zabmedvestnikЗабайкальский медицинский вестникTransbaikalian Medical Bulletin1998-6173Читинская государственная медицинская академия10.52485/19986173_2023_1_51zabmedvestnik-117Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHВозможности персонализированного прогноза летального исхода у пациентов с ушибом головного мозгаOpportunities of personalized prediction of lethal outcome in patients with brain contusionМиромановА. М.MiromanovA. M.

672000; ул. Горького, 39 а; Чита

672000; 39a Gorky Street; Chita

СтупинЮ. В.StupinYu. V.

672000; ул. Горького, 39 а; Чита

672000; 39a Gorky Street; Chita

МироноваО. Б.MironovaO. B.

672000; ул. Горького, 39 а; Чита

672000; 39a Gorky Street; Chita

МиромановаН. А.MiromanovaN. A.

672000; ул. Горького, 39 а; Чита

672000; 39a Gorky Street; Chita

ВитковскийЮ. А.VitkovskyYu. A.

672000; ул. Горького, 39 а; Чита

672000; 39a Gorky Street; Chita

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияChita State Medical AcademyRussian Federation202303082024015161Copyright © Мироманов А.М., Ступин Ю.В., Миронова О.Б., Мироманова Н.А., Витковский Ю.А., 20242024Мироманов А.М., Ступин Ю.В., Миронова О.Б., Мироманова Н.А., Витковский Ю.А.Miromanov A.M., Stupin Y.V., Mironova O.B., Miromanova N.A., Vitkovsky Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zabmedvestnik.ru/jour/article/view/117

   Цель данной работы − разработать персонализированные молекулярно-генетические критерии прогноза летального исхода у пациентов с ушибом головного мозга (УГМ).

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Проведено обследование 96 пациентов молодого возраста (по классификации ВОЗ) с УГМ II и III степени тяжести. Контрольная группа − 100 практически здоровых резидентов аналогичного пола и возраста. Первую группу (n = 86) составили пациенты с благоприятным исходом УГМ (выздоровление) в возрасте 30,0 [26; 34] лет. Вторую (n = 10) – пациенты с неблагоприятным исходом (st. letalis) УГМ (средний возраст 31,0 [27,0; 34,5] лет). Из исследования исключались пациенты с другими формами ЧМТ, какой-либо острой и/или хронической сопутствующей патологией, а также лица женского пола. Клинические, лабораторные (полиморфиз генов: FII-20210(G>A), FV-1691(G > A), FVII-10976(G > A), FGB-455(G > A), MTHFR-677(C > T), MTRR-66(A > G), PAI-1(5G > 4G), TLR2-753(Arg > Gln) и TLR4-299(Asp > Gly); содержание цитокинов: TNFα, IL-1β, IL-4, IL-10; лимфоцитарно-тромбоцитарная адгезия, МНО и D-димеры) и инструментальные (краниография, компьютерная томография) исследования осуществляли на стационарном этапе лечения (забор материала для исследования выполняли на 3 сутки после травмы). Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась с помощью пакета программ IBM SPSS Statistics Version 25.0.

   Результаты

   Результаты. На основании бинарной логистической регрессии, в уравнение были включены наиболее информативные показатели (полиморфизм гена FII-20210(G > A), гена MTRR-66(A > G), гена PAI-1(5G > 4G) и гена TLR4-299(Asp > Gly)) и определена их значимость в структуре модели. Чувствительность разработанной прогностической модели составляет 1,0, специфичность – 0,78, точность – 0,8; площадь под ROC-кривой составляет 0,91 (95 % ДИ = 0,84–0,97); р < 0,001.

   Заключение

   Заключение. Определение генетического полиморфизма генов FII-20210(G > A), MTRR-66(A > G), PAI-1(5G > 4G) и TLR4-299(Asp > Gly) у пациентов с УГМ тяжелой степени может позволить своевременно определить стратификацию риска неблагоприятного исхода, что окажет помощь в разработке тактики лечения данной группы пациентов.

   The purpose – to develop personalized (genetic) criteria for predicting death in patients with cerebral contusion.

