Chronić przed infekcją po operacjach serca

Jak przewlekła choroba serca i związana nią operacja wpływają na układ odpornościowy oraz podatność na choroby zakaźne? Problem ten chcą wyjaśnić naukowcy Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu w unikatowym projekcie badawczym, który rozpoczął się w tym roku. Dotyczy on dorosłych pacjentów poddawanych zabiegom kardiochirurgicznym w krążeniu pozaustrojowym, a w planach są analogiczne badania dzieci z chorobami serca.

Projekt realizują naukowcy z Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych, Katedry Kardiochirurgii i Transplantacji Serca, Kliniki Transplantacji Serca i Mechanicznego Wspomagania Krążenia oraz Zakładu Histologii i Embriologii. Badanie obejmuje pacjentów powyżej 16. r.ż., którzy są hospitalizowani w Klinice Transplantacji Serca i Mechanicznego Wspomagania Krążenia oraz Katedrze Kardiochirurgii i Transplantacji Serca UMW. Opiera się na dokumentacji medycznej, ankietach, wynikach badań diagnostycznych oraz dodatkowych badaniach immunologicznych i serologicznych.

– Skupiamy się na pacjentach, którzy zostali poddani zabiegom w krążeniu pozaustrojowym – wyjaśnia kierująca projektem dr Kamila Ludwikowska z Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych UMW. – Wiadomo, że należą do grupy ryzyka ciężkiego przebiegu wielu chorób infekcyjnych, ale nie mamy wiedzy, czy rutynowe szczepienia wystarczająco ich uodparniają. A jeśli nie – czy wskazane są dodatkowe szczepienia i przeciwko jakim chorobom. Chcemy też wyjaśnić, w jaki sposób samo krążenie pozaustrojowe wpływa na układ immunologiczny, w tym na obecność przeciwciał poszczepiennych. Ponadto chcemy sprawdzić podatność na pierwotne zakażenia lub reaktywację wirusów, które mogą pozostawać w organizmie w stanie uśpionym.

Niezbadany problem

Badanie jest unikatowe nie tylko w skali kraju. Doktor Kamila Ludwikowska podkreśla, że dotychczas w świecie znane są jedynie pojedyncze prace oceniające wpływ krążenia pozaustrojowego na odpowiedź poszczepienną. W dodatku ich wyniki są niejednoznaczne. Autorzy projektu wskazują, że krążenie pozaustrojowe z wykorzystaniem urządzeń typu cardiopulmonary bypass (CPB) może wpływać na układ immunologiczny, w tym stężenie przeciwciał IgG skierowanych przeciwko chorobom zakaźnym. Proces przepływu krwi przez aparaturę CPB, a także stosowane w czasie zabiegów hipotermia oraz heparynizacja wpływają na odpowiedź zapalną organizmu i mogą sprzyjać utracie gammaglobulin. Problem nie jest jednak oczywisty, ponieważ może dotyczyć szczepionek w różnym stopniu. Według jednego z badań CPB u dzieci w wieku 2–14 miesięcy nie wpływało na miano przeciwciał poszczepiennych przeciwko błonicy, tężcowi, polio i Haemophilus influenzae typu B (HIB), natomiast wiązało się z obniżeniem miana przeciwciał przeciw krztuścowi oraz wirusowemu zapaleniu wątroby typu B (WZW B). Inni badacze z kolei wykazali istotne zmniejszenie miana przeciwciał przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 po zabiegach z wykorzystaniem CBP u pacjentów dorosłych.

