CC BY
0
УДК 616.831-005.98-02:616.379-008.64-06]-053.2/.6 https://doi.org/10.23888/HMJ2024124664-672
Отёк головного мозга при диабетическом кетоацидозе у детей и подростков: патофизиологические механизмы и клинические проявления
Ю. В. Быков® А. Н. Обедин, В. В. Фишер, Е. В. Волков, И. В. Яцук
Ставропольский государственный медицинский университет, Ставрополь, Российская Федерация
Автор, ответственный за переписку: Быков Юрий Витальевич, [email protected] АННОТАЦИЯ
Актуальность. Диабетический кетоацидоз (ДКА) является одним из острых и тяжелых осложнений сахарного диабета 1 типа в педиатрической практике.
Цель. На основе анализа данных научной литературы систематизировать патофизиологические механизмы, клинические проявления отёка головного мозга (ОГМ) на фоне ДКА у детей и подростков.
Представлены результаты зарубежных и отечественных исследований по вопросам механизмов развития, клинических особенностей при ОГМ в педиатрической практике. Проанализированы тематические источники из баз данных PubMed и еЫЬгагу. Глубина поиска — 25 лет.
Заключение. Рассмотрены патогенетические механизмы формирования цитотоксического, вазогенного и осмотического ОГМ. Сделан акцент на воспалительной теории и факторов ишемии/гипоксии в развитии ОГМ. Приводятся данные о клинических особенностях ОГМ в детском и подростковом возрасте, факторах риска возникновения данного осложнения, при проведении интенсивной терапии. Понимание патогенетических механизмов, клинических особенностей ОГМ, улучшит терапевтические результаты и снизит риск летальности у данного контингента пациентов.
Ключевые слова: диабетический кетоацидоз; отёк головного мозга; дети; подростки
Для цитирования:
Быков Ю. В., Обедин А. Н., Фишер В. В., Волков Е. В., Яцук И. В. Отёк головного мозга при диабетическом кетоацидозе у детей и подростков: патофизиологические механизмы и клинические проявления // Наука молодых (ЕгМйю Juvenium). 2024. Т. 12, № 4. С. 664-672. https://doi.org/10.23888/HMJ2024124664-672.
О Авторы, 2024 Лицензия CC BY-NC-ND 4.0
https://doi.org/10.23888/HMJ2024124664-672
Cerebral Edema in Children and Adolescents with Diabetic Ketoacidosis: Pathophysiological Mechanisms and Clinical Presentation
Yuriy V. Bykov®, Aleksandr N. Obedin, Vasiliy V. Fischer, Evgeniy V. Volkov, Ivan V. Yatsuk
Stavropol State Medical University, Stavropol, Russian Federation
Corresponding author: Yuriy V. Bykov, [email protected] ABSTRACT
INTRODUCTION: Diabetic ketoacidosis (DKA) is one of the acute and severe complications of type 1 diabetes mellitus in pediatric practice.
AIM: To analyzed based on literature data the key pathophysiological mechanisms and clinical features of cerebral edema (CE) in children and adolescents with DKA.
The paper describes the results of foreign and domestic studies dedicated to the mechanisms of development, clinical features of CE in pediatric practice. Topic-related sources from the PubMed and RSCI databases are reviewed. The search depth is 25 years.
CONCLUSION: Reviewed are the pathogenetic mechanisms underlying the development of cytotoxic, vasogenic and osmotic CE. Particular emphasis is made on the inflammation theory and the role of ischemic/hypoxic factors in the development of CE. Data are provided to describe specific clinical features of CE in children and adolescents receiving intensive care, as well as risk factors that predispose to the development of this complication. Understanding of the pathogenetic mechanisms, clinical signs CE will result in better treatment outcomes and bring down the risk of death in this category of patients.
Keywords: diabetic ketoacidosis; cerebral edema; children and adolescents For citation:
Bykov Yu. V., Obedin A. N., Fischer V. V., Volkov E. V., Yatsuk I. V. Cerebral Edema in Children and Adolescents with Diabetic Ketoacidosis: Pathophysiological Mechanisms and Clinical Presentation. Science of the young (Eruditio Juvenium). 2024;12(4):664-672. https://doi.org/10.23888/HMJ2024124664-672.
