Copeptin concentration in cord blood in infants with early-onset sepsis, chorioamnionitis and perinatal asphyxia

Background Vasopressin is one of the most important physiological stress and shock hormones. Copeptin, a stable vasopressin precursor, is a promising sepsis marker in adults. In contrast, its involvement in neonatal diseases remains unknown. The aim of this study was to establish copeptin concentrations in neonates of different stress states such as sepsis, chorioamnionitis and asphyxia. Methods Copeptin cord blood concentration was determined using the BRAHMS kryptor assay. Neonates with early-onset sepsis (EOS, n = 30), chorioamnionitis (n = 33) and asphyxia (n = 25) were compared to a control group of preterm and term (n = 155) neonates. Results Median copeptin concentration in cord blood was 36 pmol/l ranging from undetectable to 5498 pmol/l (IQR 7 - 419). Copeptin cord blood concentrations were non-normally distributed and increased with gestational age (p < 0.0001). Neonates born after vaginal compared to cesarean delivery had elevated copeptin levels (p < 0.0001). Copeptin correlated strongly with umbilical artery pH (Spearman's Rho -0.50, p < 0.0001), umbilical artery base excess (Rho -0.67, p < 0.0001) and with lactate at NICU admission (Rho 0.54, p < 0.0001). No difference was found when comparing copeptin cord blood concentrations between neonates with EOS and controls (multivariate p = 0.30). The highest copeptin concentrations were found in neonates with asphyxia (median 993 pmol/l). Receiver-operating-characteristic curve analysis showed that copeptin cord blood concentrations were strongly associated with asphyxia: the area under the curve resulted at 0.91 (95%-CI 0.87-0.96, p < 0.0001). A cut-off of 400 pmol/l had a sensitivity of 92% and a specifity of 82% for asphyxia as defined in this study. Conclusions Copeptin concentrations were strongly related to factors associated with perinatal stress such as birth acidosis, asphyxia and vaginal delivery. In contrast, copeptin appears to be unsuitable for the diagnosis of EOS.

Neuroprotección en pacientes con asfixia perinatal: Neuroprotection in patients with perinatal asphyxia

Introducción: la asfixia perinatal (APN) y su consecuencia, la encefalopatía hipóxico isquémica (EHI), son responsables de la elevada morbimortalidad neonatal e infantil. El desarrollo de una estrategia integral de neuroprotección que incluya hipotermia terapéutica busca mitigar sus efectos. Objetivo: evaluar la implementación de un protocolo global de neuroprotección en un servicio de recién nacidos. Metodología: estudio monocéntrico, retrospectivo y observacional de una cohorte de pacientes que recibieron hipotermia controlada entre 2011 y 2014 internados en el Centro Hospitalario Pereira Rossell (CHPR). El protocolo incluyó la formación del personal de enfermería y el equipo médico así como la adecuación tecnológica a tales efectos. Resultados: 20 pacientes cumplieron con criterios de inclusión, 2/20 no completaron las 72 horas necesarias de enfriamiento por alteración de la coagulación y sangrado activo refractario y 4/20 fallecieron. El enfriamiento activo se inició con una mediana de 60 minutos, y el objetivo de 33,5°C se alcanzó con una mediana de 2 horas. Se observó hiperoxia e hipocapnia en la asistencia inicial y acidosis metabólica, hiponatremia e hiperglicemia durante el período de mantenimiento así como sobre-diagnóstico de crisis convulsivas. Los trastornos de la coagulación fueron los efectos adversos más graves. Conclusión: la implementación de un protocolo de asistencia del paciente asfíctico con EHI moderada-severa permite la introducción de hipotermia controlada como estrategia para reducir la mortalidad, colocándola en los niveles observados para los países de altos ingresos. Muestra la necesidad de mejorar la asistencia inicial, de controlar alteraciones del metabolismo ácido-base, metabolismo glucídico, del sodio y sobre todo de las alteraciones de la coagulación como los fenómenos asociados de mayor gravedad.