– W naszym badaniu uczestniczą pacjenci po transplantacji serca, ale także zakwalifikowani do takich operacji, w których zastosowano wspomaganie lewokomorowe – wymienia dr Mateusz Sokolski, kardiolog z Kliniki Transplantacji Serca i Mechanicznego Wspomagania Krążenia z zespołu pracującego przy tym eksperymencie medycznym. – Ponadto są to pacjenci, którzy przeszli zabiegi pomostowania aortalno-wieńcowego, zabiegi naprawcze wad zastawkowych bądź też zabiegi łączone. To zatem zróżnicowana klinicznie grupa, w której elementem wspólnym jest zaawansowanie choroby z objawami niewydolności serca lub choroby niedokrwiennej serca oraz zastosowanie zaawansowanych terapii w krążeniu pozaustrojowym, podczas którego konieczne jest zatrzymanie akcji serca. Ci chorzy w sposób szczególny są narażeni na choroby zakaźne i związane z nimi powikłania. Pokazały to nasze poprzednie badania nad interakcją pomiędzy COVID-19 a układem sercowo-naczyniowym oraz obecnie prowadzone nad mikrobiotą jelitową. Z jednej strony sama choroba serca powoduje dysfunkcję układu immunologicznego, a z drugiej wystąpienie infekcji może przyczyniać się do nasilenia objawów i progresji niewydolności serca. Pacjenci sercowo-naczyniowi częściej zapadają na zakażenia, a powikłania mogą być poważne, łącznie ze śmiertelnymi. Należy podkreślić, że usuwając przyczynę objawów, niejednokrotnie ratując życie, poddajemy pacjentów złożonym operacjom, które także wpływają na układ odpornościowy. Z tego powodu chcemy ocenić funkcjonowanie układu immunologicznego przed zabiegiem i po nim. Specyficzną i ważną podgrupą w badanej kohorcie są osoby po transplantacji serca, które muszą do końca życia przyjmować leki immunosupresyjne, dodatkowo obniżające odporność. Pacjenci leczeni transplantacją serca są szczególnie narażeni na powikłania infekcyjne i rola szczepień ochronnych, profilaktyki zakażeń bakteryjnych, wirusowych i grzybiczych odgrywa kluczową rolę dla powodzenia całego procesu terapeutycznego.

Jeśli doszczepiać, to czym?

Jednym z ważnych celów badania jest odpowiedź na pytanie, czy doszczepiać tych pacjentów, a jeśli tak, to przeciwko którym chorobom. Wiadomo już, że pacjenci leczeni kardiochirurgicznie powinni być objęci szczepieniami przeciw pneumokokom, grypie, COVID-19, RSV, a w wieku powyżej 50 lat lub kwalifikowani do przeszczepienia serca dodatkowo przeciw półpaścowi.

– Obecnie coraz więcej uwagi poświęca się kardioimmunologii, czyli odporności w kontekście chorób sercowo-naczyniowych. Nasze badanie wpisuje się w ten trend.

W ramach projektu badane jest stężenie różnych gammaglobulin skierowanych przeciwko wirusom (WZW B, SARS-CoV-2, odry, świnki, różyczki), toksoidom białkowym (tężec i krztusiec) oraz antygenom polisacharydowym bakterii (Hib) u pacjentów, którzy przebyli zabieg kardiochirurgiczny z CPB.

– Wybraliśmy taki zestaw ze względu na różnorodność rodzaju szczepionek (inaktywowane vs żywe; z wykorzystaniem antygenów otoczkowych vs toksoidów vs mRNA), naturalnego procesu utrzymywania się przeciwciał poszczepiennych oraz procesów immunologicznych związanych z odpowiedzią na szczepionki – mówi dr Kamila Ludwikowska. – Dodatkowo oceniamy szeroką odpowiedź immunologiczną na zabieg krążenia pozaustrojowego z wykorzystaniem metod cytometrii przepływowej oraz miejmy nadzieję, że w przyszłości – badań multiomicznych. Spodziewamy się, że badanie pozwoli na identyfikację czynników ryzyka infekcyjnych powikłań okołozabiegowych u pacjentów poddawanych zabiegom kardiochirurgicznym, a co za tym idzie – przyczyni się to do poprawienia interwencji profilaktycznych i dostosowania strategii szczepień ochronnych do potrzeb tej szczególnej grupy pacjentów.

