ISSN 2149-2263 | E-ISSN 2149-2271
The Anatolian Journal of Cardiology
Biomarkers of cerebral injury in cardiac surgery [Anatol J Cardiol]
Anatol J Cardiol. 2014; 14(7): 638-645 | DOI: 10.5152/akd.2014.5321

Biomarkers of cerebral injury in cardiac surgery

Shi-Min Yuan1
The First Hospital of Putian, Teaching Hospital, Fujian Medical University; Putian, Fujian Province-China

The present study aims to reveal the changing patterns of cerebral biomarkers and the underlying predictive factors as a consequence of cardiac surgery. Literature retrieval of articles on S100 and S100B of recent 20 years were made in the MEDLINE database, Highwire Press and Google search. Quantitative data of S100 and S100B along with neuron-specific enolase were carefully screened, collected and statistically analyzed. The biomarkers appeared earlier and lasted longer in the cerebrospinal fluid than in the serum. All three biomarkers exhibited a similar kinetic trend in the bloodstream, reaching a peak value at the end of cardiopulmonary bypass (CPB). In adults, serum biomarkers may recover to normal earlier than in pediatrics undergoing a cardiac surgery. The patients undergoing off-pump surgery had the minimal elevations of cerebral biomarkers comparing to all other cardiac surgeries under CPB, low core temperature and/or hypothermic circulatory arrest. In patients with pre- or postoperative neurological disorders, the biomarkers in the serum elevated even before operation and persisted longer time than those without neurological disorders. The serum concentrations of the biomarkers showed direct correlation with CPB duration and core temperature. Cardiac operations may lead to cerebral damage and blood-brain barrier changes, as a consequence of CPB and low core temperature. The cerebral biomarkers including S100, S100B and neuron-specific enolase may precisely reflect the cerebral damages in cardiac surgery. Attention has to be paid to the attenuations of cerebral damage by modifying the surgical conditions of CPB and core temperature.

Keywords: cardiopulmonary bypass, cerebrospinal fluid, circulatory arrest, deep hypothermia induced, S-100 calcium-binding protein beta subunit, S100 proteins

Kalp cerrahisinde serebral yaralanmanın biyomarkerları

Shi-Min Yuan1
The First Hospital of Putian, Teaching Hospital, Fujian Medical University; Putian, Fujian Province-China

Bu çalışma kardiyak cerrahi sonucu olarak serebral biyomarkerler ve altta yatan belirleyici faktörlerin değişen şekillerini ortaya çıkarmayı amaçlıyor. Son 20 yıldaki S100 ve S100 B konulu makalelerin literatür erişimi Highwire Press, Google tarama ve MEDLINE veri tabanında yapılmıştır. Nöron-spesifik enolazın ile birlikte S100 ve S100B’nin sayısal nicel verileri dikkatlice taranmış, toplanmış ve istatistiksel analizi yapılmıştır. Biyomarkerler beyin-omurilik sıvısında daha erken ortaya çıkmış ve serumdan daha uzun sürmüş. Her üç biyobelirteç kardiyopulmoner baypas (KPB)’sunda kan akımında tepe değerine ulaşan benzer kinetik bir eğilim gösterdi. Yetişkinlerde serum biyomarkerlerı kalp ameliyatı geçiren çocuklarda daha erken normale dönebiliyor. Off-pump cerrahi uygulanan hastalar; düşük vücut ısısı ve/veya hipotermik dolaşım arrestli diğer tüm kardiyopulmoner baypas kalp ameliyatları ile karşılaştırıldığında altında karşılaştırarak serebral biyomarkerler minimal bir yükselme gösterdi. Ameliyat öncesi veya sonrası nörolojik bozuklukları olan hastalarda, nörolojik bozukluklar olmayanlara göre serumdaki biyomarkerler operasyon öncesinde bile yüksekti ve daha uzun zaman devam etti. Biyomarkerlerın serum konsantrasyonları KPB süresi ve vücut ısısı ile doğrudan korelasyon ilişkiliydi. Kalp ameliyatları, KPB ve düşük vücut ısısının bir sonucu olarak, serebral hasar ve kan-beyin bariyeri değişikliklere yol açabilir. S100, S100B ve nöron-spesifik enolaz dahil serebral biyomarkerlar kalp cerrahisinde kesinlikle serebral hasarları yansıtabilir. KPB ve vücut ısısı cerrahi koşullarını değiştirerek beyin hasarının azaltılmasına dikkat edilmelidir.

Anahtar Kelimeler: kardiyopulmoner baypas, beyin-omurilik sıvısı, dolaşım durması, oluşturulan derin hipotermi oluşması, S-100 kalsiyum-bağlayıcı protein beta ünitesi, S100 proteinleri.

Shi-Min Yuan. Biomarkers of cerebral injury in cardiac surgery. Anatol J Cardiol. 2014; 14(7): 638-645
Manuscript Language: English


Journal Metrics

Journal Citation Indicator: 0.18
CiteScore: 1.1
Source Normalized Impact
per Paper:
0.22
SCImago Journal Rank: 0.348

Quick Search



Copyright © 2024 The Anatolian Journal of Cardiology



Kare Publishing is a subsidiary of Kare Media.