. edému mozku, prokrváceníkontúze, progrese krvácení apod. Při cjiagnostice postiženípacientů,
ldeřílsou v bezvědomí a kontinuálně analgosedováni,
zjistíme změny až dle nárůstu lCP, jehož sledováníje
standardem péče.N/onitorace metabolických změn
by ale mohla zrychlit diagnostiku patologických změn.
Tuto tézi podporujíněkterépublikované výs|edky, Bel|i
et al zjistili, že patologická elevace LP poměru (nad 25)
v 89% předpověděla e|evaci intrakraniálního tlaku nad
20 mmHg [13]. Adamides et al. ve studii na 14 pacientech s těžkVm poraněním mozku s monitorováním lCP
a tkáňového metabolismu dospě|i ke zjištění, že nárůst
koncentrací tkáňového |aktátu, poměru |aktát/pyruvát
a glycerolu o více než 2 hodiny předcházely elevacím
lCP [14]. Z dosavadních studiíse tak v tomto ohledu
zdáYl,fi. nejzásadnějším ukazatelem LP poměr.
Pokud se iýká vZahu rT rezi tkáňouim metabolismem
a kliniclgim uivojem, existuje něko|ik prací, 1ejichž i,nisledky však nejsou zcela jednoznačné.Li ei al. [15] zjisti| korelaci vyššíchkoncentrací glycerolu se špatným klinic§m
uývojem. Podobně i Peerdemann et a|. |16] zjistili ]O09ó
prediktivní hodnotu špatnéhok|inického stavu pactentŮ,
pokud se v průběhu jejich monitorace objevi|a e|evace
koncentrace glycero|u v ECT nad 150 pmol/l Na druhou
stranu ale c|ausen et a]. kore|aci mezi koncentracemi
extrace|ulárního g|ycero|u mozku a výsledným klinickým
stavem paclentů nenašli [] 7] V rámci našív|astní studie
1sme zlistil kore|aci mezi patoiog clly vysokou koncentracíglycerolu a LP poměru v perilezionálníoblasti s úmrtírn
pacientů po těžkém kraniocerebrálním poranění. Naopak
u koncentrací glukózy v ECT jsme l,njznamnou prediktivní
hodnotu nezjistiIi [18]. Nejednotnost r4isledků můžesouviset s tím, že mikrodia|ýza jako loká|ní metoda dokaže de-
tekovat změny pouze v nejbližšímokolí implantovaného
katétru. Je proto vždy důležitéidentifikovat, z lderé části
mozku je vyšetřovaná ECT získána (obr, 1 B).
Kreatinin coby neuromarker?
Mikrodialýza je tedy velmi dobrym nástroiem sledování
metabo|ismu tkáně v podstatě ,přenašeneho téměř v reálném čase". Oblastí, na kterou 1sme se zaměřlli na našiclr
pracovištích je alternativní substituce energetických potřeb
mozku kreatinfosfátovým systémem při krátkodobé insufjcienci kyslkovéhcl metabolismu. V tkánibh s vysoK57m
energeticlcým obratem, jako je pruhované svalstvo a zřej-
mě téžmozek, slouži'kreatinfosfátorni systém coby zdro1
energie [19], Tato energie je kumu|ována v kreatinfosfátu
vznikajíciin za katalytického působeni kreatinfosfokinazy
(C§ fosforylací kreatinu. K jejímu uvoInění pak dochází
neenzymatiokou defosforylací kreatrnfos íált-l za produkce
odpadnho kreatininu, A právě analytic§ dostupný kreatlnin nás velmi zajímá coby ukazatei pos§tování energie
kreatirrfosfátor47m systémem v mozku,,
Kreaiin se syrrtetizuje převážně ,,, játrech či slinivce
břišní[20] a existujíliterárn( zmínkv o
1eho produkci přímo
\i :rlozku [21]. Experimentá|ně b,1,Io gror<ázáno,
že astrocy.1y jej dokažísyntetrzovat z glyc nu ořidaného
do kuiti,,,ačnil-to
média|22J, Syntéza probhá.,,e 2 krocích, které
s 3.] katalyzov ány L-arg n n g lyct nam
d inotransíerázou
rGAT) a S-adenosylmethioningualid
nacetát
N-metyl,.,
., sí er ázou (GAMT). Ubiq uitérn í rn rtcchonc] riáln í C K se
i
i
v mitoclrondi-iícr leuronů, zatímco
--,:,:,,,ě specifická CK se nacház: ,.