   Materials and methods

   Materials and methods. 96 young patients (according to WHO classification) with brain contusion (TBI) of II and III severity were examined. Control group - 100 practically healthy residents of the same sex and age. The first group (n = 86) consisted of patients with a favorable outcome of brain contusion (recovery) at the age of 30.0 [26; 34] years. The second group (n = 10) included patients with an unfavorable outcome (st. letalis) of TBI (mean age 31.0 [27.0; 34.5] years). Patients with other forms of TBI, any acute and/or chronic comorbidity, and females were excluded from the study. Clinical, laboratory (gene polymorphism: FII-20210(G > A), FV-1691(G > A), FVII-10976(G > A), FGB-455(G > A), MTHFR-677(C > T), MTRR-66(A > G), PAI-1(5G > 4G), TLR2-753(Arg > Gln) and TLR4-299(Asp > Gly), cytokine content: TNFα, IL-1β, IL-4, IL-10; lymphocytic-platelet adhesion, INR and D-dimers) and instrumental (craniography, computed tomography) studies were carried out at the inpatient stage of treatment (material was taken for the study on the 3rd day after injury). Statistical processing of the study results was carried out using the IBM SPSS Statistics Version 25.0 software package.

   Results

   Results. Based on binary logistic regression, the most informative indicators were included in the equation (polymorphism of the FII-20210(G > A), MTRR-66(A > G), PAI-1(5G > 4G) and TLR4-299( Asp > Gly)) and their significance in the structure of the model is determined. The sensitivity of the developed prognostic model is 1.0, the specificity is 0.78, the accuracy is 0.8; the area under the ROC curve is 0.91 (95 % CI = 0.84–0.97); p < 0.001.

   Conclusion

   Conclusion. Determination of the genetic polymorphism of the FII-20210(G > A), MTRR-66(A > G), PAI-1(5G > 4G), and TLR4-299(Asp > Gly) genes in patients with severe UGM may allow timely determination of stratification the risk of an unfavorable outcome, which will assist in the development of treatment tactics for this group of patients.

