MARKERS OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION AND THEIR PROGNOSTIC VALUE IN CHILDREN WITH ACUTE LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA
PDF

Keywords

acute leukemia, children, endothelial dysfunction, nitric oxide

Abstract

MARKERS OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION AND THEIR PROGNOSTIC VALUE IN CHILDREN WITH ACUTE LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA

Y.V. Odinets, T.O. Kondratiuk, M.L. Koida

Acute lymphoblastic leukemia (ALL) in children is associated with the development of a large number of serious complications. Inflammatory and pro-aggregation activation of endothelial cells accompanies the course of leukemia. Endothelial dysfunction (ED) is believed to be an integral part of the pathogenic link of ALL and its complications. Materials and methods. The content of nitric oxide in serum with the concentration of its stable metabolites - NO₂, NO₃ was determined in 73 patients with ALL and 19 healthy children. Determination of nitric oxide was performed at different stages of the presentation of ALL: 49 children were examined during the manifestation of leukemia (group 1A), of whom 36 children (group 1B) were re-examined during the first course of treatment – induction of remission. Also 8 children (group 2) were examined during supportive therapy and 16 children (group 3) who underwent complete chemotherapy treatment. Results. The study showed nitrite increases and nitrate reductions secondary to reduced total nitric oxide content during all treatment periods in children with ALL. In addition, signs of endothelial dysfunction were recorded in patients after treatment. ROC analysis showed that a reduction in NO₂ content lower than 12.31 µmol/l and a sum of NO₂ + NO₃ lower than 32.99 µmol/l significantly had a negative effect on the survival of children with ALL. Conclusions. ED accompanies the course of ALL in children. Determination of nitric oxide is of diagnostic and prognostic importance in patients with leukemia. The critical fall in the concentration of NO and NO₂ accompanies the development of multiple organ failure with fatal outcome in children with ALL. Preservation of signs of ED after the end of the treatment of leukemia indicates the need for cardiac monitoring of patients with ALL in history.

Keywords: acute leukemia, children, endothelial dysfunction, nitric oxide

Резюме.

МАРКЕРИ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ ДИСФУНКЦІЇ ТА ЇХ ПРОГНОСТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ У ДІТЕЙ, ХІОРИХ НА ГОСТРУ ЛІМФОБЛАСТНУ ЛЕЙКЕМІЮ

Ю.В. Одинець, Т.О. Кондратюк, М.Л. Койда.

Гостра лімфобластна лейкемія (ГЛЛ) у дітей асоціюється з виникненням великої кількості тяжких ускладнень. Прозапальна та проагрегаційна активація ендотеліальних клітин супроводжує перебіг лейкемії. Вважається, що ендотеліальна дисфункція (ЕД) являються невід’ємливою частиною патогенетичної ланки ГЛЛ та її ускладнень. Mateріали та методи. Досліджено вміст оксиду азоту в сироватці крові за концентрацією його стабільних метаболітів – NO₂, NO₃ у 73 дітей, хворих на ГЛЛ та 19 здорових дітей. Визначення оксиду азоту проводили на різних етапах перебігу ГЛЛ: 49 дітей досліджено під час маніфестації лейкемії (група 1А), з них 36 дітей (група 1Б) повторно досліджено під час першого курсу лікування – індукції ремісії. Також 8 дітей (група 2) було досліджено під час проведення підтримуючої терапії і 16 дітей (група 3), які закінчили хіміотерапевтичне лікування. Результати. Ми отримали збільшення нітритів та зменшення нітратів на фоні зниженого загального вмісту оксиду азоту у продовж всіх періодів лікування та ремісії при ГЛЛ у дітей. Окрім того, ознаки ендотеліальної дисфункції фіксувались у хворих після закінчення лікування. ROC-аналіз продемонстрував, що  зниження вмісту NO₂ нижче ніж 12.31 мкмоль/л та суми NO₂+ NO₃ нижче, ніж 32.99 мкмоль/л  - достовірно впливає на негативний результат виживання дітей з ГЛЛ. Висновки. ЕД супроводжує перебіг ГЛЛ у дітей. Визначення оксиду азоту має діагностичну та прогностичну значущість у пацієнтів з лейкемією. Критичне падіння концентрації NO та NO₂ супроводжує виникнення поліорганної недостатності з летальним результатом у дітей, хворих на ГЛЛ.Збереження ознак ЕД після закінчення лікування у дітей, які перенесли ГЛЛ вказують на необхідність кардіологічного спостереження за даними хворими у катамнезі.