Pacjenci włączeni do badania mogą skorzystać ze specjalistycznej konsultacji wakcynologicznej dotyczącej szczepień ochronnych i najlepszej możliwej ochrony przed chorobami infekcyjnymi. Konsultacji udzielają specjaliści z Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych zajmujący się zagadnieniami szczepień ochronnych nie tylko u dzieci, lecz także u dorosłych.

Ważnym elementem badania są ankiety, które mają na celu wykazać, jaka jest świadomość pacjentów z najcięższymi chorobami serca na temat szczepień. Już wstępna analiza wypełnionych kwestionariuszy pozwala na ciekawe wnioski – większość uczestników nie ma poczucia, że znajduje się w grupie bardziej narażonej na choroby infekcyjne. W związku z tym nie dostrzega potrzeby szczepień. Jak widać, istnieje ogromna potrzeba edukacji pacjentów. Zarówno dr Ludwikowska, jak i dr Sokolski podkreślają nieocenioną pomoc Julii Ciecierskiej i Roberta Marguły z SKN Transplantologii i Zaawansowanych Terapii Niewydolności Serca UMW, którzy zaangażowali się w projekt w wielu wymiarach, m.in. w pracy przy ankietach. Dzięki nim w krótkim czasie udało się uzyskać kwestionariusze od ponad 70 badanych.

*****

Wrocławski projekt został przedstawiony przez zespół młodych badaczy: dr Anetę Popiel z Katedry Histologii oraz dr Monikę Tokarczyk z Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych pod przewodnictwem dr Ludwikowskiej na kongresie Europejskiego Towarzystwa Chorób Zakaźnych Dzieci (European Society for Paediatric Infectious Diseases – ESPID) w Kopenhadze 20 maja w ramach warsztatu research masterclass.

– To niezwykle ważne, że mogliśmy podzielić się szczegółami naszego badania w międzynarodowym gronie ekspertów – dodaje dr Kamila Ludwikowska, która nadzorowała grupę prezentującą projekt na kongresie.

Europejski kongres chorób zakaźnych dziecięcych w tym roku zakończył się wielkim Quizem. Cztery drużyny zmagały się z pytaniami dotyczącymi chorób zakaźnych, ale w niekonwencjonalnym ujęciu - pytania dotyczyły nawiązań kulturowych, historycznych oraz ciekawostkach związanych z tą dziedziną. Dwie drużyny składały się z profesorów, największych autorytetów w dziedzinie chorób zakaźnych dziecięcych w Europie. W dwóch pozostałych występowali wybrani przez komisję organizacyjną ochotnicy z różnych krajów. Liderem drużyny Brave Volunteers została dr Kamila Ludwikowska z Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych. Konkurs miał formułę "Vabank" a zwycięska drużyna mogła wskazać organizację charytatywną, na poczet której ESPID przekaże wygraną sumę. Drużyna dr Ludwikowskiej zajęła pierwsze miejsce. Przywiozła do kliniki puchar, a Polska Akcja Humanitarna otrzyma 1450 Euro.

Zespół badawczy:

• prof. Leszek Szenborn, kierownik Katedry i Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych,
• dr Roman Przybylski, prof. UMW, kierownik Katedry Kardiochirurgii i Transplantacji Serca,
• prof. Michał Zakliczyński, kierownik Kliniki Transplantacji Serca i Mechanicznego Wspomagania Krążenia,
• dr Mateusz Sokolski – Klinika Transplantacji Serca i Mechanicznego Wspomagania Krążenia,
• dr Maciej Bochenek – Klinika Kardiochirurgii,
• dr Aneta Popiel-Kopaczyk – Klinika Pediatrii i Chorób Infekcyjnych,
• dr Kamila Ludwikowska – Katedra i Klinika Pediatrii i Chorób Infekcyjnych,
• lek. Monika Tokarczyk, Klinika Pediatrii i Chorób Infekcyjnych,
• mgr Marta Wójcik i mgr Daria Bednarek, laboratorium naukowe Kliniki Pediatrii i Chorób Infekcyjnych.