| Introducción |
La encefalopatía isquémica hipóxica neonatal (HIE) es una enfermedad grave que puede conducir a una lesión cerebral permanente. La HIE tiene efectos graves en el cerebro en desarrollo y se considera una de las causas más comunes de morbilidad y mortalidad entre los recién nacidos, también es una de las causas más importantes de convulsiones en los recién nacidos y parálisis cerebral en bebés y niños.1
La HIE neonatal es un problema común en los países en desarrollo, que resulta en una alta incidencia de morbilidad y mortalidad neonatal 2
La HIE generalmente se presenta clínicamente en las primeras 6 horas del período neonatal con dificultad para iniciar y mantener la respiración, hipotonía e hiporreflexia, disminución de los niveles de conciencia y convulsiones.3
La HIE neonatal se clasifica según el sistema de Sarnat en HIE leve, moderada y severa, según los síntomas clínicos (como conciencia, tono, reflejos y convulsiones) y la evaluación del electroencefalograma.4 El grado leve de HIE neonatal no tiene ningún efecto sobre la función cerebral, el grado moderado se asocia con un efecto moderado sobre la función cerebral y el grado severo se asocia con un marcado daño cerebral permanente.3
La patogénesis de la HIE neonatal consiste en una fase de falla de energía primaria a nivel celular que ocurre en las primeras 6 horas después del episodio isquémico hipóxico. La segunda fase de falla energética ocurre después de 6-48 horas de episodio isquémico hipóxico.4
El manejo adecuado de la HIE en los recién nacidos al enfocarse en nuevas estrategias da un mejor pronóstico y disminuye la morbilidad y mortalidad por la HIE.5 Estas medidas con efectos neuroprotectores incluyen enfriamiento de la cabeza y del cuerpo, eritropoyetina, melatonina y sulfato de magnesio.6
Las proteínas S-100 son una familia de proteínas citosólicas de unión a Ca2 + que se expresan en múltiples tipos de células y contienen 2 subunidades (α y β). Estas proteínas están involucradas en la progresión del ciclo celular, el desarrollo celular, las interacciones citoesqueleto-membrana y la diferenciación celular .7 S-100β se expresa en células gliales en el sistema nervioso; muchos estudios han declarado que la concentración sérica de S-100β es un predictor importante de la gravedad de la encefalopatía hipóxico-isquémica. 8, 9
El sulfato de magnesio (MgSO4) es esencial para los procesos celulares clave, como la glucólisis, la fosforilación oxidativa, síntesis de proteínas y agregación de ADN y ARN. Se ha encontrado que el MgSO4 bloquea los receptores NMDA que ocupan los sitios de unión dentro de estos canales iónicos, evitando el daño celular neuronal causado por la activación de estos receptores y esto podría explicar el efecto neuroprotector del MgSO4 en casos de encefalopatía hipóxico-isquémica. 10
La eritropoyetina (EPO) es una citocina endógena que regula la hematopoyesis y se usa para tratar la anemia. Además, recientemente ha aumentado el interés en las neurociencias desde que surgió el nuevo concepto de Epo como agente neuroprotector.1
Los mecanismos celulares por los cuales la EPO ejerce la neuroprotección son complejos y no se comprenden completamente. La unión de EPO a su receptor conduce a la fosforilación tanto de EPO_R como de la proteína de señalización Janus quinasa 2 (JAK2), que proporciona un complejo de acoplamiento para proteínas de señalización intracelular que incluyen fosfatidilinositol 3 quinasa (PI3K) y Akt, STAT5, y la quinasa regulada por señal extracelular ERK.
La fosforilación y la activación de estas vías afectan una serie de objetivos con la corriente que alteran la supervivencia, proliferación y diferenciación celular. Akt limita la inflamación y disminuye la muerte celular apoptótica, mientras que STAT5 juega un papel en la supervivencia celular. La vía ERK tiene efectos anti_apoptóticos y antiinflamatorios in vitro y también es crítica para la neurogénesis y el compromiso del destino celular.11
La vitamina D es una hormona que tiene muchas funciones dentro del cuerpo. Se ha asociado con el metabolismo del calcio y los huesos, pero más recientemente se ha demostrado que es un componente vital en el desarrollo y la función neuronal y puede proporcionar neuroprotección.