черепно-мозговая травмаушиб головного мозгапрогнозисходперсонализированная медицинагеныtraumatic brain injurycerebral contusionmortalitypredictorspersonalized medicinegenesРабота выполнена при финансовой поддержке ФГБОУ ВО Читинская государственная медицинская академия Минздрава РФ в рамках утвержденного плана НИР РК 025(11) № 01201251787The work was carried out with the financial support of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Chita State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation within the framework of the approved RK R&D plan 025(11) No. 01201251787ReferencesPellot J.E., Jesus O.D. Cerebral contusion. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562147/. PMID 32965818. Bookshelf ID: NBK562147.Pellot J.E., Jesus O.D. Cerebral contusion. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2021. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562147/. PMID 32965818. Bookshelf ID: NBK562147.Adatia K., Newcombe V.F.J., Menon D.K. Contusion Progression Following Traumatic Brain Injury : A Review of Clinical and Radiological Predictors, and Influence on Outcome. Neurocrit Care. 2021. 34(1). 312-324. doi: 10.1007/s12028-020-00994-4.Adatia K., Newcombe V.F.J., Menon D.K. Contusion Progression Following Traumatic Brain Injury : A Review of Clinical and Radiological Predictors, and Influence on Outcome. Neurocrit Care. 2021. 34(1). 312-324. doi: 10.1007/s12028-020-00994-4.Сорокина Е.Г., Семенова Ж.Б., Аверьянова Н.С., Карасева О.В., Арсеньева Е.Н., Лукьянов В.И. и др. Полиморфизм гена APOE и маркеры повреждения мозга в исходах тяжелой черепно-мозговой травмы у детей. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2020. 120(4). 72-80. doi: 10.17116/jnevro202012004172.Sorokina E.G., Semenova Zh.B., Averianova N.S., Karaseva O.V., Arsenieva E.N., Lukyanov V.I. et al. APOΕ gene polymorphism and markers of brain damage in the outcomes of severe traumatic brain injury in children. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2020. 120(4). 72-80. doi: 10.17116/jnevro202012004172. in Russian.Нейрохирургия и нейрореаниматология / под ред. В.В. Крылова. Москва: АБВ-пресс. 2018. 783. ISBN 978-5-903018-43-7.Neurosurgery and neuroreanimatology / edited by V.V. Krylov. Moscow: ABV-press. 2018. 783. ISBN 978-5-903018-43-7. in Russian.Alshogran OY, Al-Delaimy WK. Understanding of international committee of medical journal editors authorship criteria among faculty members of pharmacy and other health sciences in Jordan. J Empir Res Hum Res Ethics. 2018. 13(3). 276-284. doi: 10.1177/1556264618764575.Alshogran OY, Al-Delaimy WK. Understanding of international committee of medical journal editors authorship criteria among faculty members of pharmacy and other health sciences in Jordan. J Empir Res Hum Res Ethics. 2018. 13(3). 276-284. doi: 10.1177/1556264618764575.Lang T.A., Altman D.G. Statistical analyses and methods in the published literature: The SAMPL guidelines. Medical Writing. 2016. 25(3). 31–36. doi: 10.18243/eon/2016.9.7.4.Lang T.A., Altman D.G. Statistical analyses and methods in the published literature: The SAMPL guidelines. Medical Writing. 2016. 25(3). 31–36. doi: 10.18243/eon/2016.9.7.4.Zeiler F.A., McFadyen C., Newcombe V.F.J., Synnot A., Donoghue E.L., Ripatti S. et al. Genetic influences on patient-oriented outcomes in traumatic brain injury : A living systematic review of non-apolipoprotein E single-nucleotide polymorphisms. J. Neurotrauma. 2021. 38(8). 1107-1123. doi: 10.1089/neu.2017.5583.Zeiler F.A., McFadyen C., Newcombe V.F.J., Synnot A., Donoghue E.L., Ripatti S. et al. Genetic influences on patient-oriented outcomes in traumatic brain injury : A living systematic review of non-apolipoprotein E single-nucleotide polymorphisms. J. Neurotrauma. 2021. 38(8). 1107-1123. doi: 10.1089/neu.2017.5583.McFadyen C.A., Zeiler F.A., Newcombe V., Synnot A., Steyerberg E., Gruen R.L. et al. Apolipoprotein E4 polymorphism and outcomes from traumatic brain injury : A living systematic review and meta-analysis. J. Neurotrauma. 