S100B as a biomarker of blood-brain barrier disruption after thoracoabdominal aortic aneurysm repair: a secondary analysis from a prospective cohort study.

ABSTRACT

PURPOSE: The objective of this study was to determine whether the magnitude of the peripheral inflammatory response to cardiovascular surgery is associated with increases in blood-brain barrier (BBB) permeability as reflected by changes in cerebrospinal fluid (CSF)/plasma S100B concentrations. METHODS: We conducted a secondary analysis from a prospective cohort study of 35 patients undergoing elective thoracoabdominal aortic aneurysm repair with (n = 17) or without (n = 18) cardiopulmonary bypass (CPB). Plasma and CSF S100B, interleukin-6 (IL-6), and albumin concentrations were measured at baseline (C0) and serially for up to five days. RESULTS: Following CPB, the median [interquartile range] plasma S100B concentration increased from 58 [32-88] pg·mL-1 at C0 to a maximum concentration (Cmax) of 1,131 [655-1,875] pg·mL-1 over a median time (tmax) of 6.3 [5.9-7.0] hr. In the non-CPB group, the median plasma S100B increased to a lesser extent. There was a delayed increase in CSF S100B to a median Cmax of 436 [406-922] pg·mL-1 in the CPB group at a tmax of 23.7 [18.5-40.2] hr. In the non-CPB group, the CSF concentrations were similar at all time points. In the CPB group, we did not detect significant correlations between plasma and CSF S100B with plasma IL-6 [r = 0.52 (95% confidence interval [CI], -0.061 to 0.84)] and CSF IL-6 [r = 0.53 (95% CI, -0.073 to 0.85)] concentrations, respectively. Correlations of plasma or CSF S100B levels with BBB permeability were not significant. CONCLUSION: The lack of parallel increases in plasma and CSF S100B following CPB indicates that S100B may not be a reliable biomarker for BBB disruption after thoracoabdominal aortic aneurysm repair employing CPB. TRIAL REGISTRATION www.clinicaltrials.gov (NCT00878371); registered 7 April 2009.

RéSUMé OBJECTIF L'objectif de cette étude était de déterminer si l'intensité de la réponse inflammatoire périphérique à la chirurgie cardiovasculaire était associée à une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique (BHE), telle que reflétée par des changements dans les concentrations de S100B dans le liquide céphalorachidien (LCR) et le plasma. MéTHODE Nous avons mené une analyse secondaire à partir d'une étude de cohorte prospective portant sur 35 patients bénéficiant d'une réparation élective d'un anévrisme aortique thoraco-abdominal avec (n = 17) ou sans (n = 18) circulation extracorporelle (CEC). Les concentrations plasmatiques et dans le LCR de S100B, d'interleukine-6 (IL-6) et d'albumine ont été mesurées au départ (C0) et en série jusqu'à cinq jours. RéSULTATS Après la CEC, la concentration médiane [écart interquartile] plasmatique de S100B est passée de 58 [32­88] pg·mL-1 au départ (C0) à une concentration maximale (Cmax) de 1131 [655­1875] pg·mL-1 sur une période médiane (tmax) de 6,3 [5,9­7,0] h. Dans le groupe sans CEC, la concentration plasmatique médiane de S100B a augmenté dans une moindre mesure. Il y a eu une augmentation retardée de S100B dans le LCR à une Cmax médiane de 436 [406­922] pg·mL-1 dans le groupe CEC à une tmax de 23,7 [18,5­40,2] h. Dans le groupe sans CEC, les concentrations dans le LCR étaient similaires à tous les moments. Dans le groupe CEC, nous n'avons pas détecté de corrélations significatives entre la concentration de S100B dans le plasma et le LCR avec les concentrations plasmatiques d'IL-6 [r = 0,52 (intervalle de confiance [IC] à 95 %, -0,061 à 0,84)] et d'IL-6 dans le LCR [r = 0,53 (IC 95 %, -0,073 à 0,85)], respectivement. Les corrélations entre les taux plasmatiques ou dans le LCR de S100B et la perméabilité de la BHE n'étaient pas significatives. CONCLUSION: L'absence d'augmentations parallèles de la concentration de S100B dans le plasma et le LCR après la CEC indique que la S100B pourrait ne pas être un biomarqueur fiable de la perturbation de la BHE après une réparation d'anévrisme aortique thoraco-abdominal sous CEC. ENREGISTREMENT DE L'éTUDE www.clinicaltrials.gov (NCT00878371); enregistrée le 7 avril 2009.