Serum Hsp70 Antigen: Early Diagnosis Marker in Perinatal Asphyxia

Background: Perinatal asphyxia is an important cause of mortality and permanent neurological and developmental deficit. Early and accurate diagnosis would help to establish the likely prognosis and may also help in determining the most appropriate treatment. Studies in experimental animal models suggest that a protein called Hsp70 may be a good and potentially useful marker of cellular stress that may be clinically useful in determining the presence of neonatal asphyxia. Objectives: Regarding the importance of early and accurate diagnosis of asphyxia, we conducted this study, which is the first investigation of the comparison of the serum Hsp70 antigen level between asphyxiated and healthy infants. Patients and Methods: In this observational study, the serum concentrations of Hsp70 antigen were compared between neonates suffering from perinatal asphyxia (n = 50) and normal neonates (n = 51). The inclusion criteria for the cases were neonates who had reached term and had at least two clinical criteria of asphyxia. Exclusion criteria were babies with gestational age < 37 weeks, infants with congenital abnormalities or positive blood culture. Exclusion criteria in this group were the requirement to hospital stay during first week of the life or babies whose mothers had difficulties during pregnancy or delivery. Term neonates without major anomalies who had asphyxia during delivery were enrolled in the first six hours after delivery, and control group consisted of healthy term neonates without problems and normal delivery process in the first week of life. The cord blood was taken during labor to measure Hsp70 antigen level by using an in-house ELISA (The enzyme-linked immunosorbent assay). Results: The median values of serum anti Hsp70 titers were significantly higher in asphyxiated neonates compared with non-asphyxiated neonates (0.36 [0.04 - 1.14] vs 0.24 [0.01 - 0.63]). At cutoff point = 0.3125 ng/mL, sensitivity was 58% and specificity 76% based on ROC curve. Conclusions: A significant difference between the serum concentrations of Hsp70 of the control and patient group was observed in this study. It is inferred serum concentrations of Hsp70 antigen may be a useful marker for the early diagnosis of that prenatal hypoxia.

Effect of Neonatal Asphyxia on the Impairment of the Auditory Pathway by Recording Auditory Brainstem Responses in Newborn Piglets: A New Experimentation Model to Study the Perinatal Hypoxic-Ischemic Damage on the Auditory Syste

Introduction Hypoxia-ischemia (HI) is a major perinatal problem that results in severe damage to the brain impairing the normal development of the auditory system. The purpose of the present study is to study the effect of perinatal asphyxia on the auditory pathway by recording auditory brain responses in a novel animal experimentation model in newborn piglets. Method Hypoxia-ischemia was induced to 1.3 day-old piglets by clamping 30 minutes both carotid arteries by vascular occluders and lowering the fraction of inspired oxygen. We compared the Auditory Brain Responses (ABRs) of newborn piglets exposed to acute hypoxia/ischemia (n = 6) and a control group with no such exposure (n = 10). ABRs were recorded for both ears before the start of the experiment (baseline), after 30 minutes of HI injury, and every 30 minutes during 6 h after the HI injury. Results Auditory brain responses were altered during the hypoxic-ischemic insult but recovered 30-60 minutes later. Hypoxia/ischemia seemed to induce auditory functional damage by increasing I-V latencies and decreasing wave I, III and V amplitudes, although differences were not significant. Conclusion The described experimental model of hypoxia-ischemia in newborn piglets may be useful for studying the effect of perinatal asphyxia on the impairment of the auditory pathway.