Ключові слова: гостра лейкемія, діти, ендотеліальна дисфункція, оксид азоту

 

Резюме.

МАРКЕРЫ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ И ИХ ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ У ДЕТЙ С ОТРОЙ ЛИМФОБЛАСТНОЙ ЛЕЙКЕМИЕЙ

Ю.В. Одинец, Т.А. Кондратюк, М.Л. Койда.

Острая лимфобластная лейкемия (ОЛЛ) у детей ассоциируется с возникновением значительного количества тяжелых осложнений. Провоспалительная и проагрегационная активация эндотелиальных клеток сопровождает течение лейкемии. При этом эндотелиальная дисфункция (ЭД) является неотъемлемой частью патогенеза ОЛЛ и ее осложнений. Материалы и методы. Исследовано содержание оксида азота в сыроватке крови по концентрации его стабильных метаболитов – NO₂, NO₃ у 73 детей с ОЛЛ и 19 здоровых детей. Определение оксида азота проводили на разных этапах протекания ОЛЛ: 49 детей иссследовано во время манифестации лейкемии (группа 1А), из них 36 детей (группа 1Б) повторно обследованы в течение первого курса терапии – индукции ремиссии. Также 8 детей (группа 2) были обследованы во время проведения поддерживающей терапии и 16 детей (группа 3), которые завершили химиотерапевтическое лечение. Результаты. Ми наблюдали увеличение нитритов и уменьшение нитратов на фоне сниженного общего содержания оксида азота в течение всех периодов лечения и ремиссии ОЛЛ у детей. Кроме того, признаки эндотелиальной дисфункции фиксировались у больных после окончания лечения. ROC-анализ проказал, что снижение содержание NO₂ ниже, чем 12.31 мкмоль/л и суммы NO₂+ NO₃ ниже 32.99 мкмоль/л  - достоверно влияет на неблагоприятный результат выживания детей с ОЛЛ. Выводы. ЭД сопровождает течение детской ОЛЛ. Определение оксида азота имеет диагностическое и прогностическое значение у пациентов с лейкемией. Критическое падение концентрации NO и NO₂ сопровождает возникновение полиорганной недостаточности с летальным результатом у детей, страдающих ОЛЛ. Сохранение признаков ЭД после завершения лечения у детей, перенесших ОЛЛ указывают на необходимость кардиологического наблюдения за данными пациентами в катамнезе.

