Особенности формирования некротизирующего энтероколита у кардиохирургических пациентов детского возраста

Введение. Ведущими факторами формирования некротизирующего энтероколита (НЭК) в послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов детского возраста являются уменьшение перфузии органов брюшной полости, обусловленное низким перфузионным давлением во время искусственного кровообращения, и малый сердечный выброс, которые усугубляются симпатической вазоконстрикцией вследствие стрессового ответа на операцию и в связи с введением экзогенных катехоламинов.

Цель работы — определить особенности формирования НЭК у кардиохирургических пациентов детского возраста.

Материалы и методы. Проведён проспективный анализ 30 кардиохирургических пациентов детского возраста с развитием дисфункции желудочно-кишечного тракта после операции. Всем детям были выполнены инструментальные и лабораторные исследования.

Результаты. Среди больных по возрастной структуре было 18 (60%) новорождённых, 10 (33,3%) детей до 6 мес; 2 (6,6%) ребёнка старше 1 года. У 19 (63,3%) больных, в том числе 8 (36,8%) новорождённых, выявлены признаки динамической кишечной непроходимости. Все пациенты были после операции на сердце: 2 больных после сужения лёгочной артерии, 10 детей были прооперированы в условиях искусственного кровообращения. Самой сложной и тяжёлой группой больных после операций на сердце и сосудах были 11 (36,7%) детей с врождёнными пороками сердца, у которых развились признаки НЭК: 10 новорождённых и 1 больной старше 5 лет. Описаны особенности микробиоты, клинических проявлений и рентгеновской картины в зависимости от типа нарушений кишечной функции. Выявлена роль гипоксии, гипоперфузии во время искусственного кровообращения, функционирования открытого артериального протока у «синих» пациентов в формировании рисков развития НЭК.  Показано решающее значение на развитие НЭК инфекционно-гипоксических причин, сердечной недостаточности, продолжительности искусственного кровообращения и диастолического обкрадывания сосудов.

Заключение. Дисфункция желудочно-кишечного тракта после операции на сердце у детей — одна из актуальных проблем кардиохирургии. НЭК, возникающий у новорождённых в послеоперационном периоде, часто не распознаётся своевременно, что приводит к неблагоприятным исходам.

Участие авторов:
Сарсенбаева Г.И. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Ким А.И. — редактирование и консультации;
Бердибеков А.Б. — сбор и обработка материала.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. 

Поступила 30.05.2023
Принята к печати 20.06.2023
Опубликована 31.08.2023

1. Ghanayem N.S., Dearani J.A., Welke K.F., Béland M.J., Shen I., Ebels T. Gastrointestinal complications associated with the treatment of patients with congenital cardiac disease. Cardiol. Young. 2008; 18(Suppl. 2): 240–4. https://doi.org/10.1017/S1047951108002989

2. Арапова A.B., Ольхова Е.Б., Щитинин В.Е. Язвенно-некротический энтероколит у новорожденных. Детская хирургия. 2003; (1): 11–5. https://elibrary.ru/oiwuev

3. Hackam D., Caplan M. Necrotizing enterocolitis: Pathophysiology from a historical context. Semin. Pediatr. Surg. 2018; 27(1): 11–8. https://doi.org/10.1053/j.sempedsurg.2017.11.003

4. Eaton S., Rees C.M., Hall N.J. Current research on the epidemiology, pathogenesis, and management of necrotizing enterocolitis. Neonatology. 2017; 111(4): 423–30. https://doi.org/10.1159/000458462

5. Bell M.J., Ternberg J.L., Feigin R.D., Keating J.P., Marshall R., Barton L., et al. Neonatal necrotizing enterocolitis. Therapeutic decisions based upon clinical staging. Ann. Surg. 1978; 187(1): 1–7. https://doi.org/10.1097/00000658-197801000-00001

6. Epelman M., Daneman A., Navarro O.M., Morag I., Moore A.M., Kim J.H., et al. Necrotizing enterocolitis: review of state-of-the-art imaging findings with pathologic correlation. Radiographics. 2007; 27(2): 285–305. https://doi.org/10.1148/rg.272055098

7. Meister A.L., Doheny K.K., Travagli R.A. Necrotizing enterocolitis: It’s not all in the gut. Exp. Biol. Med. (Maywood). 2020; 245(2): 85–95. https://doi.org/10.1177/1535370219891971

8. Voddapelli S.K., Murki S., Rao V.P. Neonatal multisystem inflammatory syndrome (MIS-N) presenting as necrotizing enterocolitis and cardiac dysfunction. Indian Pediatr. 2022; 59(6): 502–3. https://doi.org/10.1007/s13312-022-2544-z

