Влияние лактат-ацидоза на исходы заболевания недоношенных новорожденных в неонатальном периоде

Цель исследования — изучить исходы заболевания в неонатальном периоде у недоношенных новорожденных.

Материалы и методы. В исследование включили 58 недоношенных новорожденных, которых разделили на 2 группы: «А» (n=34) — с неблагоприятным течением неонатального периода, закончившимся летальным исходом, и «В» (n=24) — без летального исхода. Провели клиническую оценку состояния детей: исследование газового состава, кислотно-основного состояния (КОС) и лактата крови; регистрацию параметров искусственной вентиляции легких; расчет среднего давления в дыхательных путях, индекса оксигенации (OI) и эффективности вентиляции (VEI); показателей нейросонографии (НСГ) и, при летальном исходе, патологоанатомическое и гистологическое исследование головного мозга.

Результаты. В группе «А» гиперлактатемию выявили у 24 пациентов (70,5%), группе «В» — у 12 (50%). Средняя концентрация лактата в группах «А» и «В» составила 8,1±3,3 и 6,3±2,8 ммоль/л соответственно. В группе «А» у 19 (55,9%) новорожденных определили ацидоз тяжелой степени, которому соответствовал рН — 7,19–6,80, в группе «В» всего у 8 (33,3%) детей определили рН от 7,0 до 7,19. При рождении у новорожденных обеих групп выявили дефицит оснований (ВЕ), в группе «А», по сравнению с группой «В», его величина оказалась значимо ниже (р=0,004). Тенденции к уменьшению ацидоза и нормализации КОС у детей группы «А» не наблюдали. В группе «В» показатель ВЕ в плазме крови к 96 ч постнатальной жизни нормализовался. Частота встречаемости периинтравентрикулярных кровоизлияний (ПИВК) II, III степени и кровоизлияний другой локализации в группе «А» составила 8 (23,5%), 9 (26,5%) и 3 (8,8%), соответственно, в группе «В» ПИВК I степени и кровоизлияний другой локализации — 5 (20,8%) и 1 (4,2%), соответственно. У новорожденных, имевших ПИВК II степени, при рождении диагностировали лактат-ацидоз тяжелой степени: рН венозной крови — 6,97[6,8; 7,22], ВЕ — (–21,6) [–30; –7,2] ммоль/л, лактат — 8,5[6,3;12,9] ммоль/л, рО₂ — 50,5 [20,5; 64] мм рт. ст. У детей, имевших ПИВК III степени, определили рН — 7,26 [7,12; 7,28], ВЕ — (–8,1) [–8,9; –7] ммоль/л, лактат — 7,6 [4,8; 8,9] ммоль/л, рО₂ — 33 [30; 50] мм рт. ст. В возникший патологический процесс вовлекались все структуры головного мозга, было характерно повреждение клеток различной степени: отсутствие или деформация ядер, ядрышек, расположение хроматина по периферии ядра. Неблагоприятным фоном являлась морфологическая незрелость структур головного мозга. 

Заключение. Диагностированный при рождении недоношенного ребенка лактат-ацидоз является одним из критериев степени тяжести перинатальной гипоксии. Критические показатели рН, ВЕ и лактата, отсутствие ответа на проводимое лечение способствуют развитию повреждений структур головного мозга, что ухудшает прогноз для жизни ребенка. Сохраняющиеся в течение 2-х сут жизни глубокие изменения кислородного статуса и лактата приводят к формированию ПИВК тяжелой степени и необратимым изменениям в головном мозге. 

1. Ristovska S., Stomnaroska O., Danilovski D. Hypoxic ischemic ncephalopathy (HIE) in term and preterm infants. Pril (Makedon Akad Nauk Umet Odd Med Nauki). 2022; 43 (1): 77–84. DOI: 10.2478/prilozi-2022-0013.PMID: 35451288.

2. Ophelders D. R. M. G., Gussenhoven R., Klein L., Jellema R. K., Westerlaken R. J. J., Hütten M. C., Vermeulen J., et al. Preterm brain injury, antenatal triggers, and therapeutics: timing is key. Cells. 2020; 9 (8): 1871. DOI: 10.3390/cells9081871. PMID: 32785181.

