Adipokiinien ja hemoglobiini-A1c:n perioperatiivista hyperglykemiaa ennustava arvo polven ja lonkan tekonivelleikkauspotilailla

Abstract

Tekonivelinfektiot ovat harvinaisia leikkauskomplikaatioita, jotka pahimmassa tapauksessa voivat johtaa infektoituneen tekonivelen poistoon. Glukoosiaineenvaihdunnan häiriöiden ja niihin liittyvien hyperglykemiavaiheiden tiedetään lisäävän leikkausinfektioiden riskiä. Polven ja lonkan tekonivelleikkausinfektiot ja niihin liittyvät uusintaleikkaukset lisäävät sairastavuutta ja aiheuttavat huomattavia kustannuksia sekä potilaalle että terveydenhuollolle. Näiden tekijöiden takia pyritään löytämään hyperglykemiaa ennustavia tekijöitä, joiden avulla riskipotilaat voitaisiin tunnistaa ja joihin vaikuttamalla pystyttäisiin vähentämään leikkausinfektioiden määrää.

Rasvakudoksen rasvasolut eli adiposyytit tuottavat liukoisia välittäjäaineita, adipokiineja, jotka toimivat elimistössä bioaktiivisina yhdisteinä paitsi energia-aineenvaihdunnan säätelyssä myös tulehdusreaktiossa tulehdusta voimistavina tai tulehdusta vaimentavina tekijöinä yhdessä muiden sytokiinien kanssa. Adipokiinien häiriintyneen säätelyn tiedetään vaikuttavan insuliinin signalointiin ja siten muun muassa tyypin 2 diabeteksen ja metabolisen oireyhtymän syntyyn.

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin neljän adipokiinin; leptiinin, adiponektiinin, adipsiinin ja resistiinin sekä glykolysoituneen hemoglobiinin (HbA1c) yhteyttä glukoosirasitustestissä havaittuun glukoosiaineenvaihdunnan häiriöön ja perioperatiivisen hyperglykemian ilmenemiseen tekonivelleikkauspotilailla sairaalassaoloaikana. Potilailta otettiin verinäyte ennen leikkausta olevan tarkastuskäynnin yhteydessä ja näistä näytteistä analysoitiin adipokiinien pitoisuudet ELISA-menetelmällä. Verinäytteistä analysoitiin myös glykolysoituneen hemoglobiinin pitoisuus Fimlabin laboratoriossa.

Tutkimuksessa leptiinin ja adipsiinin havaittiin ennustavan poikkeavaa tulosta glukoosirasituskokeessa. Glykolysoituneen hemoglobiinin pitoisuuden havaittiin olevan korkeampi potilailla, joilla on jo käytössä säännöllinen diabeteslääkitys verrattuna potilaisiin, joilla ei ole glukoosiaineenvaihdunnan häiriöitä ja potilaisiin, joilla on glukoosiaineenvaihdunnan häiriö tai uusi diabetes, mutta ei diabeteslääkitystä.

Tämän tutkimuksen tulosten perusteella resistiinillä ja glykolysoituneella hemoglobiinilla havaittiin olevan yhteys hyperglykemian ilmenemiseen sairaalassaoloaikana. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää kehitettäessä biomarkkeireita, joiden perusteella voidaan arvioida hyperglykemian ilmentymistä sairaalassaoloaikana.

Bacterial infections are rare but devastating complications related to joint replacement surgery. In the worst case, infections may lead to the removal of the infected implant. Impaired glucose tolerance and related hyperglycaemia are known to increase the risk of surgical infections, and these infections cause increased morbidity and disability as well as costs to the patient and health care. The aim of the present study was to find factors which could predict the development of perioperative hyperglycaemia in patients undergoing knee and hip replacement surgery and which could therefore serve as a target for risk-modifying drug development aiming to reduce the number of joint replacement infections.

Adipocytes produce soluble mediators, adipokines, which are bioactive compounds regulating energy metabolism and inflammatory reactions together with other cytokines. The unbalanced regulation of these compounds has been associated with insulin signaling, development of type 2 diabetes, and metabolic syndrome.

In this thesis, the concentrations of four adipokines, i.e. leptin, adiponectin, adipsin and resistin as well as glycosylated haemoglobin were measured and their associations were investigated to the impaired glucose tolerance diagnosed in the preoperative oral glucose tolerance test and to the appearance of perioperative hyperglycaemia in patients undergoing joint replacement surgery. Blood samples were taken at the control visit prior to the surgery and adipokine concentrations were analysed using ELISA method. Glycosylated haemoglobin was analysed in Fimlab laboratories.

In the present study, high leptin and adipsin levels predicted an abnormal result in the oral glucose tolerance test. Glycosylated haemoglobin concentrations were increased in patients with previously diagnosed and drug-treated diabetes compared to normoglycemic patients, patients with impaired glucose tolerance, or patients with newly diagnosed non-medicated diabetes. In addition, resistin and glycosylated haemoglobin were associated with the appearance of perioperative hyperglycaemia. Based on the results obtained, resistin and glycosylated haemoglobin may have predictive value when assessing the risk factors for the appearance of perioperative hyperglycaemia in patients undergoing knee or hip replacement surgery.