astrocy,tech a inhi:, - :. neuronech, Jak astrocyty ia< i inh]bičníneurony
.:;;.:1 ,.l11§ nachází
, :^ačně odolné protiakutniá.átě energie
[23]. GAMT
: :,'3.:žně obsažena v gliích zllášrě v oiigodendrocy,_:
_, z olfal.doriálních gliálních e enentech a relativně
:
=- : :aké v astrocytech |19], Nelroná|ní axony spotře: , , =. ali ohromné množství eneroie k udrženíiontových
:: :]:.iů přes axolemu, prcpagac] akčních potenclátů
-
_
=
;
":_-
_.
scortu molekul do vzdálenÝch mist. Z tohoto clůvo-
: i,:o správné fungování kreaiiníosíátovéhosystému
::,
,
nezi gliemi a neurony zásacjní
:cle zmíněnéintrathekáiní s1,1t$7y je ale kreatin
-=: ..<tivně
transportován do mozku přes hematoence-
'.
_
,-(cu bariéru pomocíNa a Cl-dependentního trans-
_,.iino systému (CRT)
t24]
Naše hypotéza
Pro udrženívysokého stupně uspořádanosti moz-
Sedovaní a ventilovanípacienti měli implantovaný katétr
mikrodialýzy a parenchymové čidlo k měřeníintrakraniálního tIaku a tkáňové oxymetrie. Hodnoty lCP a tkáňové oxymetrie by|y registrovány kontinuálně, vzorky mikrodialýzy byly odebírány po 60 minutách. Po analýze
standardně vyšetřovaných parametrů v ECT (koncentrace glukózy, laktátu, pyruvátu a glycerolu) byly zbytky
vzorků slity po 12 či 24 hodinách (v závislosti na množství zbytkoich vzorků) a použity k měření koncentrací
glukózy enzymatickou meiodou s hexokinázou, laktátu
enzymatickou metodou s Iaktátoxidázou a peroxidázou
a kreatininu metodou Jaffé na biochemickém analyzátoru Architect, fy Abbott Laboratories,
Pro hodnocení energetických poměrů v mozkovém
parenchymu jsme použi|i Wpočty koeficientu energetické bilance (KEB), doĎosud používanéhopro sledování rozsahu anaerobnho metabolismu v likvorovém
kompartmeníu |25 - 29]
Během našich pozorováni jsme zaregistrovali čas-
tý nárůst koncentrací kreatininu v ECT po epizodách
závažných poruch metabol]smu mozkové tkáně s nápadnými poklesy hodnot KEB či známkami tkáňové
hypoxie prokázanýml,ikáňovou oxymetrií.
Tuto situaci ilusirulerle na 2 kazuistikách;
Kaztlistika 1 (obr, 2. Tabuika 1)
70letý pacient b.vl př at do nemocnice pro kruté bolesti hlavy s násIednc: poruchou věcjomí na akutním
přrymu, která rychle pr-ogr-eclova|a (Hunt-Hess
5), Pacient byl zaintubován D e CT a CT angiografie mozku
byio zjištěno subai-ac^-c,c]ální krvácení s objemnýrn
intracerebrálním herna.::r.em v pravém frontálním laloku při ruptuře aneu1,,z-alu přední komunikující artérie (Fisher 4), Pacien: c.. a<utně operován, aneuryzma
bylo uzavřeno k|lpen. a ,eiš,na hematotnu byla odsáta. Nás|edně byl sleco ,a^ ^a,ednctce intenzivnípéče.
Čtvrtýpooperačníoe- ].s: ke znorsenr jeho stavu.
Vzhledem k progres ._..- 3si otutoku krve dle transkraniálnídopplerome:. e c,, a 6, pooperačníden prove-
dena intraarleriá]ni ac <ace vazospasmolytik (milrinon
i.a,, 20 mg po ccl- 3C m]n) a lmplantace čidla multimodální morttc-ace 1čidio intrakraniálního tlaku, tká-
ňové oxyme,ire a rnikrodialýzy). lntrakraniáInítlak by|
patologickv ,,r"sok}i. proto jsme přistoupili k bifrontální
dekompres,, li kranieldomii.