Ключевые слова: дети, эндотелиальная дисфунцкия, острая лейкемия, оксид азота

https://doi.org/10.35339/ic.7.1.10-16
PDF

References

1. Giddings B.M., Whitehead T.P., Metayer C. (2016) Childhood leukemia incidence in California: High and rising in the Hispanic population. Cancer. Vol. 15;122 (18). – P. 2867-2875. doi: 10.1002/cncr.30129.
2. Inaba H., Pei D., Wolf J., Howard C., Hayden R.T., et al. (2017) Infection-related complications during treatment for childhood acute lymphoblastic leukemia. Annals of Oncology. Vol. 28. – P. 386-392. doi: 10/1093/annonc/mdw557.
3. Hough R., Vora A. (2017) Crisis management in the treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia: putting right what can go wrong (emergency complications of disease and treatment). Hematology. Vol. 8. – P. 251-258.
4. O’Connor D., Bate J., Wade R., Clack R., Dhir S., et al. (2014) Infection-related mortality in children with acute lymphoblastic leukemia: an analysis of infectious deaths on UKALL2003. Blood. Vol. 124 (7). – P. 1056-1061.
5. Doroszko A., Niedzielska E., Jakubowski M., Porwolik J., Turek-Jakubowska A., et al. (2018) Endothelial function in children with acute lymphoblastic leukemia (ALL) may reflect the clinical outcome. Hindawi BioMed Research International. Vol. 2018. – 8 pages. – doi: 10.1002/bjs.1800700111.
6. Woo Jung Jang, Duk Yong Choi, In-Sang Jeon (2014) Vascular endothelial dysfunction after anthracyclines, treatment in children with acute lymphoblastic leukemia. Korean J. Pediatr. Vol. 56 (3). – P. 130-134.
7. Skypnyk I., Maslova G., Lymanets T., Gusachenko I. (2017) L-arginine is an effective medication for prevention of endothelial dysfunction, a predictor of anthracycline cardiotoxicity in patients with acute leukemia. Exp. Oncol.Vol. 39 (4). – P. 308-311.
8. Masopustova A., Jehlicka P., Huml M., Votava T., Trefil L., et al. (2018) Plethysmographic and biochemical markers in the diagnosis of endothelial dysfunction in pediatric acute lymphoblastic leukemia survivors – new applications. Physiol. Res. Vol. 67. – P. 903-909.
9. Doroszko A., Niedzielska E., Jakubowski M., Porwolik J., Turek-Jakubowska A., et al. (2016) Elevated plasma ADMA contributes to development of endothelial dysfunction in children with acute lymphoblastic leukemia. Postery Hig. Med. Dosw. Vol. 70. – P. 562-571.
10. Cogle C.R., Goldman D.C., Madlambayan G.J., Leon R.P., Masri A.A., et al. (2014) Functional integration of acute myeloid leukemia into the vascular niche. Leukemia. Vol. 28 (10). – P.1978-1987. – doi: 10.1038/leu.2014.109.
11. Komarevtseva I.A, Orlova E.A, Tarasova M.V, Soloviev I.V., Komarevtseva E.V., et al. (2009) The level of nitric oxide in tissues, serum, mononuclear and mesenchymal stem cells. Ukrainian Journal of Clinical and Laboratory Medicine.Vol.4, No. 4. - P. 133-137.
12. Acute Lymphoblastic Leukaemia Intensive Chemotherapy Berlin Frankfurt Munich 2009. A Randomized Trial of the I-BFM-SG for the Management of Childhood non-B Acute Lymphoblastic Leukemia. Final Version of Therapy Protocol from August-14-2009. http://www.bialaczka.org/wp-content/uploads/2016/10/ALLIC_BFM_2009.pdf (Accessed on October, 2016).
13. Kovaleva, GV Demidenko, TV Humpback (2007) Diagnosis of endothelial function - assessment of the vasoactive pool of nitric oxide: method. Ministry of Health of Ukraine, Ukrainian Center for Scientific Medical Information and Patent Licensing. P. 16.
14. Ghaffari M.A., Kadkhodaei-Elyaderani M., Saffari M.R., Pedram M. (2005) Monitoring of serum nitric oxide in patients with acute leukemia. Iranian journal of pharmaceutical research. Vol. 4. – P. 233-237.
15. Meng Bing (2006) Significanceof serum levels of interleukin-18 and nitric oxide during tumor growth and recrudescence in children with acute lymphoblastic leukemia. Appl. clin. pediatr. Vol. 21 (3). – P.158-159.
16. Vinnik YA, Bagmut IY, Zhukov VI, Moiseenko AS, Efimova GS (2019) Gastric cancer: current methods of prenatal diagnosis and features of surgical treatment. Kharkiv. - Gold pages. - P. 121-142.
17. Giordano P., Muggeo P., Delvecchio M., Carbonara S., Romano A., et al. (2017) Endothelial dysfunction and cardiovascular risk factors in childhood acute lymphoblastic leukemia survivors . Int. J. Cardiol. Vol. 1 (228). – P. 621-627. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.11.025.

Copyright for articles published in the journal is regulated by the License Agreement for the use of a scientific article in the journal, which is concluded between the author of the article (Licensor) and Kharkov National Medical University (Licensee, publisher of the journal "Inter Collegas"). The licensor grants to the Licensee a non-exclusive non-exclusive license for the use of the article (a license that does not exclude the use of the article by the Licensor and the issuance of licenses to others for use of this article) on the terms and for the period specified in the contract. The licensor (the author of the article) grants the Licensee the right to reproduce the article (publication in the journal "Inter Collegas", publication, duplication, duplication or other reproduction of the article without limiting the circulation of copies, each copy of the article must contain the name of the Licensor; Of general information, including the publication of the article in full or in part on the Internet on the journal page, the right to use the metadata of the article (titles, full names of authors, annotations, bibliography eskih materials) through the dissemination and communication to the public, processing and systematization, as well as inclusion in various databases and in-formational system).

The licensor grants the licensee the right to transfer, store and process his personal data (full name, scientific degree, academic title, place of work and position, contact information of the authors) with the purpose of including them in the database in accordance with the Law of Ukraine No. 2297 - VI "on protection of personal data" from 01.06.2010.

Personal data and metadata of the article are provided for their storage and processing in various databases and information systems, including them in analytical and statistical reporting, creating sound relationships between the objects of works of science, literature and art with personal data, etc. on unlimited territory. The licensee has the right to transfer the specified data for processing and storage to third parties provided that such a fact is notified with the provision of information about the third party (name and address) to the Licensor.