© Authors, 2024
The article can be use under the CC BY-NC-ND 4.0 license
Актуальность
Диабетический кетоацидоз (ДКА) является предотвратимым, но тяжёлым острым осложнением сахарного диабета (СД) 1 типа, которое может быть потенциально опасным для жизни [1-5]. ДКА является ведущей причиной летальности у детей и подростков с СД 1 типа [1-4, 6]. Заболеваемость ДКА растет и на сегодняшний день диагностируется почти у каждого второго ребёнка с СД 1типа [1, 6].
Уровень смертности при ДКА составляет 0,3-0,5% в развитых странах и гораздо выше в развивающихся странах (около 10,0%) [7]. Дефицит инсулина при СД 1 типа является триггером резкого повышения уровня всех его гормонов-антагонистов, что стимулирует выход ли-пидов из жировых депо и доставку жирных кислот к органам. При этом активность липопротеинлипазы адипоцитов снижается, поэтому свободные жирные кислоты не поступают в жировую ткань. Начинает преобладать эффект глюкагона, стимулирующий глюкогенолиз в печени и гормончувствительную триацилглицерол-липазу в адипоцитах [2-5]. Возникающий в результате осмотический диурез вызывает истощение объёма жидкости и обезвоживание [1, 2-4].
ДКА в первую очередь затрагивает детей и подростков с СД 1 типа; однако у пациентов данной группы с СД 2 типа также может развиваться так называемый СД 2 типа склонный к кетозу [8]. ДКА широко распространён как при дебюте СД 1 типа, так и при хроническом течении данного заболевания [5]. Частота ДКА при впервые выявленном СД 1 типа колеблется в диапазоне от 15,0% до 70,0%, а у детей на фоне хронического течения СД 1 типа ДКА развивается в 1,0-10,0% случаев [9, 10].
Отёк головного мозга как
осложнение ДКА
ДКА, осложненный отёком головного мозга (ОГМ), впервые был описан еще в 1936 г. [10, 11]. По данным современной статистики ОГМ наблюдается примерно у
0,5-1,0% детей и подростков с СД 1 типа [1, 8, 13-15]. ОГМ в педиатрической практике имеет достаточно тяжелую клиническую симптоматику с высоким летальным исходом [5, 6]. Сообщается, что уровень смертности при ОГМ у детей и подростков составляет 20,0-50,0%, а у 15,0-35,0% выживших детей остаются стойкие пожизненные неврологические нарушения (от лёгких когнитивных нарушений до развития вегетативного состояния) [1, 6, 11, 13, 16, 17]. Помимо этого, перенесенный ОГМ имеет отдаленные негативные последствия для детей, связанных с замедлением роста головного мозга (ГМ) [17]. Обнаружение как острых, так и долговременных нарушений когнитивных функций и функций памяти у детей с ДКА в анамнезе указывает на то, что церебральная травма часто возникает даже без явных клинических признаков ОГМ [1, 17, 18]. Дебют СД 1 типа, дети младшего детского возраста (менее 5 лет) и тяжелая степень тяжести ДКА связаны с более высоким риском этого осложнения [17, 19]. Дети имеют более высокую частоту клинического ОГМ по сравнению со взрослыми, особенно дети с впервые возникшим СД 1 типа [16].
Патофизиология отёка головного мозга при диабетическом кетоацидозе
Возникновение ОГМ у детей и подростков на фоне ДКА является многофакторным процессом [3, 12, 15, 19, 20]. Согласно результатам обзорных исследований, направленных на изучение развития ОГМ у детей с СД 1 типа, патофизиология данного осложнения была разделена на три категории [15, 19]:
1) цитотоксический ОГМ;
2) вазогенный ОГМ;
3) осмотический ОГМ.