<cvé tkáně je potřeba stálých docjávek velkého
množství energie. Ty jsou za;ištěny především aerobní přeměnou glukózy. Vedle toho je synapsem i využívántéž
-.nergetický potenciá| laktátu,
Předpokládáme, že existuje energetická alternativa
pro krytí energetických potřeb mozku při krátkodobých
t^yp,adcích
dodávek kyslku, Její ú|ohu pravděpodobně
o níkreatinfosfátový systém. Tuto úvahu podporujípře-
lst,šim zrníněná intrathekální syntéza kreatinu, existen-
:e lransportního systému pro kreatin na hematoence'.. :ke barieře (SLC6AB) a také existence mozkového
:, 3-zy,rn u kreatinfosfokinázy (CK-BB),
S coužitímmikrodialýzy jsme u 6 pacientů (5 mužů
; ' ž=na) analyzovali lrladiny kreatininu v ECT mozku.
11,2. 72.2. 13.2, 14.2, x§.2. 16.2. 17.2- x8.2- 1g.2. 2o.2. ZL.z.
22.2,
Tňé {dáys)
Fig, 2: Brain metabo|ism, brain tissue oxymetry, and creatinine concentrations in a Case 1 patient. The graph represents
trends oí the monitored parameters, while the real concentrations are in the Table below.
Klinii:ká biochemi* a ntetan*iisrnus J,l2ů] 3
Table
1
Day
gIucose (mmo|/l)
1.3
1.1
lactate (mmo|/I)
11.7
15.0
KEB
118.]
-zl l.+
creatinine (pmo|/l)
gIycerol (pmol/|)
pO, (mmHg)
13;2.
,l5-2.
14,2.
1.9
2,2
11.7
19,0
17.4
aE J
-55.2
-68.0
103.0
158.0
11].5
92,8
70.8
91.9
73.9
1144,2
944,5
]]009
505,3
192.6
108 3
6.1
1,2
4,0
1B.9
zz, l
oJ.
í9.2.
20.2.
21.2.
11.2,
18.2.
1.6
1o
0,7
2,4
2,2
iactate (mmo|/l)
20,2
2a,7
21,9
22,7
16.8
KEB
í6.2.
].9
]
gIucose (mmo|/l)
Day
i
12,2,
1'.1,2,
l
22.2.
2,7
]
5.9
-185.4
-244.7
-512.8
130.B
-99.3
-68.0
creatinine (pmo|/|
79,8
75,9
óa.z
124,8
B0.5
78,9
glycero| (umol/|)
69.8
EE ,
71 ,4
46.0
49,5
pO, (mmHg)
45,0
570
65B
48.9
69.1
67.4
65.B
Metabolismus mozku byl tedy s|edován od 6. dne
po vzniku SAK. Hned při prvních wšetřeních ECT v době od 19.0O do 24.00 hod. dne 1,1 ,2,2011 pozorujeme nápadně zvryšenou koncentraci kreatininu. Tento
jev si vysvětlujeme,,vl7padky" kys|kového metabolrsmu
v mozku v těsně předchazejícím období, během něhož
jsme registrovali vazospazmy a před provedením dekompresivní kraniektomie rovněž vysoký intrakraniální
tlak. Předpokládáme, že nedostatečná produkce ener-
gie následkem zhoršené oxygenace mozku byla substituována defosforylací l<reatinfosfátu vedoucí k nad-
produkci kreatininu,
Dne 12. 2. dosahuje pO, v mozku svého minima.