3. Salah M. M., Abdelmawla M. A., Eid S. R., Hasanin R. M., Mostafa E. A., Abdelhameed M. W. Role of matrix metalloproteinase-9 in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Open Access Maced J Med Sci. 2019; 7 (13): 2114–2118. DOI: 10.3889/oamjms.2019.618. PMID: 31456835.

4. Vik S. D., Torp H., Follestad T., Støen R., Nyrnes S. A. NeoDoppler: new ultrasound technology for continuous cerebral circulation monitoring in neonates. Pediatr Res. 2020; 87 (1): 95–103. DOI: 10.1038/s41390-019-0535-0. PMID: 31404920.

5. O’Sullivan M. P., Looney A. M., Moloney G. M., Finder M., Hallberg B., Clarke G., Boylan G. B., et al. Validation of altered umbilical cord blood microRNA expression in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy JAMA Neurol. 2019; 76 (3): 333–341. DOI: 10.1001/jamaneurol.2018.4182. PMID: 30592487.

6. Vutskits L. Cerebral blood flow in the neonate. Paediatr. Anaesth. 2014; 24: 22–29. DOI: 10.1111/pan.12307. PMID: 24238074

7. Camfferman F. A., de Goederen R., Govaert P., Dudink J., van Bel F., Pellicer A., Cools F. Diagnostic and predictive value of Doppler ultrasound for evaluation of the brain circulation in preterm infants: a systematic review. Pediatr Res. 2020; 87 (Suppl 1): 50–58. DOI: 10.1038/s41390-020-0777-x. PMID: 32218536.

8. Lai M.-C., Yang S.-N. Perinatal hypoxic-ischemic encephalopathy. J Biomed Biotechnol. 2011; 609813. DOI: 10.1155/2011/609813. PMID: 21197402.

9. Millar L. J., Shi L, Hoerder-Suabedissen A., Molnár Z. Neonatal hypoxia ischaemia: mechanisms, models, and therapeutic challenges. Front Cell Neurosci. 2017; 11: 78. DOI: 10.3389/fncel.2017.00078.eCollection2017. PMID: 28533743.

10. Chaparro-Huerta V., Flores-Soto M. E., Sigala M. E. M., de León J. C. B., Lemus-Varela M. de Lourdes, Torres-Mendoza B. M. de Guadalupe, Beas-Zárate C. Proinflammatory cytokines, enolase and S-100 as early biochemical indicators of hypoxic-ischemic encephalopathy following perinatal asphyxia in newborns. Pediatr Neonatol. 2017; 58 (1): 70–76. DOI: 10.1016/j.pedneo.2016.05.001. PMID: 27522459.

11. Mooney C., O’Boyle D., Finder M., Hallberg B., Walsh B. H., Henshall D. C., Boylan G. B., et al. Predictive modelling of hypoxic ischaemic encephalopathy risk following perinatal asphyxia. Heliyon. 2021; 7 (7): e07411. DOI: 10.1016/j.heliyon.2021.e07411. PMID: 34278022.

12. Eriksen V. R., Trautner S., Hahn G. H., Greisen G. Lactate acidosis and cardiac output during initial therapeutic cooling in asphyxiated newborn infants PLoS One. 2019; 14 (3): e0213537. DOI: 10.1371/journal.pone.0213537.eCollection2019. PMID: 30870445.

13. Gadani S. P., Walsh J. T., Lukens J. R., Kipnis J. Dealing with danger in the CNS: the response of the immune system to injury. Neuron. 2015; 87 (1): 47–62. DOI: 10.1016/j.neuron.2015.05.019. PMID: 26139369.

14. Li S.-J., Liu W., Wang J.-L., Zhang Y., Zhao D.-J., Wang T.-J., Li Y.-Y. The role of TNF-α, IL-6, IL-10, and GDNF in neuronal apoptosis in neonatal rat with hypoxic-ischemic encephalopathy. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2014; 18 (6): 905–909. PMID: 24706318.

15. Locci E., Bazzano G., Demontis R., Chighine A., Fanos V., d’Aloja E. Exploring perinatal asphyxia by metabolomics. Metabolites. 2020; 10 (4): 141. DOI: 10.390/metabo10040141. PMID: 32260446.

16. Ahearne C. E., Chang R. Y., Walsh B. H., Boylan G. B., Murray D. M. Cord blood IL-16 is associated with 3-year neurodevelopmental outcomes in perinatal asphyxia and hypoxic-ischaemic encephalopathy. Dev Neurosci. 2017; 39 (1–4): 59–65. DOI: 10.1159/000471508. PMID: 28490023.