La vitamina D también es una potente neurohormona, con receptores de vitamina D y varias enzimas en la vía sintética de la vitamina D que se encuentra en todo el cerebro. Se desconoce la dosis y el nivel de vitamina D que potencialmente serían necesarios para proporcionar neuroprotección.
La recomendación de la Academia Americana de Pediatría actualmente establece que todos los recién nacidos a término sanos deben complementarse con 400 UI / día, aunque otras sociedades han recomendado dosis tan altas como 1000 UI / día.12
| Objetivo |
El objetivo fue estudiar el papel de la vitamina D como terapia adyuvante para el tratamiento de la encefalopatía hipóxico-isquémica neonatal.
| Pacientes y métodos |
Este ensayo clínico prospectivo se realizó en la UCI neonatal, el Departamento de Pediatría, del Hospital de la Universidad de Tanta durante el período de enero de 2017 a marzo de 2018 después de la aprobación del Comité Ético de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tanta, y se obtuvieron los consentimientos informados de los padres de todos los recién nacidos incluidos en el estudio.
Se realizó en 60 recién nacidos con HIE de grado II que fueron diagnosticados de acuerdo con la clasificación de Sarnat modificada y se dividieron en 2 grupos principales:
• Grupo I: Incluyó 30 recién nacidos con HIE Sarnat grado II13 que recibieron una dosis oral diaria única de vitamina D (1000 UI) durante 2 semanas en forma de Vidrop, que es una solución acuosa estabilizada de vitamina D3 (Colecalciferol) con cada 1 ml = 28 gotas que contienen 2800 unidades de solución oral de Colecalciferol y cada gota contiene 100 unidades de vitamina D3 (unión médica farmacéutica)14 además de la eritropoyetina recombinante humana SC diaria (2500 UI / kg) para 5 días15 e IM o IV sulfato de magnesio 250 mg / kg dentro de la media hora del nacimiento, y posteriormente 125 mg / kg a las 24 y 48 horas de vida.16
• Grupo II: Incluyó 30 neonatos con Sarnat grado II HIE13 que recibieron eritropoyetina recombinante humana (2500 UI / kg) durante 5 días 15 y sulfato de magnesio IM o IV 250 mg / kg dentro de la media hora del nacimiento, y posteriormente 125 mg / kg a las 24 y 48 horas de vida.17-19
Se tomaron dos muestras de sangre de todos los recién nacidos incluidos en ambos grupos; el primero al momento del diagnóstico y el segundo después de 2 semanas de terapia.
Este estudio incluyó también a 30 recién nacidos sanos como grupo de control para detectar niveles de proteína D y S100.
> Dosis y administración de sulfato de magnesio
Se administraron 250 mg / kg de sulfato de magnesio IM o IV dentro de la media hora del nacimiento, y posteriormente 125 mg / kg a las 24 y 48 horas de vida.16-18 Para administración IV la concentración no debe exceder los 200 mg / ml (20%) 17 y la velocidad de administración generalmente no debe exceder los 150 mg / minuto. 19
Para la administración IM se usó una concentración ≤200 mg / ml (20%) 20 y las dosis se ajustaron cuidadosamente de acuerdo con los requisitos y la respuesta individuales y se interrumpió tan pronto como se obtuvo el efecto deseado.19
Los pacientes de los grupos I y II que fueron diagnosticados como HIE de grado II de Sarnat 13 deben cumplir dos de los siguientes criterios (criterios de inclusión):
1. Puntaje de Apgar de menos de 5 a los 5 y 10 minutos.
2. Acidemia de la arteria umbilical (PH menor de 7 y / o déficit de base ≥ 12 mmol / L)
3. Evidencia de HIE de grado II de Sarnat utilizando el puntaje de Sarnat modificado.13
Criterios de exclusión: anomalías congénitas, retraso del crecimiento intrauterino (RCIU), sepsis neonatal, hijo de madre diabética (HDM).
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Todos los recién nacidos en el estudio fueron sometidos a lo siguiente:
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> Muestras de sangre
Las muestras de sangre venosa se recogieron asépticamente en tubos lisos estériles, se centrifugaron a 3000 rpm durante 10 minutos a 4 ° C para obtener suero que se almacenó a -20 ° C hasta el análisis de suero 25 (OH) vitamina D mediante un kit de ensayo comercial.