Tomu odpovídá Iéžnáh|é zišenírozsahu anaerobního metabo|ismu v extrace|ulárním prostředí mozku
lry,ládřené nápadným snženímhodnoty KEB. Následně ale k nárůstu koncentrace kreatininu v EcT nedocház(, Y souvislosti s pozorovaným jevem zvažujeme,
že v krátkénrt období, navíc energeticky insuíicientním,
nedoš|o k deponování lyužitelnéhoenergetického potenciálu do kreatiníosfátu, Další,,výpadek" kyslkového
metabolismu v mozku tak zůstal bez alternativní energetické saturace kreatinfosfátovým systémem, což
vedlo k dalšímupoškozenítkáně mozkového parenchymu, čemužodpovídá nápadný nárůst koncentrace
g|ycero|u dne
,13.
odpadního kreatininu v ECT dne 20, 2. Ze i přes dočasnou insuficienci kyslkového metabolismu dokázal
kreati nfosfátový systém alternativně saturovat vysoké
energetické potřeby mozku a zabránll tak porušení
jeho integrity, svědčípřetrvávající nhké koncentrace
g|ycerolu v ECT,
Kazuistika 2 (obr, 3, Tabulka
2)
57|etá pacientka byla akutně operována pro rupturu aneuryzmatu střednímozkové tepny. Při operaci byl
částečněevakuován intracerebrá|ní hematom v pravém temporálním ia|oku. Pro přetrvávalící edém na
podkladě zbytkového hematomu byla 4. den po SAK
provedena dekompresivní kraniektomie. Pro rozvo] va-
zospazmů proximálních úsekůpravé střední a přední
mozkové tepny (M1 a 41 dx) by|a B. a 1 ] . den aplikována intraaňeriá|ně spasmolytika (milrinon 0,25 mg/min,
ce|ková dávka B mg),
Metabolismus mozku byl tedy monitorován od 4.
dne po SAK. Dne 5. 3. odpo|edne zaznamenáváme
zhoršeníkys|kového metabolismu mozku vyládřené
snžením hodnoty KEB (tkáňová oxymetrie mozku neby|a u téio pacientky monitorována). Ještě v průběhu
této epizody se zvyšuje koncentrace kreatininu v ECT
s ku|minacív dopoledníclr hodinách nás|edujícího dne.
2.
V obdobíod 13. 2, do 18, 2. se zvyšuje okysličení
mozku. Současný pozvo|ný pok|es hodnot KEB sledujícíchzvyšujícíse rozsah anaerobního metabolismu
v extracelu|árním prostředí mozku přičíiámeposttraumattckému reparačnímuzánět|ivému procesu v této |o-
I
I
l<a|itě. Ostatně tomu odpovídá téžuspokojivě se snižujícíkoncentrace glycerolu v ECT. V tomto energeticky
př2nivém obdobíjsou vhodné podmínky pro regeneraci kreatinfosfátového systému.
Dne 19. 2. docház( ke zhoršeníokys|ičenímozku
a k náhlému výraz_nému zišeníanaerobníhometabolismu v jeho extracelulárním prostředí. Jenomže v tomto případě je již ,,ýpadek" kyslkového metabolismu
úspěšně substituován uvolněním energie
z
kreatin-
fosfátu, o čemžsvědčínápadné zvýšení koncentrace
Frjiiltcká §iúch§rni€
;l,
i,neiabrlislrlus
1,12_í}]
3
5.3. §,3.
AM PM
6,],
AM
6.1. 1,3. 1.3, 83,
PM AM PM AÚ
8.3. 9.3
PM
i0.],10.3,
AM fu
!1-],11.3.12,3, t2.3,13,1,13.3.14,3,14.3.
AM PM ÁM FM ÁM PM ÁM FM
TiŘ. {daF}
Fig. 3: Brain metabo|ism monltoring in a Case 2 patient, four
days after SAH. The graph represents trends of the monitored parameters, while the rea| concentrations are in the Table
beIow.
,*?
Table 2
Day
5,,3. AM
5.,3. PM
gIucose (mmo|/l)
6.,3. AM
6,8, PM
o,4
o,7
0,9
1,4
laotate (mmol/|)
3,0
7,0
Fa
KEB
_88,4
4,8
5.1
4,9
72,7
-22.9
creatinine (pmo|il)
-63.5
-74,3
43,9
145.1
-]8.3
]
141 ,9
122.6
112,6
206,3
97.9
102,3
52,7
37.9
33.4
3].]
8,3"AM
8,3. PM
9.3.
0.5
0.6
0,7
0,4
glycerol (pmoli|)
Daý
glucose (mmoI/|)
lactate (mmo|/l)
1.0.3.