2021. 38(8). 1124-1136. doi: 10.1089/neu.2018.6052.McFadyen C.A., Zeiler F.A., Newcombe V., Synnot A., Steyerberg E., Gruen R.L. et al. Apolipoprotein E4 polymorphism and outcomes from traumatic brain injury : A living systematic review and meta-analysis. J. Neurotrauma. 2021. 38(8). 1124-1136. doi: 10.1089/neu.2018.6052.Lisianyi N.I. The dual role of the immune system in the pathogenesis of traumatic brain injury. Ukrainian Neurosurgical Journal. 2019. 25(1). 5-11. doi: 10.25305/unj.155107.Lisianyi N.I. The dual role of the immune system in the pathogenesis of traumatic brain injury. Ukrainian Neurosurgical Journal. 2019. 25(1). 5-11. doi: 10.25305/unj.155107.Мироманов А.М., Ступин Ю.В., Мироманова Н.А., Мудров В.А. Программа для определения риска смерти пациентов с ушибом головного мозга / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022614736 Российская Федерация; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации. № 2022613361; дата поступления 09. 03. 2022; дата государственной регистрации в реестре программ для ЭВМ 24. 04. 2022. 1 с.Miromanov A.M., Stupin Yu.V., Miromanova N.A., Mudrov V.A. Certificate of state registration of the computer program No. 2022614736 Russian Federation. Program for determining the risk of death in patients with cerebral contusion / Chita State Medical Academy. No. 2022613361; date of receipt 09.03.2022 ; date of state registration in the register of computer programs 24. 04. 2022. 1 р. in Russian.Maas A.I.R., Menon D.K., Adelson P.D., Andelic N., Bell M.J., Belli A. et al. InTBIR participants and investigators traumatic brain injury: Integrated approaches to improve prevention, clinical care, and research. Lancet Neurol. 2017. 16. 987–1048. doi: 10.1016/S1474-4422(17)30371-X.Maas A.I.R., Menon D.K., Adelson P.D., Andelic N., Bell M.J., Belli A. et al. InTBIR participants and investigators traumatic brain injury: Integrated approaches to improve prevention, clinical care, and research. Lancet Neurol. 2017. 16. 987–1048. doi: 10.1016/S1474-4422(17)30371-X.Kerezoudis P., Goyal A., Puffer R.C., Parney I.F., Meyer F.B., Bydon M. Morbidity and mortality in elderly patients undergoing evacuation of acute traumatic subdural hematoma. Neurosurg Focus. 2020. 49(4). E22. doi: 10.3171/2020.7.FOCUS20439.Kerezoudis P., Goyal A., Puffer R.C., Parney I.F., Meyer F.B., Bydon M. Morbidity and mortality in elderly patients undergoing evacuation of acute traumatic subdural hematoma. Neurosurg Focus. 2020. 49(4). E22. doi: 10.3171/2020.7.FOCUS20439.Emami P., Czorlich P., Fritzsche F.S., Westphal M., Rueger J.M., Lefering R., Hoffmann M. Impact of Glasgow Coma Scale score and pupil parameters on mortality rate and outcome in pediatric and adult severe traumatic brain injury: a retrospective, multicenter cohort study. J Neurosurg. 2017. 126(3). 760-767. doi: 10.3171/2016.1.JNS152385.Emami P., Czorlich P., Fritzsche F.S., Westphal M., Rueger J.M., Lefering R., Hoffmann M. Impact of Glasgow Coma Scale score and pupil parameters on mortality rate and outcome in pediatric and adult severe traumatic brain injury: a retrospective, multicenter cohort study. J Neurosurg. 2017. 126(3). 760-767. doi: 10.3171/2016.1.JNS152385.Chen C.-H., Hsieh Y.-W., Huang J.-F., Hsu C.-P., Chung C.-Y., Chen C.-C. Predictors of In-Hospital Mortality for Road Traffic Accident-Related Severe Traumatic Brain Injury. J Pers Med. 2021. 11(12). 1339. doi: 10.3390/jpm11121339.Chen C.-H., Hsieh Y.-W., Huang J.-F., Hsu C.-P., Chung C.-Y., Chen C.-C. Predictors of In-Hospital Mortality for Road Traffic Accident-Related Severe Traumatic Brain Injury. J Pers Med. 2021. 11(12). 1339. doi: 10.3390/jpm11121339.Matovu P., Kirya M., Galukande M., Kiryabwire J., Mukisa J., Ocen W. et al. Hyperglycemia in severe traumatic brain injury patients and its association with thirty-day mortality: a prospective observational cohort study in Uganda. Peer J. 2021. 