Патогенез ОГМ при ДКА следует
модели «двух ударов» [2-4]. «Первым ударом» является вазогенный ОГМ, связанный с изменениями проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), при котором обезвоживание и церебральная гипоперфузия вызывают церебраль-
ное повреждение, приводящее к ишемии [14]. Затем следует «второй удар» — цитотоксический ОГМ, который обусловлен реперфузионным повреждением нейронов, нарушением регуляции высвобождения вазопрессина или внутривенным введением бикарбоната натрия [5, 14]. Рассмотрим основные патофизиологические модели развития ОГМ более подробно.
Цитотоксический отёк
Цитотоксическое повреждение ГМ при ДКА характеризуется нарушением клеточного метаболизма и стабильности мембран, что приводит к задержке в клетках натрия (№+) и воды и последующему отёку, что в конечном итоге вызывает гибель нейронов [12]. Цитотоксический ОГМ может быть спровоцирован гипо-ксическим повреждением, которое способствует оксидативному стрессу и мито-хондриальной дисфункции [21]. Было высказано предположение, что цитотоксиче-ское повреждение играет важную роль на ранних стадиях развития ОГМ, еще до начала лечения ДКА, и может способствовать его распространению во время лечения [12]. Эта теория подтверждается исследованиями на крысах, которые продемонстрировали значительное снижение кажущегося коэффициента диффузии (ККД) в условиях, имитирующих нелеченый ДКА, что указывает на ограниченную диффузию молекул воды и набухание нейронов [22].
В основе цитотоксического отёка на фоне ДКА лежат два пусковых патофизиологических механизма [6]:
1. В клетках ГМ присутствуют осмотически активные жидкости (осмоилиты или идиогенные осмолы), которые на ранних стадиях ДКА, защищают нейроны от внутриклеточной дегидратации [2, 3, 14]. При резком снижении содержания глюкозы в крови на фоне медикаментозной терапии ДКА эти вещества остаются в клетках ГМ, что создаёт градиент осмотического давления [6, 17]. Осмоляльность плазмы резко снижается и происходит
вытеснение воды из области низкой осмо-ляльности (плазма) в высокоосмоляльную область ГМ (нейроны) [6].
2. Активация №+ и Н+ обмена после введения внутривенного инсулина на этапе оказания неотложной помощи. Этот процесс способствует проникновению №+ в клетку и выход Н+ из клетки [6, 17].
Вазогенный отёк
У детей, проходящих лечение ДКА, наблюдались повышенные значения ККД, что указывает на повышенную диффузию воды в ГМ [12, 22]. Эти данные свидетельствуют о вазогенном повреждении нейронов, которое характеризуется разрушением плотных соединений между эндотелиальными клетками, что позволяет внутрисосудистым белкам и жидкости пересекать ГЭБ и проникать во внеклеточную паренхиму ГМ [12, 17]. Увеличение проницаемости ГЭБ провоцирует ва-зогенный ОГМ с вторичным ухудшением после начала инфузионной терапии из-за цитотоксического отёка, опосредованного реперфузионным повреждением [2-4]. Системная гипоперфузия, вторичная по отношению к гиповолемии, нарушает перфузию ГМ, приводя к потере ауторе-гуляции нейронов и изменению транспорта №/К/С1 и вазогенному отёку [2-4].
В основе вазогенного отёка на фоне ДКА, также лежат два пусковых механизма [6, 17]:
1. Ацидоз и эксикоз на фоне ДКА уменьшают перфузию ГМ и вызывают гипоксию, которая, повреждает ГЭБ, в результате чего осмоляльность плазмы падает и происходит перемещение жидкости в ГМ из-за разницы в значениях осмо-ляльности между ГМ и периферией (жидкость смещается вдоль градиента осмотического давления).
2. Чрезмерно быстрая скорость проведения инфузионной терапии во время начального этапа лечения ДКА, которая увеличивает гидростатическое давление в капиллярах и вытесняет воду в интерсти-циальное пространство [6].
Осмотический отёк
Продемонстрирована взаимосвязь между резкими изменениями осмотического давления и ОГМ при ДКА у детей и подростков [6, 17]. Избыточная секреция вазопрессина и наличие в ГМ осмотически активных веществ, которые вырабатываются в ответ на повышение осмотического давления крови, являются одними из факторов, связанных с развитием осмотическим ОГМ [6]. Осмотический отёк развивается, когда жидкость перемещается из внеклеточного во внутриклеточное пространство быстрее, чем клетки ГМ могут адаптироваться к увеличенному внутриклеточному объему [6]. Это может произойти при быстрой коррекции гипергликемии, приводящей к острому снижению осмоляльности сыворотки и повышению уровня №+[6].
