Selenium-binding protein 1 (SELENBP1) is an intracellular protein that has been detected in the circulation in response to myocardial infarction. Hypoxia and cardiac surgery affect selenoprotein expression and selenium (Se) status. For this reason, we decided to analyze circulating SELENBP1 concentrations in patients (n = 75) necessitating cardioplegia and a cardiopulmonary bypass (CPB) during the course of the cardiac surgery. Serum samples were collected at seven time-points spanning the full surgical process. SELENBP1 was quantified by a highly sensitive newly developed immunological assay. Serum concentrations of SELENBP1 increased markedly during the intervention and showed a positive association with the duration of ischemia (ρ = 0.6, p < 0.0001). Elevated serum SELENBP1 concentrations at 1 h after arrival at the intensive care unit (post-surgery) were predictive to identify patients at risk of adverse outcome (death, bradycardia or cerebral ischemia, “endpoint 1”; OR 29.9, CI 3.3–268.8, p = 0.00027). Circulating SELENBP1 during intervention (2 min after reperfusion or 15 min after weaning from the CPB) correlated positively with an established marker of myocardial infarction (CK-Mb) measured after the intervention (each with ρ = 0.5, p < 0.0001). We concluded that serum concentrations of SELENBP1 were strongly associated with cardiac arrest and the duration of myocardial ischemia already early during surgery, thereby constituting a novel and promising quantitative marker for myocardial hypoxia, with a high potential to improve diagnostics and prediction in combination with the established clinical parameters.
Selen-bindendes Protein 1 (SELENBP1) ist ein intrazelluläres Protein, welches als Antwort auf einen Myokardinfarkt im Blutkreislauf nachgewiesen werden konnte.
Hypoxie und kardiochirurgische Eingriffe beeinflussen die Expression von Selenoproteinen und den Selenstatus. Aus diesem Grund entschieden wir uns dazu, die SELENBP1-Konzentration im Blutkreislauf von Patientinnen und Patienten (n=75) zu bestimmen, die im Rahmen eines kardiochirurgischen Eingriffs eine iatrogene Kardioplegie mit kardiopulmonalem Bypass (CPB) benötigten.
Es wurden zu sieben Zeitpunkten Serumproben gesammelt, die den gesamten Verlauf der Intervention umfassten. SELENBP1 wurde mit einem hochsensitiven, neu entwickelten immunologischen Assay quantitativ bestimmt.
Die Serumkonzentrationen von SELENBP1 stiegen während der Intervention deutlich an und zeigten eine positive Assoziation mit der Ischämiedauer (ρ = 0,6, p < 0,0001).
Erhöhte Serumkonzentrationen von SELENBP1 eine Stunde nach Ankunft auf der Intensivstation (postoperativ) waren prädiktiv, um Patientinnen und Patienten mit hohem Risiko für ein ungünstiges Outcome (Tod, Bradykardie oder zerebrale Ischämie, “Endpunkt 1”; OR 29,9, CI 3,3–268,8, p = 0,00027) zu identifizieren. Zirkulierendes SELENBP1 während der Intervention (2 min nach Reperfusion oder 15 min nach Beendigung des CPB) korrelierte positiv mit einem etablierten Marker für Myokardinfarkt (CK-Mb), welcher nach der Intervention bestimmt wurde (jeweils mit ρ = 0,5, p < 0,0001).
Wir schlossen daraus, dass Serumkonzentrationen von SELENBP1 bereits frühzeitig während der Operation stark mit Herzstillstand und Dauer der myokardialen Ischämie assoziiert waren und SELENBP1 dadurch einen neuen und vielversprechenden quantitativen Marker für myokardiale Hypoxie darstellt mit hohem Potential, die Diagnostik und Prognose in Kombination mit etablierten klinischen Parametern zu verbessern.