> Principio del ensayo de 25 (OH) vitamina D
Este kit de utiliza el método ELISA competitivo. La placa de microtitulación ha sido recubierta previamente con 25 (OH) vitamina D. Durante la reacción, 25 (OH) vitamina D en la muestra o estándar compite con una cantidad fija de 25 (OH) vitamina D en el sólido soporte de fase para sitios en el anticuerpo de detección biotinilado específico para 25 (OH) vitamina D. El exceso de conjugado y muestra no unida o estándar se lavan de la placa, y la estreptavidina HRP (SABC) se agrega a cada pocillo de microplaca y se incuba.
Luego se agrega una solución de sustrato TMB a cada pocillo. La reacción enzima-sustrato se termina mediante la adición de una solución de ácido sulfúrico y el cambio de color se mide espectrofotométricamente a una longitud de onda de 450 nm. Luego se determina la concentración de 25 (OH) vitamina D en las muestras comparando la D.O. de las muestras a la curva estándar.
> Ensayo de inmunosorbente ligado a enzimas (ELISA) para S100-B
Los niveles séricos de S100-B se inmunoensayaron usando kits comerciales. La técnica de ELISA se realizó de acuerdo con el fabricante protocolo y lectura en lector de microplacas, a 450 nm con longitud de onda de corrección establecida a 570 nm.
> Ensayo de inmunosorbente ligado a enzimas (ELISA) para la evaluación de IL-17
Los niveles séricos de IL-17 se midieron mediante la técnica de ensayo de inmunosorbente ligado a enzimas (ELISA) (kits de inmunoensayo de sensibilidad amplificada por enzimas (EASIA). Estos ensayos detectaron solo citocinas humanas y la concentración mínima detectable fue de 4,6 pg. / ml para IL-17.21
> Evaluación de gases en sangre
Se tomaron muestras de sangre del cordón umbilical o de la arteria radial o femoral utilizando jeringas desechables heparinizadas y las muestras se analizaron mediante un analizador de gases en sangre. Mide directamente PH, PCO2, bicarbonato, exceso de base.22.
> Análisis estadístico
El análisis estadístico fue realizado por Statistical Package for Social Sciences, versión 14 para windows (SPSS, Chicago, IL, EE. UU.). Los datos se expresaron como media + desviación estándar. Se realizó una prueba t pareada y no pareada para comparar las medias de dos grupos.
| Resultados |
No hubo diferencias significativas entre pacientes y controles con respecto al peso, la edad gestacional, el sexo y el modo de parto.
Antes de la terapia, no hubo diferencias significativas en los niveles séricos de vitamina D 25 (OH) entre el grupo I y el grupo II, mientras que hubo niveles significativamente más bajos de vitamina D 25 (OH) en el grupo I y el grupo II en comparación con los controles (P1; comparación entre grupo I y II = 0.742, P2; comparación entre el grupo I y los controles = 0.001 y P3; comparación entre el grupo II y los controles = 0. 001)
No hubo diferencias significativas entre el grupo I y el grupo II y entre el grupo I y el grupo II y los controles con respecto al calcio sérico (P1 = 0.943, P2 = 0.875, P3 = 0.764) y los niveles de fósforo (P1 = 0.862, P2 = 0.921, P3 = 0.786).
No hubo diferencias significativas entre el grupo I y el grupo II con respecto a los niveles de IL-17 en suero, mientras que hubo niveles de IL-17 en suero significativamente más bajos en el grupo I y el grupo II en comparación con los controles (P1 = 0.457, P2 = 0.043, P3 = 0.023)
Antes de la terapia, no hubo diferencias significativas en los niveles séricos de S100-B entre el grupo I y el grupo II, mientras que hubo niveles significativamente más altos de S100-B en el grupo I y el grupo II en comparación con los controles (P1 = 0.381, P2 = 0.001 y P3 = 0.001) pero después de la terapia, hubo niveles significativamente más altos de S100-B en el grupo II en comparación con el grupo I y niveles significativamente más altos de S100-B en el grupo I y el grupo II en comparación con el control (P1 = 0.001, P2 = 0.043, P3 = 0.001 *).