Роль гипоксии и ишемии в развитии отёка головного мозга
Теория гипоксии/ишемии является альтернативным механизмом, предложенным для возникновения ОГМ при ДКА у детей и подростков [5]. Факторы риска для этой теории связаны с самим ДКА, а не с факторами, связанными с его терапией [2-4]. К ним относятся гиповолемия, ацидоз, компенсаторный респираторный алкалоз и повышенный уровень азота мочевины в крови [23]. Все эти факторы вызывают церебральную вазоконстрикцию, приводящую к церебральной ишемии, гипоксии и повышению проницаемости ГЭБ, что приводит к ОГМ [2-4].
ГМ саморегулирует кровоток для удовлетворения своих метаболических потребностей в широком диапазоне артериального давления (АД), но мозговой кровоток очень чувствителен к парциальному давлению углекислого газа (РаСО2) [24]. Острая гипервентиляция при ДКА вызывает вазоконстрикцию, а тяжелая ги-покапния может вызвать ишемию ГМ [24]. Внезапное увеличение РаСО2 приводит к увеличению внутричерепного давления (ВЧД) и ацидозу спинномозговой жидкости (СПЖ) [24].
Воспалительная гипотеза в развитии отёка головного мозга
Недавние исследования показывают, что ДКА вызывает нейровоспаление, которое может быть причиной повреждения ГМ [20]. ДКА характеризуется выраженным системным повышением уровней воспалительных цитокинов и хемокинов, в том числе интерлейкина (1Ь)-1, ГЬ-6, ГЬ-10, фактора некроза опухоли а, интер-ферона-у и хемокинового лиганда 1 [20]. На животных моделях во время лечения ДКА также были зарегистрированы клеточные изменения, указывающие на ней-ровоспаление, такие как активация микро-глии ГМ и реактивный астроглиоз, а также повышенные уровни провоспалитель-ных цитокинов в лизатах тканей ГМ [25]. Интерлейкин 1, высвобождаемый моно-нуклеарными клетками при стимуляции высоким уровнем глюкозы в крови, может участвовать в патогенезе ОГМ [26].
Обнаружено, что изменения в экспрессии матриксных металлопротеинов (ММП) опосредуют дисфункцию ГЭБ при воспалительных состояниях, а более низкие уровни циркулирующей ММП-2 с высокими уровнями ММП-9 наблюдаются у детей во время ДКА [27].
Клинические проявления
ОГМ является потенциально неспецифическим и смертельным осложнением ДКА, которое имеет множество проявлений и связано с многочисленными клеточными патофизиологическими изменениями [5]. Клинический ОГМ обычно возникает через несколько часов после начала терапии ДКА с разнообразной симптоматикой, начиная от головной боли и заканчивая резким неврологическим ухудшением и комой [2, 13, 28, 29]. Признаки и симптомы клинически выраженного ОГМ обычно становятся очевидными в течение первых 12 ч. лечения, но могут возникнуть и до начала лечения, или, реже, уже через 24-48 ч. после начала лечения [13, 17, 30].
Основные клинические критерии ОГМ критерии у детей и подростков при
ДКА включают: нарушения уровня сознания (оглушение-сопор-кома); стойкое замедление сердечного ритма (снижение более 40 уд./мин.) не связанное с улучшением внутрисосудистого объёма или состоянием сна; несоответствующее возрасту недержание мочи с повышением уровня №+ в сыворотке[18, 19].
Второстепенные критерии включают: рвоту; головную боль; вялость или трудность пробуждения; диастолическое аД > 90 мм рт. ст. [17, 19].
Поскольку рутинное использование магнитно-резонансной томографии (МРТ) не требуется и/или может быть недоступным в некоторых клиниках, для диагностики ОГМ полагаются в первую очередь только на клинические критерии [14].