9. Адкин Д.В., Баринштейн Д.Б., Нефедова И.Е., Барышникова И.Ю., Беришвили Д.О. Некротический энтероколит у новорожденных с врожденными пороками сердца в послеоперационном периоде. Детские болезни сердца и сосудов. 2016; 13(4): 208–15. https://elibrary.ru/xclqfh

10. Rose A.T., Patel R.M. A critical analysis of risk factors for necrotizing enterocolitis. Semin. Fetal Neonatal Med. 2018; 23(6): 374–9. https://doi.org/10.1016/j.siny.2018.07.005

11. Kelleher S.T., McMahon C.J., James A. Necrotizing enterocolitis in children with congenital heart disease: a literature review. Pediatr. Cardiol. 2021; 42(8): 1688–99. https://doi.org/10.1007/s00246-021-02691-1

12. Бирюкова С.Р., Мокрушина О.Г., Ильин В.Н. Эффективность хирургической помощи новорожденным и младенцам с врожденными пороками сердца и сочетанной экстракардиальной патологией в многопрофильной детской клинической больнице. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2021; 14(1): 5–10. https://doi.org/10.17116/kardio2021140115 https://elibrary.ru/wsyuvi

13. Хворостов И.Н., Смирнов И.Е., Дамиров О.Н., Кучеренко А.Г., Шрамко В.Н., Синицын А.Г. и др. Прогнозирование течения и исходов язвенно-некротического энтероколита у новорожденных. Российский педиатрический журнал. 2014; 17(2): 10–4. https://elibrary.ru/sfrvdf

14. Neu J. Prevention of necrotizing enterocolitis. Clin. Perinatol. 2022; 49(1): 195–206. https://doi.org/10.1016/j.clp.2021.11.012

15. Brook I. Microbiology and management of neonatal necrotizing enterocolitis. Am. J. Perinatol. 2008; 25(2): 111–8. https://doi.org/10.1055/s-2008-1040346

16. Cassir N., Simeoni U., La Scola B. Gut microbiota and the pathogenesis of necrotizing enterocolitis in preterm neonates. Future Microbiol. 2016; 11(2): 273–92. https://doi.org/10.2217/fmb.15.136

17. Maheshwari A., Traub T.M., Garg P.M., Ethawi Y., Buonocore G. Necrotizing enterocolitis: clinical features, histopathological characteristics, and genetic associations. Curr. Pediatr. Rev. 2022; 18(3): 210–25. https://doi.org/10.2174/1573396318666220204113858

18. Choi G.J., Song J., Kim H., Huh J., Kang I.S., Chang Y.S., et al. Development of necrotizing enterocolitis in full-term infants with duct dependent congenital heart disease. BMC Pediatr. 2022; 22(1): 174. https://doi.org/10.1186/s12887-022-03186-5

19. Ruoss J.L., Bazacliu C., Giesinger R.E., McNamara P.J. Patent ductus arteriosus and cerebral, cardiac, and gut hemodynamics in premature neonates. Semin. Fetal Neonatal Med. 2020; 25(5): 101120. https://doi.org/10.1016/j.siny.2020.101120

20. Шишкина Т.Н., Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Кучеров Ю.И., Рехвиашвили М.Г. С-реактивный белок, прокальцитонин и сывороточный кальпротектин при некротическом энтероколите у недоношенных детей. Российский педиатрический журнал. 2016; 19(4): 217–22. https://doi.org/10.18821/1560-9561-2016-19(4)-217-222 https://elibrary.ru/wrlfpt

21. Lau P.E., Cruz S.M., Ocampo E.C., Nuthakki S., Style C.C., Lee T.C. Necrotizing enterocolitis in patients with congenital heart disease: A single center experience. J. Pediatr. Surg. 2018; 53(5): 914–7. https://doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2018.02.014

22. Gong X., Chen X., Wang L., Zhang M., Nappi F., Zampi J.D., et al. Analysis of clinical features of neonates with congenital heart disease who develop necrotizing enterocolitis: a retrospective case-control study. Ann. Transl. Med. 2022; 10(16): 879. https://doi.org/10.21037/atm-22-3248

23. Kırlı E.A., Ekinci S. Intestinal perforation in necrotizing enterocolitis: Does cardiac surgery make a difference? Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2021; 27(6): 662–7. https://doi.org/10.14744/tjtes.2020.80930

24. Mercer E.M., Arrieta M.C. Probiotics to improve the gut microbiome in premature infants: are we there yet? Gut Microbes. 2023; 15(1): 2201160. https://doi.org/10.1080/19490976.2023.2201160

25. Baranowski J.R., Claud E.C. Necrotizing enterocolitis and the preterm infant microbiome. Adv. Exp. Med. Biol. 2019; 1125: 25–36. https://doi.org/10.1007/5584_2018_313