AM
7. 3,
AM
7.3. PM
0.9
10.3,,PM
0.8
11" 3.
0.6
AM
0.5
4,3
4.6
5.5
KEB
5.6
5.8
115.2
92,2
1oo.4
-2o1.1
creatinine (umol/l)
141 .7
]
77.5
51.2
72,2
glycero| (pmo|/l)
7B.2
79.o
83.4
J(J,ó
26,B
23,9
22,2
23.4
23,2
Bay
6,2
83,8
11- 3. PM
12,3. AM
glucose (mmo|/l)
:l2.3; FM
09
13.3. AM
13.3. PM
0.7
í4.,3. AM
o.7
lactate (mmol/|)
o.7
a.7
0.8
6.7
6.7
6.4
_]3].1
5.9
tr,(1
o.z
94,1
129.7
108,3
140.1
-96.0
05.8
97.7
eoÁ
94,2
95.7
97.4
43,1
28,6
34.5
oo.ó
KEB
creatinine (pmol/l)
98,6
glycerol (pmoIil)
29,B
Datl
]
í4.3, PM
glucose (mmol/l)
1.0
lactate (mmol/l)
O.z
KEB
73.6
creatinine (umol/l)
9].9
glycero| (umol/|)
386
Popsaný obraz jsme vyhodnoti|i jako vykfií dočasné druhou stranu tato metoda
umožňuje přímý poh|ed na
kyslkové insuficience v mozku defosfory|ací kreatinfosenergeticloi metabolismus mozkové
fátu. Uvahu, že díky energetické substituci kreatinfosfátonim systémem nedošlo k poškozenítkáně mozku,
pcldporule příznivý trend v podobě nadále se snižující
koncentrace glycerolu v ECT.
Dalšíclvě po sobě jdoucí epizody zhoršení kys|kového metabo|ismu pozorujeme 1O. 3. a 1 1, 3. v dopoledních hodinách v podobě snžených hodnot KEB,
Opět následuje zvlišeníkoncentrace kreatininu v ECT
kulminující 12. 3. dopoledne, což vyhodnocujeme jako
projev energetické substituce kyslkové insuficience
v mozku defosforylacíkreatinfosfátu. Jisté zvýšeníkoncentrace glycerolu v ECT 12, 3. dopoledne nasvědčuje
tomu, že se tato událost neobešla zcelabez nepříznivého dopadu na mozkovou tkáň, Rychlá normalizace
stavu však zřejmě znamená pouze malý rozsah poškození, pravděpodobně dky neuroprotektivnímu eíektu
kreati níosfátového systém u.
tkáně v místě implantace čjdel a podle nělderych studií nabŽí možnost
včasnéhovarování, např. při rozvoji vazospazmů či před
nárŮstem intrakranrálniho tlaku, V porovnání s mikrodialýzou je jináobdobná rnetoda, tkáňová oxymetrie mozku
(např, systém Licox, lntegra Neurosciensces, Plainsboro, NJ, USA), přimočařejšía jednodušší.Zatímcotkáňová
oxymetrie iníormule pouze o dodávce kyslku mozkové
tkáni, mikrodialýza podává informaci o efeldivitě využití kyslku mozkovou tkání. V našípraxi neurointenzivní
péčepoužváme kombinace obou systémů.
Druhým zalímavym aspektem mikrodialýzy je využití
experimentální, jak na úrovni laboratorní, tak i klinické.
D ky to m u, že zÉkáv áme vzácnou extracel u lárn í tekut n u
CNS, můžeme tuto podrobit analýze různých metabolitů
a biologicky aktivních látek. My jsme se na našich pracovi štích zaměřili na vyšetřován í e n e rg et iclc;7c h pomě rů
v CNS; mimo jiné také proto, že s nimi máme velice dobrou zkušenost při vyšetřovaní mozkomíšn ího moku.