17. Xie D., Shen F., He S., Chen M., Han Q., Fang M., Zeng H., et al. IL-1β induces hypomyelination in the periventricular white matter through inhibition of oligodendrocyte progenitor cell maturation via FYN/MEK/ERK signaling pathway in septic neonatal rats. Glia. 2016; 64 (4): 583–602. DOI: 10.1002/glia.22950. PMID: 26678483.

18. Graham E. M., Everett A. D., Delpech J.-C., Northington F. J. Blood biomarkers for evaluation of perinatal encephalopathy: state of the art. Curr Opin Pediatr. 2018; 30 (2): 199–203. DOI: 10.1097/MOP.0000000000000591. PMID: 29346139.

19. Быкова Ю. К., Ушакова Л. В., Филиппова Е. А., Сугак А. Б., Ватолин К. В., Зубков В. В., Суворов И. А., с соавт. Структурные особенности головного мозга глубоконедоношенных новорожденных при ультразвуковом исследовании. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2023; 11 (2): 39–47.

20. Пыков М. И., Ватолин К. В., Милованова О. А., Быкова Ю. К. Детская ультразвуковая диагностика. Учебник, т. 3. Пыков М. И. (ред). Неврология. Сосуды головы и шеи. М.: Видар-М; 2015: 362.

21. Володин Н. Н. Неонатология. Национальное руководство. М: ГЭОТАР-Медиа; 2019: 896.

22. Muniraman H. K., Song A. Y., Ramanathan R., Fletcher K. L., Kibe R., Ding L., Lakshmanan A., et al. Evaluation of oxygen saturation index compared with oxygenation index in neonates with hypoxemic respiratory failure. JAMA Netw Open. 2019; 2 (3): e191179. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2019.1179. PMID: 30924897

23. Allanson E.R., Waqar T., White C.R.H.,Tunçalp Ö., Dickinson J.E. Umbilical lactate as a measure of acidosis and predictor of neonatal risk: a systematic review. BJOG. 2017; 124 (4): 584–594. DOI: 10.1111/1471-0528.14306. PMID: 27704703.

24. Neacsu A., Herghelegiu C., Voinea S., Dimitriu M., Ples L., Bohiltea R., Braila A. D., et al. Umbilical cord lactate compared with pH as predictors of intrapartum asphyxia. Exp Ther Med. 2021; 21 (1): 80. DOI: 10.3892/etm.2020.9513. PMID: 33363591.

25. Gjerris A. C., Staer-Jensen J., Jorgensen J. S., Bergholt T., Nickelsen C. Umbilical cord blood lactate: a valuable tool in the assessment of fetal metabolic acidosis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2008; 139 (1): 16–20. DOI: 10.1016/j.ejogrb.2007.10.004. PMID: 18063469.

26. Tuuli M. G., Stout M. J., Shanks A., Odibo A. O., Macones G. A., Cahill A. G. Umbilical cord arterial lactate compared with pH for predicting neonatal morbidity at term. Obstet Gynecol. 2014; 124 (4): 756–761. DOI: 10.1097/AOG.0000000000000466. PMID: 25198278.

27. Volpe J. J. Neurology of the Newborn. 6th ed. Elsevier; Philadelphia, PA, USA; 2018: 325–698.

28. Hollebrandse N. L., Spittle A. J., Burnett A. C., Anderson P. J., Roberts G., Doyle L. W., Cheong J. L. Y. School-age outcomes following intraventricular haemorrhages in infants born extremely preterm. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2021; 106 (1): 4–8. DOI: 10.1136/archdischild-2020-318989. PMID: 32732377.

29. Costa F. G., Hakimi N., Van Bel F. Neuroprotection of the perinatal brain by early information of cerebral oxygenation and perfusion patterns. Int J Mol Sci. 2021; 22 (10): 5389. DOI: 10.3390/ijms22105389. PMID: 34065460.

30. Vesoulis Z. A., Whitehead H. V., Liao S. M., Mathur A. M. The hidden consequence of intraventricular hemorrhage: persistent cerebral desaturation after IVH in preterm infants. Pediatric Res. 2020; 89 (4): 869–877. DOI: 10.1038/s41390-020-5. PMID: 33038871.