Impacto de la evolución científico-tecnológica en la Bioética neonatal-perinatal

Resumen: Los avances científico-tecnológicos en neonatología en los últimos 40 años han permitido una importante mejoría en la sobrevida de recién nacidos de extremo bajo peso al nacer, sin embargo la mortalidad neonatal aun representa un porcentaje muy grande de la mortalidad infantil. Esto esta principalmente relacionado a las muertes por prematuridad y sus complicaciones, anomalías congénitas y asfixia perinatal. La mayoría de los recién nacidos son tratados favorablemente en sala de partos y son admitidos a la Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN). La incertidumbre en el pronóstico de los prematuros extremos en el límite de la viabilidad con alto riesgo de morir en la UCIN o presentar alguna discapacidad, presenta un difícil dilema ético. Se deberá considerar cada caso en forma individual y evaluar el riesgo-beneficio entre las conductas a seguir y el “mejor interés para el niño” y los deseos de los padres que guiarán a decisiones éticas. Diferentes guías de cuidado y variaciones en la práctica médica en los límites de la viabilidad fetal se han descripto dentro y entre países. El objetivo es proveer a los padres una comunicación abierta, directa y transparente con suficiente entendimiento de los factores más relevantes en relación a la situación clínica, el pronóstico y las opciones de tratamiento para que ellos puedan tener una significativa participación en la toma de decisiones. Aceptar que en neonatología, hacer todo lo que uno puede hacer puede ser perjudicial, no útil o beneficioso. No todo lo técnicamente posible es éticamente correcto. El dilema afecta tanto al origen de la vida como a la terminación de la vida.

Factores de riesgo asociados al diagnostico de asfixia perinatal en el Hospital Universitario Mayor Méderi, Bogota, 2010-2011.

Objetivo: Determinar los factores de riesgo de anteparto, intraparto y fetales asociados a asfixia perinatal en los recién nacidos del servicio de neonatología del Hospital Universitario Mayor Méderi de Bogotá, 2010-2011. Materiales y métodos: Estudio de casos y controles pareado por fecha de nacimiento, con una relación 1:5(51:306). Las asociaciones se evaluaron con la prueba de ji-cuadrado de Mantel y Haenszel o Test de Fisher para datos pareados, con OR e intervalo de confianza del 95%, el análisis multivariado con un modelo de regresión logística condicional. Resultados: Los factores de riesgo con asociación significativa fueron: - Ante parto: Antecedentes patológicos maternos (OR=6.00,IC95%:1.55-23.19,p=0.013), primigestación (OR=1.91,IC95%:1.02-3.56,p=0,090), -Intraparto: Abruptio de placenta (OR=25,00,IC95%:2.92-213.99,p=0.001), hemorragia del tercer trimestre (OR=12.50,IC95%:2.43-64.43,p=0.001), Oligohidramnios(OR=6.25,IC95%:1.68-23.28,p=0.001), taquicardia fetal (OR=7.66,IC95%:1.67-35.04,p=0.011), monitoreo fetal intraparto anormal (OR=10.33,IC95%:4.38-24.34,p=0.001), expulsivo prolongado(OR=13.00,IC95%:4.63-36.46,p=0.001), fiebre materna(p<0.001), corioamnionitis(p<0.001), convulsiones maternas(p<0.001), bradicardia fetal (p=<0.001), -Fetales: Género masculino(OR=1.87,IC95%:1.02-3.44,p=0.026), edad gestacional por BALLARD igual ó <36semanas(OR=4.78(IC95%:2.21-10.35,p=0.001), vía del nacimiento instrumentado(OR=18,80,IC95%:3.69-39.55,p=0.001), líquido amniótico hemorrágico o teñido de meconio(OR= 9.00,IC95%:3.01-26.85,p=0.001), circular de cordón(OR=9.00,IC95%:3.59-22.52,p=0.001), peso al nacer igual ó <2500 gramos (OR=8.88,IC95%:3.73-21.15,p=0.001). Los subrayados y el síndrome hipertensivo asociado al embarazo se encontraron significativos en análisis multivariado. Conclusiones: Los factores de riesgo para asfixia perinatal fueron: antecedentes patológicos maternos, primigestación, abruptio de placenta, hemorragia del tercer trimestre, oligohidramnios, monitoreo fetal intraparto anormal, taquicardia y bradicardia fetal, expulsivo prolongado, corioamnionitis, fiebre materna, convulsiones maternas, género masculino, edad gestacional por BALLARD igual ó <36 semanas, vía del nacimiento instrumentado, líquido amniótico hemorrágico o teñido de meconio, circular de cordón, peso al nacer igual ó <2500 gramos.