Antes de la terapia, no hubo diferencias significativas entre el grupo I y el grupo II en PH, PO2 y PCO2 (p = 0.294, 0.462, 0.758 respectivamente), pero después de la terapia, hubo un nivel de PH significativamente más alto en el grupo I en comparación con el grupo II (p <0.001), mientras que no hubo diferencias significativas entre el grupo I y el grupo II con respecto a PO2 y PCO2.
Hubo correlaciones negativas significativas en el grupo I entre S100-B y PH en suero antes y después de la terapia y correlaciones negativas significativas entre el nivel sérico de vitamina D y S100-B antes y después de 2 semanas de terapia.
| Discusión |
La HIE neonatal se define como una lesión del cerebro inmaduro, que conduce a la muerte celular a través de la toxicidad por excitación, inflamación y estrés oxidativo.
Es la principal causa de mortalidad y morbilidad neonatal como resultado de discapacidades neurológicas permanentes.23
Durante la HIE, se libera una cantidad excesiva glutamato (aminoácido excitador) desde los terminales presinápticos de las células nerviosas, que es un neurotransmisor que desempeña un papel importante en el desarrollo del sistema nervioso central (SNC) y es probable que participe en las funciones normales del cerebro, incluida la cognición, el aprendizaje y la memoria.24
El objetivo de este estudio fue evaluar el papel de la vitamina D como una terapia adyuvante para el tratamiento de 30 recién nacidos con HIE de grado II que recibieron solo vitamina D3 oral diaria durante 2 semanas además de la eritropoyetina recombinante humana SC diaria durante 5 días y el sulfato de magnesio durante 3 días en comparación con 30 neonatos con HIE Sarnat de grado II que recibieron eritropoyetina recombinante humana SC diaria durante 5 días y sulfato de magnesio durante 3 días sin el uso de vitamina D .
En el estudio actual, no hubo diferencias significativas en los niveles séricos de vitamina D 25 (OH) entre el grupo I y el grupo II antes del tratamiento, mientras que hubo niveles significativamente más bajos de vitamina D 25 (OH) en el grupo I y el grupo II en comparación con los controles. Esto está de acuerdo con Lowe y colaboradores 2017 25 y Mutl et al. 2016 26 que encontraron niveles significativamente más bajos de vitamina D en suero en la mayoría de los recién nacidos a término con HIE, lo que puede estar relacionado con una IL-17 antiinflamatoria circulante más baja.
La disminución del nivel de 25 (OH) D en suero puede explicarse por las pérdidas urinarias de 25 (OH) D en los lactantes con HIE, ya que la lesión renal inducida por la HI es común e implica disfunción tubular con proteinuria, que tarda días en resolverse.
La reabsorción renal de DBP unida a 25 (OH) D se produce en células tubulares proximales al unirse a la megalina, un receptor transmembrana que se encuentra en muchos tipos de células, incluidas las células endoteliales capilares del cerebro, las neuronas y los astrocitos. 27
La reperfusión de isquemia regula negativamente la expresión de megalina renal, 28 lo que puede provocar pérdidas urinarias excesivas de vitamina D. 29 Además, la lesión HI aumenta la conversión de 25 (OH) D a 1, 25 (OH) 2D, y tanto 1, 25 (OH) 2D como 25 (OH) D pueden estar sujetos a una mayor degradación.30 Junto con el aumento las pérdidas urinarias, 31la absorción de 25 (OH) D en los tejidos para la producción intracelular de 1, 25 (OH) 2D, pueden contribuir a las bajas concentraciones séricas de 25 (OH) D.25
En este estudio, el nivel de S100-B medido en las primeras 6 horas después del nacimiento antes de la terapia indicó niveles de S100-B en suero significativamente más altos como marcador de hipoxia neonatal en el grupo I y el grupo II con HIE grado II en comparación con los controles sin diferencias significativas entre grupo I y grupo II mientras que después de la terapia, hubo una reducción significativa en el nivel de S100-B en el grupo I en comparación con el grupo II, lo que puede indicar el buen valor terapéutico de la suplementación con vitamina D en recién nacidos con HIE.