31. Krediet T. G., Kavelaars A., Vreman H. J., Heijnen C. J., van Bel F. Respiratory distress syndrome-associated inflammation is related to early but not late peri/intraventricular hemorrhage in preterm infants. J Pediatr. 2006; 148 (6): 740–746. DOI: 10.1016/j.jpeds.2006.01.037. PMID: 16769379.

32. Villamor-Martinez E., Fumagalli M., Rahim O. M., Passera S., Cavallaro G., Degraeuwe P., Mosca F., et al. Chorioamnionitis is a risk factor for intraventricular hemorrhage in preterm infants: a systematic review and meta-analysis. Front. Physiol. 2018; 9: 1253. DOI: 10.3389/fphys.2018.01253. PMID: 30271352.

33. Atienza-Navarro I., Alves-Martinez P., Lubian-Lopez S., Garcia-Alloza M. Germinal matrix-intraventricular hemorrhage of the preterm newborn and preclinical models: inflammatory considerations. Int J Mol Sci. 2020; 21 (21): 8343. DOI: 10.3390/ijms21218343. PMID: 33172205.

34. Kontos H. A., Raper A. J., Patterson J. L. Analysis of vasoactivity of local pH, PCO₂ and bicarbonate on cat pial arterioles. Stroke. 1977; 8 (3): 226–234. DOI: 10.1161/01.STR.8.2.226. PMID: 16363.

35. Dix L. M. L., Weeke L. C., de Vries L. S., Groenendaal F., Baerts W., van Bel F., Lemmers P. M. A. Carbon dioxide fluctuations are associated with changes in cerebral oxygenation and electrical activity in infants born preterm. J. Pediatr. 2017; 187: 66–72.e1. DOI: 10.1016/j.jpeds.2017.04.043. PMID: 28578157.

36. Alderliesten T., Lemmers P. M. A., Smarius J. J. M., van de Vosse R. E., Baerts W., van Bel F. Cerebral oxygenation, extraction, and autoregulation in very preterm infants who develop peri-intraventricular haemorrhage. J. Pediatr. 2013; 162 (4): 698–704. DOI: 10.1016/j.jpeds.2012.09.038. PMID: 23140883.

37. Hoffman S. B., Cheng Y. J., Magder L. S., Shet N. S., Viscardi R. M. Cerebral autoregulation in premature infants during the first 96 hours of life and relationship to adverse outcomes. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2019; 104 (5): F473-F479. DOI: 10.1136/archdischild-2018-315725. PMID: 30385514.

38. Piccolo B., Marchignoli M., Pisani F. Intraventricular hemorrhage in preterm newborn: predictors of mortality. Acta Biomed. 2022; 93 (2): e2022041. DOI: 10.23750/abm.v93i2.11187. PMID: 35546030.

39. Quade B. N., Parker M. D., Occhipinti R. The therapeutic importance of acid-base balance. Biochem Pharmacol. 2021; 183: 114278. DOI: 10.1016/j.bcp.2020.114278. PMID: 33039418.

40. Wyss M. T., Jolivet R., Buck A., Magistretti P. J., Weber B. In vivo evidence for lactate as a neuronal energy source. J Neurosci. 2011; 31 (20): 7477–7485. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0415-11.2011. PMID: 21593331.

41. Zheng Y., Wang X.-M. Expression changes in lactate and glucose metabolism and associated transporters in basal ganglia following hypoxic-ischemic reperfusion injury in piglets. Am J Neuroradiol. 2018; 39 (3): 569–576. DOI: 10.3174/ajnr.A5505. PMID: 29326137.

42. Mota-Rojas D., Villanueva-García D., Solimano A., Muns R., IbarraRíos D., Mota-Reyes A. Pathophysiology of perinatal asphyxia in humans and animal models. Biomedicines. 2022; 10 (2): 347. DOI: 10.3390/biomedicines10020347. PMID: 35203556.

43. Groenendaal F., Benders M. J. N. L., de Vries L. S., van Bel F. Neuroprotective drugs and perinatal brain injury. In: Aranda J. V., van den Anker J. N. (eds.). Neonatal and Pediatric Pharmacology: Therapeutic Principles in Practice. 5th ed. Wolter Kluwer Pub-Licers. Philadelphia, PA, USA; 2021: 171–182.