Uvahy o vícezdrojovém energetickém zásobení CNS
Diskuze
nás dovedly k zakomponování alternativního energetického systému do monitorace procesů v mozkovém pa'.' <rodialýza se v neurointenzivnípéčir,yužívá
od 90.
renchymu. Tím je dočasná kumulace energie v podobě
=: 2, s:o]etí Jejímu razantnějšímu rozšřenízatímbrání kreatinfosfátu a její uvolnění při zr47šených energeticklich
, . s :, - : go n označný terapeutický algoriim us v
závislosnárocích mozku, přp. přir47padku kyslkového metabo. -.. :. . z-= lnterpretaci isledků měření a také finanč- lismu. Z našich
dosavadních pozorování, jejichž přkla^ -1,_:-:s: le]ího pořízenía následného provozu.
Na
dem jsou uvedené kazuistiky, pak wplWá, že samotný
i
Klinir:ká biociiernie a nr*tafr*lisnrus l l2ů1 3
dočasný uipadek kyslkového metabolismu nemusí pro
mozek znamenat ireverzibiIní poškození, pokud 1e zároveň d ostatečně zregenerovaný kreatinfosfátor47 systém,
Nepř2nivá situace nastává teprve v přpadě po sobě následujících Wpadků kyslkového metabolismu, kdy není
umožněna kumu|ace energie v podobě kreatinfosfátu.
Naše představa je taková, že je do mozku dodáván,
přpadně intrathéká|ně syntetizován, kreatin. V období
hojnosti je energie kumu|ována v podobě kreatinfosfátu
vznik|ého fosfory|ací kreatinu za kata|ytického působení
CK-BB. V období energetické nedostatečnosti (hypoxie
rnozku) dochazí k neenzymatické defosfory|ac] kreatinfosfátu na kreatinin spřažené s fosforylacíADP na ATP. Tímto
zpŮsobem je tedy nouzově kfia energetická insuíicience,
čímžse zvyšule naděje nazachováníintegrity mozkového
parenchymu. Naše dosavadní měřenítuto tezi podporují. Na přk|adech jsme ukázali souvis|ost mezi pok|esem
KEB a následným ,,vzedmutím alternativního energetického okruhu" rezultujícího v elevaci koncentrací kreatininu
v ECT. Nicméně je nutné toto verifrkovat na daleko větším
souboru pacientů, přpadně téžcestou experimentálních
laborďorních studií na zlft ecích modelech,
3.
4,
5
6,
7.
8.
9.
Hejčl, A., Sameš, M. Mikrodia|ýza v neurochirurgii.
Cesk. S/ov. Neurol. /V., 2009, 72(105),s, 51 1 -5]7.
Hejčl, A., Knýsl, D.n Kuliha, M., Marusič, P,,
Školoudík,D,, Tomek, A. Komptetní přehled neuromonitorace, ln: Tomek, A., (ed). Neurointenzivní peče.
Praha: M|adá fronta, 2012, s, 87 -1 02.
Nilsson, O. G., Brandt, L., Ungerstedt, U., Saveland,
H. Bedside detection of brain ischemia using intracerebra| microdialysis: subarachnoid hemorrhage and de|ayed ischemic deterioration, Neurosurgery, ]999, 45, s,
1
176-1 184,
Sarraízadeh, A-S., Sakowitz, O. W., Kienin9, K. L.n
Benndoď, G., Lanksch, W. R., Unterberg, A, W. Bedside microd alys s: a too to monitor cerebral metabo|ism
in subarachnoid hemorrhage patients? Crit, Care Med,,
2002,30, s.1062-1070
Sarrafzadeh, A., Haux, D., Sakowitz, O., et al. Acute
foca| neuro|ogica|-deíicits in aneurysma| subarachnoid
hemorrhage: re|ation oí cllnical course, CT findings, and
metabolite abnormalities monitored with bedside microdia|ysis. Stroke,2OO3,34, s. 13B2-] 388.
Bellander, B. M., Cantais, E., Enblad, P., et al. Consensus meeting on microdia|ysis in neurointensive care,
lntensive Care Med,, 2004, 30, 12, s. 2166-21 69
Skjoth-Rasmussen, J., Schulz, M., Kristensen, S.
R., Bjerre, P. De|ayed neuro|ogical deficits detected bry
an ischemic pattern in the extracellular cerebral metabo|ites in patients with aneurysma| subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg,, 2004,1O0, s. 8-15.
]0. Unterber9, A.W., Sakowitz, O. W., Sarrafzadeh, A.