Esto está de acuerdo con Chiang y colaboradores 201532 y Distefano y colaboradores 200233 que encontraron niveles séricos de S-100 significativamente más altos en bebés prematuros con asfixia perinatal. Además, Zaigham y colaboradores 201634 concluyeron que las concentraciones de S100-B en la sangre del cordón umbilical ya están elevadas al nacer en los recién nacidos asfixiados que desarrollan HIE severa/ moderada dentro de unas pocas horas de vida, y la concentración de S100-B está relacionada con la gravedad de la encefalopatía y el riesgo de desarrollar una secuela permanente.
Se ha establecido una asociación entre los niveles elevados de S100-B neonatal y el desarrollo de encefalopatía en varios estudios con una relación significativa entre los niveles de S100-B y la gravedad de la HIE y pobre desarrollo neuronal.8, 35-38
El aumento de S100B en HIE puede explicarse por la filtración selectiva de S100B en el líquido cefalorraquídeo y luego en la sangre debido a una lesión cerebral 39 o por la estimulación de la secreción de S100B de los astrocitos debido al estrés metabólico.40
En el presente estudio, los primeros gases postnatales en sangre arterial muestran acidosis en el grupo I y II sin diferencias significativas entre el grupo I y II en PH, PO2 y PCO2 antes de la terapia, pero después de la terapia, hubo un nivel de PH significativamente mayor en el grupo I en comparación con el grupo II, mientras que no hubo diferencias significativas entre el grupo I y grupo II con respecto a PO2 y PCO2. Esto estaba de acuerdo con Chiang y colaboradores 2015 32 y Distefano y colaboradores 200233 quienes encontraron acidosis en recién nacidos con HIE.
No hubo diferencias significativas entre el grupo I y el grupo II con respecto a los niveles de IL-17 en suero, mientras que hubo niveles de IL-17 en suero significativamente más altos en el grupo I y el grupo II en comparación con los controles.
Esto está de acuerdo con Veronica y colaboradores 2017,41 quienes encontraron que la expresión y los niveles séricos de las citocinas proinflamatorias aumentaron significativamente en los niños con asfixia en comparación con los controles.
La deficiencia de vitamina D puede dar lugar a un aumento de la activación de las células Th17, 42 mientras que la terapia con vitamina D regula a la baja la activación de Th17.43 En neonatos HIE, los niveles de 25 (OH) D se correlacionaron con las citocinas inhibidoras de Th17 circulantes IL-17E e IL-27, pero para IL-27, este efecto fue anulado por el tratamiento de hipotermia.
La producción de IL-27 antiinflamatoria regulada por hipotermia y la liberación de células presentadoras de antígeno en el suero de 36 a 72 horas, incluso mientras el recuento total de leucocitos, neutrófilos, linfocitos y monocitos circulantes disminuía.44
Hubo correlaciones negativas significativas en el grupo I entre S100-B y PH en suero antes y después de 2 semanas de terapia y correlaciones negativas significativas entre el nivel sérico de vitamina D y S100-B antes y después de 2 semanas de terapia.
| Conclusión |
Se descubrió que la vitamina D mejora los casos del grupo I como lo demuestra la reducción del nivel sérico de S100-B después de la terapia con vitamina D.
| Recomendación |
Extensos estudios multicéntricos en un gran número de pacientes con Sarnat grado II HIE con mayor duración del seguimiento para dar recomendaciones válidas sobre el uso de la terapia con vitamina D como terapia adyuvante en Sarnat grado II HIE.
| Aprobación de ética y consentimiento para participar |
El presente estudio se realizó después de la aprobación del Comité Ético del centro de investigación de la Universidad de Tanta, Egipto.
| Derechos humanos y animales |
No se utilizaron animales en el estudio. La investigación se realizó en humanos de acuerdo con los estándares éticos del comité responsable de la experimentación humana (institucional y nacional) y con la Declaración de Helsinki de 1975, revisada en 2008.
| Consentimiento para publicación |
Se obtuvo un consentimiento por escrito de los padres de los pacientes estudiados.
| Conflicto de intereses |
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses, financiero o de otro tipo.
| Expresiones de gratitud |
Los autores desean agradecer a todos los pacientes y sus familias esperando su cura completa y una vida feliz.
Resumen objetivo: Dra. María José Chiolo