Utility of serum concentration of protein S100 at admission to the medical intensive care unit in prediction of permanent neurological injury

Kardiochir Torakochirurgia Pol. 2016 Dec;13(4):347-352. doi: 10.5114/kitp.2016.64879. Epub 2016 Dec 30.

Abstract

Introduction: Admission to the intensive care unit (ICU) may be preceded by dramatic events leading to permanent neurological injury. Plasma S100 protein levels are proved to be clinically useful in predicting neurological outcome following cardiac arrest. It is unclear, however, whether this may be extrapolated to a broader population of ICU patients.

Aim: To assess the utility of plasma S100 protein in predicting death, permanent neurological damage, or unfavourable outcome at admission to the intensive care unit.

Material and methods: The concentration of plasma S100 protein was established in 102 patients on admission to the ICU, regardless of their neurological status and the reason for admission. The majority of patients were admitted with various cardiac diseases, excluding trauma patients. The patients were classified into three groups with the following binary outcomes: permanent neurological deficit or restoration of consciousness; unfavourable outcome (death or survival with permanent neurological deficit) or favourable outcome; and death or survival.

Results: Plasma S100 protein levels at admission facilitated the identification of patients who later developed a permanent neurological deficit or regained consciousness (p < 0.0001). All patients with plasma S100 protein over 0.532 μg/l at ICU admission either developed a permanent neurological deficit or had an unfavourable outcome (death or survival with permanent neurological deficit). However, sensitivity for this cut-off value was only 48% and 40%, respectively.

Conclusions: Plasma S100 protein levels over 0.532 μg/l are specific but not sensitive for both permanent neurological deficit and unfavourable outcome when assessed in a heterogeneous population at admission to the ICU.

Wstęp: Przyjęcie na oddział intensywnej opieki (OIT) bywa poprzedzone wydarzeniami, które mogą prowadzić do trwałych ubytków neurologicznych. Ocena stężenia białka S100 w osoczu może być klinicznie użyteczna w przewidywaniu, jaki będzie stan neurologiczny pacjenta po nagłym zatrzymaniu krążenia (NZK). Nie wiadomo, czy wyniki te można odnieść do szerszej grupy chorych przyjmowanych na OIT.

Cel: Ocena przydatności stężenia białka S100 w osoczu w predykcji zgonu, trwałego uszkodzenia neurologicznego lub niekorzystnego efektu leczenia przy przyjęciu na OIT.

Materiał i metody: Stężenie białka S100 w osoczu zbadano u 102 chorych przy przyjęciu na OIT, niezależnie od ich stanu neurologicznego i przyczyny przyjęcia. Większość chorych była przyjęta na OIT ze schorzeniami kardiologicznymi, z wyłączeniem chorych po urazach. Pacjentów przypisano do trzech grup, w których możliwe były następujące wyniki leczenia: trwałe uszkodzenie neurologiczne lub powrót świadomości, „niekorzystny wynik leczenia” (definiowany jako zgon lub przeżycie z trwałym uszkodzeniem neurologicznym) lub „korzystny wynik leczenia” oraz zgon lub przeżycie.

Wyniki: Stężenie białka S100 w osoczu w momencie przyjęcia na OIT ułatwiało identyfikację pacjentów, u których później wystąpiło trwałe uszkodzenie neurologiczne lub którzy odzyskali świadomość (p < 0,0001). U wszystkich pacjentów ze stężeniem białka S100 przewyższającym 0,532 μg/l przy przyjęciu na OIT wystąpiły trwałe uszkodzenie neurologiczne albo niekorzystny wynik leczenia. Czułość oznaczenia stężenia białka S100, przy przyjęciu wartości 0,532 μg/l jako punktu odcięcia, była niska i wynosiła odpowiednio 48% i 40%.

Wnioski: Stężenia białka S100 w osoczu przekraczające 0,532 μg/l oceniane przy przyjęciu na OIT wykazują się wysoką specyficznością, ale niewielką czułością w przewidywaniu zarówno trwałego uszkodzenia neurologicznego, jak i niekorzystnego wyniku leczenia w heterogennej grupie pacjentów przyjmowanych na OIT.

Keywords: intensive care; neurological injury; protein S100.