ОГМ, протекающий бессимптомно или связанный только с незначительными клиническими проявлениями (так называемый «субклинический» ОГМ), на практике встречается гораздо чаще, особенно во время лечения ДКА, как результат неадекватной интенсивной терапии [6, 12, 17, 31]. Зачастую «субклинический» ОГМ может быть подтверждён только данными МРТ или компьютерной томографии (КТ) у детей с ДКА [6]. Крейн, и др. обнаружили, что результаты КТ позволяют выявить ОГМ у каждого из шести детей, обследованных во время лечения ДКА, причем ни у одного из этих пациентов не развился
клинически значимый ОГМ [32]. По данным других авторов, около половины детей с ДКА имели «субклинический» ОГМ при МРТ ГМ, что в последующем приводило к неврологическому дефициту [12, 14, 33]. Показано, что МРТ-ассоции-рованные изменения ГМ у детей и подростков сохраняются в течение трех месяцев после диагностики ОГМ на фоне ранее перенесенного ДКА [31].
Таким образом, необходимо быть крайне внимательным именно к пациентам с ранними и едва выраженными неврологическими симптомами, несмотря на улучшение ацидоза (рН > 7,3) и гипергликемии (глюкоза в крови < 18 ммоль/л) [2-4]. При подозрении на «субклинический» ОГМ необходим тщательный мониторинг уровня глюкозы и электролитов в крови, чтобы избежать осмотического неравновесия [2-4].
Заключение
Отек головного мозга является редким, но тяжелым осложнением диабетического кетоацидоза в педиатрической практике, с высоким риском летального исхода. Лучшее понимание патофизиологических механизмов и факторов риска развития данного осложнения позволит улучшить качество оказания неотложной помощи данному контингенту пациентов.
Список источников
1. Raghunathan V., Jevalikar G., Dhaliwal M., et al. Risk Factors for Cerebral Edema and Acute Kidney Injury in Children with Diabetic Ketoacidosis // Indian J. Crit. Care Med. 2021. Vol. 25, No. 12. P. 1446-1451. doi: 10.5005/jp-journals-10071-24038
2. Jayashree M., Williams V., Iyer R. Fluid Therapy For Pediatric Patients With Diabetic Ketoacidosis: Current Perspectives // Diabetes Metab. Syndr. Obes. 2019. Vol. 2019, No. 12. P. 2355-2361. doi: 10.2147/DMS0.S194944
3. Glaser N.S., Wootton-Gorges S.L., Marcin J.P., et al. Mechanism of cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis // J. Pediatr. 2004. Vol. 145, No. 2. P. 164-171. doi: 10.1016/j.jpeds. 2004.03.045
4. Glaser N.S., Ghetti S., Casper T.C., et al.; Pediatric Emergency Care Applied Research Network (PE-
CARN) DKA FLUID Study Group. Pediatric diabetic ketoacidosis, fluid therapy, and cerebral injury: the design of a factorial randomized controlled trial: pediatric DKA fluid therapy randomized trial // Pediatr. Diabetes. 2013. No. 14. P. 435-446. doi: 10.1111/pedi.12027
5. Lah Tomulic K., Matko L., Verbic A., et al. Epidemiologic Characteristics of Children with Diabetic Ketoacidosis Treated in a Pediatric Intensive Care Unit in a 10-Year-Period: Single Centre Experience in Croatia // Medicina (Kaunas). 2022. Vol. 58, No. 5. P. 638. doi: 10.3390/medicina 58050638
6. Быжов Ю.В., Батурин В.А. Патофизиологические механизмы отека головного мозга при диабетическом кетоацидозе в детской практике // Медицина. 2021. № 1. С. 116-127. doi: 10.29234/2308-9113-2021-9-1-116-127
7. Benoit S.R., Zhang Y., Geiss L.S., et al. Trends in diabetic ketoacidosis hospitalizations and inhospital mortality — United States, 2000-2014 // MMWR Morb. Mortal Wkly Rep. 2018. Vol. 67. P. 362-365. doi: 10.15585/mmwr.mm6712a3
8. Wolfsdorf J.I., Glaser N., Agus M., et al. ISPAD clinical practice consensus guidelines 2018: Diabetic ketoacidosis and the hyperglycemic hyperosmolar state // Pediatr. Diabetes. 2018. Vol. 19, No. 27. P. 155-177. doi: 10.1111/pedi.12701
9. Peng W., Yuan J., Chiavaroli V., et al. 10-Year Incidence of Diabetic Ketoacidosis at Type 1 Diabetes Diagnosis in Children Aged Less Than 16 Years from a Large Regional Center (Hang-zhou, China) Front // Endocrinol. 2021. Vol. 12. P. 653519. doi: 10.3389/fendo.2021.653519
10. Dillon E.S., Riggs H.E., Dyer W.W. Cerebral lesions in uncomplicated fatal diabetic acidosis // Am. J. Med. Sci. 1936. Vol. 192, No. 3. P. 360-365.