9. e10589. doi: 10.7717/peerj.10589. eCollection 2021.Matovu P., Kirya M., Galukande M., Kiryabwire J., Mukisa J., Ocen W. et al. Hyperglycemia in severe traumatic brain injury patients and its association with thirty-day mortality: a prospective observational cohort study in Uganda. Peer J. 2021. 9. e10589. doi: 10.7717/peerj.10589. eCollection 2021.Jha R.M., Bell J., Citerio G., Hemphill J.C., Kimberly W.T., Narayan R.K. et al. Role of Sulfonylurea Receptor 1 and Glibenclamide in Traumatic Brain Injury: A Review of the Evidence. Int J Mol Sci. 2020. 21(2). 409. doi: 10.3390/ijms21020409.Jha R.M., Bell J., Citerio G., Hemphill J.C., Kimberly W.T., Narayan R.K. et al. Role of Sulfonylurea Receptor 1 and Glibenclamide in Traumatic Brain Injury: A Review of the Evidence. Int J Mol Sci. 2020. 21(2). 409. doi: 10.3390/ijms21020409.Gerzanich V., Stokum J.A., Ivanova S., Woo S.K., Tsymbalyuk O., Sharma A. et al. Sulfonylurea receptor 1, transient receptor potential cation channel subfamily M member 4, and Kir6.2: Role in hemorrhagic progression of contusion. J. Neurotrauma. 2019. 36. 1060–1079. doi: 10.1089/neu.2018.5986.Gerzanich V., Stokum J.A., Ivanova S., Woo S.K., Tsymbalyuk O., Sharma A. et al. Sulfonylurea receptor 1, transient receptor potential cation channel subfamily M member 4, and Kir6.2: Role in hemorrhagic progression of contusion. J. Neurotrauma. 2019. 36. 1060–1079. doi: 10.1089/neu.2018.5986.Castro L., Noelia M., Vidal-Jorge M., Sánchez-Ortiz D., Gándara D., Martínez-Saez E. et al. Kir6.2, the pore-forming subunit of ATP-sensitive K+ channels, is overexpressed in human posttraumatic brain contusions. J. Neurotrauma. 2019. 36(1). 165-175. doi: 10.1089/neu.2017.5619.Castro L., Noelia M., Vidal-Jorge M., Sánchez-Ortiz D., Gándara D., Martínez-Saez E. et al. Kir6.2, the pore-forming subunit of ATP-sensitive K+ channels, is overexpressed in human posttraumatic brain contusions. J. Neurotrauma. 2019. 36(1). 165-175. doi: 10.1089/neu.2017.5619.Jha R.M., Desai S.M., Zusman B.E., Koleck T.A., Puccio A.M., Okonkwo D.O. et al. Downstream TRPM4 polymorphisms are associated with intracranial hypertension and statistically interact with Abcc8 polymorphisms in a prospective cohort of severe traumatic brain injury. J. Neurotrauma. 2019. 36(11). 1804–1817. doi: 10.1089/neu.2018.6124.Jha R.M., Desai S.M., Zusman B.E., Koleck T.A., Puccio A.M., Okonkwo D.O. et al. Downstream TRPM4 polymorphisms are associated with intracranial hypertension and statistically interact with Abcc8 polymorphisms in a prospective cohort of severe traumatic brain injury. J. Neurotrauma. 2019. 36(11). 1804–1817. doi: 10.1089/neu.2018.6124.Zeiler F.A., Thelin E.P., Donnelly J., Stevens A.R., Smielewski P., Czosnyka M. et al. Genetic drivers of cerebral blood flow dysfunction in TBI: A speculative synthesis. Nat. Rev. Neurol. 2019. 15. 25–39. doi: 10.1038/s41582-018-0105-9.Zeiler F.A., Thelin E.P., Donnelly J., Stevens A.R., Smielewski P., Czosnyka M. et al. Genetic drivers of cerebral blood flow dysfunction in TBI: A speculative synthesis. Nat. Rev. Neurol. 2019. 15. 25–39. doi: 10.1038/s41582-018-0105-9.Montagnana M., Lippi G., Danese E. An Overview of Thrombophilia and Associated Laboratory Testing. Methods Mol Biol. 2017. 1646. 113-135. doi: 10.1007/978-1-4939-7196-1_9.Montagnana M., Lippi G., Danese E. An Overview of Thrombophilia and Associated Laboratory Testing. Methods Mol Biol. 2017. 1646. 113-135. doi: 10.1007/978-1-4939-7196-1_9.Крохалева Ю.А., Страмбовская Н.Н. Носительство генетического полиморфизма толл-рецепторов и концентрация IL–1β, IL–6 в плазме крови у больных мозговым инсультом. Успехи современного естествознания. 2015. 7. 7–11. URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35479 (дата обращения: 06. 02. 2023).Krokhaleva Y.A., Strambovskaya N.N. Тhe prevalence of genetic polymorphisms of toll-like receptors and the concentration of IL-1β, IL-6 in plasma of patients with cerebral stroke. Advances in current natural sciences. 2015. 7. 7-11. URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35479 (date of access: 06. 02. 2023). in Russian.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.