S., Benndorf, G., Lanksch, W. R. Role oí bedside microdia|ysis in the diagnosis of cerebra| vasospasrn fol
|owing aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg., 2O01, 94, s,740-7 49,
11, Miller, C. M., Vespa, P, M., McArthur, D. L., Hirt, D",
Etchepare, M. Frame|ess stereotactic aspiration and
thrombo|ysis of deep intracerebra| hemorrhage is associated with reduced leveis of extracellu|ar cerebral g|utamate and unchanged |actate pyruvate ratios. Neurocrit,
Závér
Mikrodialýza je unikátní metoda umožňujícív neurointenzivní péčivyšetřování extraceIulární tekutiny
mozku, a tím pádem především monitorování jeho
energetického metabolismu. Využvá se dominantně
v neurotraumato|ogii a v cévníneurochirurgii, Některé
dosavadní výsledky představulí optimistickou vizi časné
detekce sekundárního poranění a ischemizace mozku
s možností pohotové, a tudž účinnějšíterapeutické
intervence. Obecně lze konstatovat, že mikrodia|ýza
umožňuje vyšetřování celé šká|y roz|ičných metaboIitů
Care,20O7,6, s,22-9,
12. Ko, S, B., Choi, li. A., Parikh, G., et al. Mu|tin-roda|a bio|ogicky aktivních látek v tkáních, člmžze považoity monitcring for cerebra| pedusion pressure optimiza,
vat spektrum jejího využití zaIéméřneomezené,
jn comatose patients with intracerebral hemorrhage.
tion
Všeobecně přijatým faktem je nezby,tnost kys|koStroke,
2O11, 42, s. 3087-3092.
vého metabo|ismu pro zachování integrity mozkového
13.
Belli,
A,,
Sen, J., Petzold, A., Russo, S., Kitchen, N.,
parenchymu. V rámci multimodální monitorace mozku
Smith, M. Metabo|ic íailure precedes intracranial presje proto této problematice ,lěnována ve|ká pozornost.
sure rises in traumatic brain injury: a microdia|ysis study,
Ta sleduje především odhalování konstelací výsledných
Acta Neurochir (/Vien)., 2.008, ] 50, s, 46] -469.
hodnot s|edovaných parametrů vedoucích k nevratné14. Adamides, A. A-, Rosenfeldt, F.L., Winter, C. D,, et
mu poškození tkáně CNS, objektivizovanému zvýšenýal. Brain tissue lactate e|evations predict episodes oí ln,
tracranial hypertension in patients with traumatic bra]n
mi koncentracemi glyceroiu jakožto markeru tkáňové
injury, J, Am, Coll. Surg,, 2009, 209, s, 53],539.
destrukce v extracelu|ární tekutině mozku. Výsledky
15.
Li, A. L., Zhi, D. S., Wang, Q., Huang, H. L, Extrace |unašeho vlastního pozorován( nás pakvedou k přesvědlar g|ycerol in patients with severe traumatic brarn nlury,
čen(, že vliv ikyvů kys|íkovéhometabolismu na mozChin. J. Traumatol.,2008, ] ] , s, 84-88,
kovou tkáň je nesporný, nikoliv ale rnihradní
] 6, Peerdeman, S, M., Girbes, A. R., Polderman, K. H,,
Vandertop, W. P. Changes tn cerebrai nterstitiai glycerol concentraton in head-lnlured patents; correlation
wtth secondary events, lnrensive Care Med,,2Oa3,29,
Literatura
].
2,
Hejčl, A., Badoš, R., Humhej, l-, et al. Dekompresivnl
kraniektomie v |éčběposttraumatického edému mozku
a přínos nových monitorovacích metod, Cas. Lek, Cesk.,
2a07, 146, s. 307-312.
Hejčl, A., Bolcha, M., Procházka, J,, Sameš, M. Multimodální monitorace u pacientů s těžkým poraněním
mozku a subarachnoidá|ním krvácením. Cesk. S/ov.
Neurol,
2009, 72(105), s. 3B3-3B7.
s, ]825-]82B,
17, Clausen, T., Alves, O. L., Reinert, M., Doppenberg,
E,, Zauner, A., Bullock, R. Association between e|evated bra]n tissue g|ycero |eve|s and poor outcome following severe traumatic brain n]ury, J Neurosurg.,2Oa5,
]03, s.233-238.