Project Pró-Natal: population-based study of perinatal and infant mortality in Natal, Northeast Brazil

RAMOS, Ana Maria de Oliveira et al. Project Pró-Natal: population-based study of perinatal and infant mortality in Natal, Northeast Brazil. Pediatric and Developmental Pathology, v.3, n.1, p.29-35, 2000

Compensatory rebound of body movements during sleep, after asphyxia in neonatal rats

OBJETIVO: A utilidade dos movimentos corporais (MC) que ocorrem durante o sono para diagnosticar e predizer as conseqüências, em longo prazo, da asfixia perinatal é contraditório. Este estudo investigou se ratos recém-nascidos (RN) manifestam MC em resposta compensatória à asfixia, e se estas alterações podem ter alguma importância na sua patogênese. MÉTODOS: Oito ratos RN (6-48h de vida) foram submetidos à implantação de pequenos eletrodos para registros da eletromiografia e eletrocardiografia. Os MC e a freqüência cardíaca (FC) foram registrados durante períodos de 30 min: fase controle (F1), fases de asfixia (F2; F3) e fase de recuperação pós-asfixia (F4). A asfixia foi promovida pelo envolvimento completo do animal com uma lâmina de polivinil. RESULTADOS: A FC diminuiu progressivamente durante F2 e F3 até a bradicardia. em F2 houve grande agitação dos animais e aumento dos períodos de vigília. em F3 houve redução significante dos MC de 12,5 ± 0,5 (Md ± SE/2min) para 9,0 ± 0,44 (P<0,05). A freqüência dos MC aumentou em F4 para 15,0 ± 0,49. CONCLUSÃO: Estes dados mostram que ratos RN com asfixia apresentam MC compensatórios durante o sono que podem ajudar no diagnóstico desta afecção e de outros problemas relacionados aos parâmetros do sono.

Avaliação dos níveis de resposta das emissões otoacústicas em neonatos com asfixia perinatal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Project Pró-Natal: population-based study of perinatal and infant mortality in Natal, Northeast Brazil

RAMOS, Ana Maria de Oliveira et al. Project Pró-Natal: population-based study of perinatal and infant mortality in Natal, Northeast Brazil. Pediatric and Developmental Pathology, v.3, n.1, p.29-35, 2000

Project Pró-Natal: population-based study of perinatal and infant mortality in Natal, Northeast Brazil

RAMOS, Ana Maria de Oliveira et al. Project Pró-Natal: population-based study of perinatal and infant mortality in Natal, Northeast Brazil. Pediatric and Developmental Pathology, v.3, n.1, p.29-35, 2000

Asfixia perinatal y proteína S100B

La asfixia perinatal es la principal causa de muerte en la primera semana de vida la nivel mundial, los niños que sufren esta complicación y sobreviven pueden presentar trastornos neurológicos de diferente nivel de compromiso que inciden en su desarrollo personal y social. Las cifras de muerte por este problema de salud han disminuido de manera importante, sin embargo en el reporte de la Organización Mundial de Salud (OPS) del 2010, la asfixia perinatal es causa del 29% de muertes infantiles en los países de América Latina y el Caribe 2. Es necesario conocer además la extensión del daño neurológico que sufren estos niños, con este fin se desarrolló un estudio piloto en el Hospital Universitario Mayor Mederi de Bogotá, en el cual se determinó la concentración de un marcador metabólico de daño cerebral, la proteína S100B en suero de 60 recién nacidos sanos, con el objetivo de analizar la asociación del mismo con el peso al nacer, la edad gestacional y el diagnóstico. Los resultados no mostraron diferencias significativas entre este marcador y las variables analizadas que puede asociarse al pequeño número de pacientes, sin embargo han sentado las bases para el desarrollo de un estudio que incluya varios hospitales de Bogotá y sobre todo la determinación del mismo en recién nacidos con diagnóstico de hipoxia en el período perinatal, lo cual aportará información del grado de la alteración que puedan tener a nivel cerebral y contribuya al mejor manejo evolutivo con la aplicación de medidas de intervención en estadios tempranos de la vida.