26. Pammi M., Cope J., Tarr P.I., Warner B.B., Morrow A.L., Mai V., et al. Intestinal dysbiosis in preterm infants preceding necrotizing enterocolitis: a systematic review and meta-analysis. Microbiome. 2017; 5(1): 31. https://doi.org/10.1186/s40168-017-0248-8

27. Thänert R., Keen E.C., Dantas G., Warner B.B., Tarr P.I. Necrotizing enterocolitis and the microbiome: current status and future directions. J. Infect. Dis. 2021; 223(12 Suppl. 2): 257–63. https://doi.org/10.1093/infdis/jiaa604

28. Kargl S., Maier R., Gitter R., Pumberger W. Necrotizing enterocolitis after open cardiac surgery for congenital heart defects – a serious threat. Klin. Padiatr. 2013; 225(1): 24–8. https://doi.org/10.1055/s-0032-1331724

29. Sampath V., Martinez M., Caplan M., Underwood M.A., Cuna A. Necrotizing enterocolitis in premature infants – A defect in the brakes? Evidence from clinical and animal studies. Mucosal Immunol. 2023; 16(2): 208–20. https://doi.org/10.1016/j.mucimm.2023.02.002

30. Bakker M.K., Bergman J.E.H., Krikov S., Amar E., Cocchi G., Cragan J., et al. Prenatal diagnosis and prevalence of critical congenital heart defects: an international retrospective cohort study. BMJ Open. 2019; 9(7): e028139. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2018-028139

31. Bell D., Suna J., Marathe S.P., Perumal G., Betts K.S., Venugopal P. Feeding neonates and infants prior to surgery for congenital heart defects: systematic review and meta-analysis. Children (Basel). 2022; 9(12): 1856. https://doi.org/10.3390/children9121856

32. Хворостов И.Н., Дамиров О.Н., Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Петрашева Е.С., Шрамко В.Н. и др. Кальпротектин и матриксные металлопротеиназы при язвенно-некротическом энтероколите у новорожденных детей. Российский педиатрический журнал. 2013; (6): 37–44. https://elibrary.ru/ruyqhf

33. Смирнов И.Е., Шишкина Т.Н., Кучеренко А.Г., Кучеров Ю.И. Цитокины и матриксные металлопротеиназы при некротическом энтероколите у недоношенных детей. Российский педиатрический журнал. 2016; 19(6): 343–50. https://doi.org/10.18821/1560-9561-2016-19(6)-343-350 https://elibrary.ru/xwvnhn

34. Khvorostov I.N., Smirnov I.E. Serum matrix metalloproteinases MMP-9 and MMP-2 and tissue inhibitors TIMP-2 in necrotizing enterocolitis. J. Pediatr. Neonatal. Care. 2021; 11(2): 27–8. https://doi.org/10.15406/jpnc.2021.11.00438

35. Moschino L., Verlato G., Duci M., Cavicchiolo M.E., Guiducci S., Stocchero M., et al. The metabolome and the gut microbiota for the prediction of necrotizing enterocolitis and spontaneous intestinal perforation: a systematic review. Nutrients. 2022; 14(18): 3859. https://doi.org/10.3390/nu14183859

36. Monzon N., Kasahara E.M., Gunasekaran A., Burge K.Y., Chaaban H. Impact of neonatal nutrition on necrotizing enterocolitis. Semin. Pediatr. Surg. 2023; 32(3): 151305. https://doi.org/10.1016/j.sempedsurg.2023.151305

37. Killion E. Feeding practices and effects on transfusion-associated necrotizing enterocolitis in premature neonates. Adv. Neonatal Care. 2021; 21(5): 356–64. https://doi.org/10.1097/ANC.0000000000000872

38. Masi A.C., Embleton N.D., Lamb C.A., Young G., Granger C.L., Najera J., et al. Human milk oligosaccharide DSLNT and gut microbiome in preterm infants predicts necrotising enterocolitis. Gut. 2021; 70(12): 2273–82. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2020-322771

39. Murphy K., Ross R.P., Ryan C.A., Dempsey E.M., Stanton C. Probiotics, prebiotics, and synbiotics for the prevention of necrotizing enterocolitis. Front. Nutr. 2021; 8: 667188. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.667188

40. Alsharairi N.A. Therapeutic potential of gut microbiota and its metabolite short-chain fatty acids in neonatal necrotizing enterocolitis. Life (Basel). 2023; 13(2): 561. https://doi.org/10.3390/life13020561

41. Itriago E., Trahan K.F., Massieu L.A., Garg P.M., Premkumar M.H. Current practices, challenges, and recommendations in enteral nutrition after necrotizing enterocolitis. Clin. Perinatol. 2023; 50(3): 683–98. https://doi.org/10.1016/j.clp.2023.04.009