Metabolomische Charakterisierung von herzchirurgischen Patienten mit Leberdysfunktion – COINTREAU-Trial

Zusammenfassung

Bei herzchirurgischen Eingriffen ist eine eingeschränkte Leberfunktion (gemessen anhand des Model for End-stage Liver Disease [MELD] Score) ein unabhängiger Risikofaktor für Sterblichkeit. Patienten mit einer Leberdysfunktion entwickeln bei Herz- und anderen Operationen öfter eine therapierefraktäre Vasoplegie als erstes sichtbares Zeichen für ein dann oft folgendes Multiorganversagen. Die Vasoplegie ist im Einzelfall bisher nicht vorhersagbar, wird aber auf verschiedene Faktoren, wie z. B. die Narkose oder eine Interaktion mit der Herz-Lungen-Maschine (HLM), zurückgeführt. Es konnte kürzlich direkt und mittels Metaanalyse eine Assoziation zwischen der Sterblichkeit und dem MELD Score bei herzchirurgischen Eingriffen nachweisen. Die zugrunde liegenden Mechanismen dieses Zusammenhangs sind bisher jedoch unklar. Aufgrund der klinischen Präsentation des Krankheitsbildes wird von einem metabolisch vermittelten Mechanismus ausgegangen. Möglicherweise fehlen vasoaktive Peptide oder andere vasoaktive Substanzen oder werden nicht ausreichend produziert. Es ist daher unser Ziel in dieser Arbeit, das Plasmametabolom von herzchirurgischen Patienten mit und ohne Leberdysfunktion zu vergleichen, um so Einblicke in die Mechanismen der Entstehung von Vasoplegie und Multiorganversagen zu erhalten. Wir planen einen prospektiven Ansatz mit retrograder Auswahl von vergleichbaren Patientengruppen. Wir werden dafür präoperativ Plasmaproben von allen Patienten entnehmen und postoperativ die Gruppen in Abhängigkeit vom Behandlungserfolg oder Misserfolg bzw. vom MELD Score zuteilen. Wir erwarten, dass sich Patienten mit unterschiedlichem klinischem Ergebnis bei gleichem klassischem präoperativem Risikoprofil (d. h. EuroSCORE II) im Plasmametabolom unterscheiden. Die Ergebnisse werden wichtige Informationen für die Optimierung der herzchirurgischen Behandlung von Patienten mit Leberdysfunktion liefern.

Abstract

In cardiac surgery, liver dysfunction (assessed with the model for end-stage liver disease, MELD score) is an independent risk factor for mortality. Patients with liver dysfunction often develop treatment-resistant vasoplegia during cardiac surgery and other operations, which can also be the first sign of subsequent multiorgan failure. Such vasoplegic reactions are unpredictable and may be caused by a plethora of factors, such as the anesthesia or interaction with a heart-lung machine (HLM). A recent meta-analysis demonstrated an association between mortality and the MELD score in cardiac surgery but the underlying mechanisms of this association are unknown. Based on the clinical presentation a metabolically mediated mechanism is assumed. There may be a lack of vasoactive peptides or other vasoactive substances, or they are insufficiently produced. Therefore, the aim of this study was to compare the plasma metabolome of patients undergoing cardiac surgery with and without liver dysfunction to generate insights into the underlying mechanisms leading to vasoplegic reactions and multiorgan failure. A prospective approach with retrograde selection of comparable patient groups is planned. Preoperative plasma samples will be collected from all patients undergoing surgery and patients will be postoperatively classified into groups based on the outcome of the surgical treatment and the MELD score. It is expected that patients having the same classical preoperative risk profile (i.e., EuroSCORE II) but different clinical outcomes will show differences in the plasma metabolomic profiles. The results will provide valuable information and may contribute to the optimization of cardiac surgery treatment in patients with liver dysfunction.