Impact d’un épisode asphyxique périnatal associé à des convulsions sur le développement des interneurones corticaux : rôle de l’adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)

L’encéphalopathie hypoxique-­‐ischémique cause des milliers de victimes à travers le monde chaque année. Les enfants survivants à un épisode hypoxique-­‐ischémique sont à risque de développer des problèmes neurologiques incapacitants comme une paralysie cérébrale, un retard mental, une épilepsie ou des troubles d’ordre comportemental. Les modèles animaux ont amélioré nos connaissances sur les mécanismes sous-­‐jacents aux dommages cérébraux, mais elles sont encore trop incomplètes pour être capables de prévenir les problèmes neurologiques. Ce projet vise à comprendre l’impact d’un épisode asphyxique périnatale associé à des convulsions ainsi que l’activation de l’adenosine monophosphate-­‐activated protein kinase (AMPK) sur les circuits GABAergiques inhibiteurs en développement chez la souris. Dans le but d’investiguer le sort des neurones inhibiteurs, appelés interneurones, suite à un épisode asphyxique périnatal associé à des convulsions avec des animaux transgéniques, nous avons pris avantage d’un nouveau modèle d’hypoxie permettant d’induire des convulsions chez la souris. Deux populations d’interneurones représentant ensemble environ 60% de tous les interneurones corticaux ont été étudiées, soit les cellules exprimant la parvalbumine (PV) et les cellules exprimant la somatostatine (SOM). L’étude stéréologique n’a montré aucune mort neuronale de ces deux populations d’interneurones dans l’hippocampe chez les souris hypoxique d’âge adulte. Par contre, le cortex des souris hypoxiques présentait des zones complètement ou fortement dépourvues de cellules PV alors que les cellules SOM n’étaient pas affectées. L’utilisation d’une lignée de souris transgénique exprimant une protéine verte fluorescente (GFP) dans les cellules PV nous a permis de comprendre que les trous PV sont le reflet de deux choses : 1) une diminution des cellules PV et 2) une immaturité des cellules PV restantes. Puisque les cellules PV sont spécifiquement affectées dans la première partie de notre étude, nous avons voulu étudier les mécanismes moléculaires sous-­‐jacents à cette vulnérabilité. L’AMPK est un senseur d’énergie qui orchestre le rétablissement des i niveaux d’énergie cellulaire dans le cas d’une déplétion énergétique en modulant des voies de signalisation impliquant la synthèse de protéines et l’excitabilité membranaire. Il est possible que l’activation d’AMPK suite à un épisode asphyxique périnatal associé à des convulsions soit néfaste à long-­‐terme pour le circuit GABAergique en développement et modifie l’établissement de l’innervation périsomatique d’une cellule PV sur les cellules pyramidales. Nous avons étudié cette hypothèse dans un modèle de culture organotypique en surexprimant la forme wild-­‐type (WT) de la sous-­‐unité α2 d’AMPK, ainsi qu’une forme mutée dominante négative (DN), dans des cellules PV individuelles. Nous avons montré que pendant la phase de formation synaptique (jours post-­‐natals équivalents EP 10-­‐18), la surexpression de la forme WT désorganise la stabilisation des synapses. De plus, l’abolition de l’activité d’AMPK semble augmenter le nombre de synapses périsomatiques faits par la cellule PV sur les cellules pyramidales pendant la phase de formation et semble avoir l’effet inverse pendant la phase de maturation (EP 16-­‐24). La neurotransmission GABAergique joue plusieurs rôles dans le cerveau, depuis la naissance jusqu’à l’âge adulte des interneurones, et une dysfonction des interneurones a été associée à plusieurs troubles neurologiques, comme la schizophrénie, l’autisme et l’épilepsie. La maturation des circuits GABAergiques se fait majoritairement pendant la période post-­‐natale et est hautement dépendante de l’activité neuronale et de l’expérience sensorielle. Nos résultats révèlent que le lourd fardeau en demande énergétique d’un épisode asphyxique périnatal peut causer une mort neuronale sélective des cellules PV et compromettre l’intégrité de leur maturation. Un des mécanismes sous-­‐ jacents possible à cette immaturité des cellules PV suite à l’épisode hypoxique est l’activation d’AMPK, en désorganisant leur profil d’innervation sur les cellules pyramidales. Nous pensons que ces changements dans le réseau GABAergique pourrait contribuer aux problèmes neurologiques associés à une insulte hypoxique.