1B, Hejčl, A., Bolcha, M., Procházka, J,, Hušková, E",
Sameš, M. Elevated intracranial pressure, |ow cerebrai
pedusion pressure, and impaired brain metabolism cor,-
^V,,
Kiir,:tcká_
bir:chernie
n_
iir*t*bi:lislrtLrs 1/2il]
r1
Ťs
relate with íata| outcome after severe brain injury, J Neuro|. Surg. ACent. Eur, Neurosurg,,2012;73, s. 10-]7.
1o Wyss, M., Kaddurah-Daouk, R. Creatine and creatinine
metabolism. Physiol, Rev,, 2000,80, s. 1 107 -1213.
20. Walker, J. B. Creatine: biosynthesis, regulation, and
íunction. Adv Enzymol Relat, Areas Mol. Biol,,,1 979, 50,
s. 177-242,
21. Deíalco, A, J., Davies, R. K. The synthesis oí creatine
by the brain oí the intact rat. J Neurochem,, 1961 , 7,
s. 308-312.
22 Dringen, R,, Verleysdonkn S., Hamprecht, B., Willker, W., Leibfritz, D., Brand, A. Metabo|ism oí glycine in
primary astroglial ce||s: synthesis of creatine, serine, and
g|utathione. J Neurochem., ]998, 70, s. 835-840.
zó Tachikawa, M., Fukaya, M., Terasaki, T., Ohtsuki,
S., Watanabe, M, Distinct cel|u|ar expressions of creatine synthetic enzyme GAMT and creatine kinases uCKMi and CK-B suggest a nove| neuron-g|ia| relationship íor
brain energy homeostasis. Eur,
s. ] 44--160.
J
et al. Zák|adni
vyšetření likvoru v diagnostice postižení centrálního nervového systému. Neurol pro praxi, 2009, 1 0, s. 285-289,
27. Kelbich, P., Adam, P., Sobek, O.
28. Kelbich, P,, Procházka, J., Sameš, M., et al. Prin-
cipy a zv|áštnosti neurochirurgické a neurointenzivistické
|ikvorologie (1. část: Úvod do prob|ematiky) , Klin. Biochem, Metab,, 2O1 1, ] 9(40), s, 223-228,
29. Kelbich, P., Hejčl, A., Procházka, J., Hanuljaková,
E,, Peruthován J,, Špička,J,
Cy,to|ogie a energetika
jako dŮ|ežitéatributy vyšetření |ikvoru. Klin, Biochem,
Metab.,
2O1
2, 20(41). s.
17
-24,
Práce byla podpořena grantem lGA MZČR NT13883/4-2012
a projektem ,,PRVOUK' P37/10 Univerzity Karlovy v Praze,
Lékařské fakulty v Hradci Králové,
Do redakce došlo 22,10,.2012
Neurosci,,2004,20,
24, Ohtsuki, S., Tachikawa, M., Takanaga, H., et al. The
b|ood-brain barrier creatine transpofter is a major pathway íor supp|ying creatine to the brain. J Cereb. Blood
Flow Metab., 2002, 22, s, 1327 -1335,
atr
Kelbich, P., Slavk, S., Jasanská, J., et al. Hodnocení energeticlc;ich poměrů v likvorovém kompartmentu
pomocí vyšetřování vybraných parametrů metabo|ismu
g|ukosy vCSF, K/ln. Biochem, Metab,, ,l998, 6 (27),
s.213-225,
26. Kelbich, P., Koudelková, M., Machová, H., et al.
Yýznam urgentního vyšetření mozkomíšníhornoku pro
včasnou diagnostiku neuroinfekcí. Kin, Mikrobiol, lnfekc.
Lek,,2aO7,13, s,9-2O.
ž*
Adresa pro korespondenci
MUDr. Aleš Hejčl, Ph,D,
N eu roch i ru rg i cká kl i n i ka U n ive rzity J an a Ev angel isty
Purl<yně
Masarykova nemocnice
Sociální péče124
401 13 Ústí nad Labem
e- mai l, ales, hejcl@gm ai l. com
Klinir:ká biociiernie a m*taL:r lismt;s l12ů"13