11. Maahs D.M., Hermann J.M., Holman N., et al. Rates of diabetic ketoacidosis: International comparison with 49,859 pediatric patients with type 1 diabetes from England, Wales, the U.S., Austria, and Germany // Diabetes Care. 2015. Vol. 38, No. 10. P. 1876-1882. doi: 10.2337/dc15-0780
12. Azova S., Rapaport R., Wolfsdorf J. Brain injury in children with diabetic ketoacidosis: Review of the literature and a proposed pathophysiologic pathway for the development of cerebral edema // Pediatr. Diabetes. 2021. Vol. 22, No. 2. P. 148160. doi: 10.1111/pedi. 13152
13. Ravikumar N., Bansal A. Application of bench studies at the bedside to improve outcomes in the management of severe diabetic ketoacidosis in children — a narrative review // Transl. Pediatr. 2021. Vol. 10, No. 10. P. 2792-2798. doi: 10.21037/tp-21-5
14. Williams V., Mohandoss V. Portending Complications in Pediatric Diabetic Ketoacidosis // Indian J. Crit. Care Med. 2021. Vol. 25, No. 12. P. 13391340. doi: 10.5005/jp-journals-10071-24064
15. Jafari H., Dadashian P., Ghaffari J., et al. Predisposing Factors of Cerebral Edema in Pediatric Diabetic Ketoacidosis: A Systematic Review // J. Pediatr. Rev. 2023. Vol. 10, No. 1. P. 3-13. doi: 10.32598/jpr. 10.1.994.1
16. Tasker R.C., Acerini C.L. Cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis: vasogenic rather than cellular? // Pediatr. Diabetes. 2014. Vol. 15, No. 4. P. 261-270. doi: 10.1111/pedi.12153
17. Быков Ю.В. Диабетический кетоацидоз у детей и подростков: от патофизиологии до профилактики // Забайкальский медицинский вестник. 2021. № 2. С. 85-95. doi: 10.52485/19986173_ 2021_2_85
18. Aye T., Mazaika P.K., Mauras N., et al. Impact of early diabetic ketoacidosis on the developing brain // Diabetes Care. 2019. Vol. 42, No. 3. P. 443-449. doi: 10.2337/dc18-1405
19. Yau M., Sperling M.A. Treatment of Diabetes Mellitus in Children and Adolescents. In: Feingold
K.R., Anawalt B., Blackman M.R., et al., editors. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2021.
20. Glaser N.S., Quayle K.S., McManemy J.K., et al. Clinical Characteristics of Children with Cerebral Injury preceding Treatment of Diabetic Ketoacidosis // J. Pediatr. 2022. Vol. 250. P. 100-104. doi: 10.1016/j.jpeds.2022.07.033
21. Leinonen V., Vanninen R., Rauramaa T. Raised intracranial pressure and brain edema // Handb. Clin. Neurol. 2017. Vol. 145. P. 25-37. doi: 10.1016/B978-0-12-802395-2.00004-3
22. Glaser N., Bundros A., Anderson S., et al. Brain cell swelling during hypocapnia increases with hyperglycemia or ketosis // Pediatr. Diabetes. 2014. Vol. 15, No. 7. P. 484-493. doi: 10.1111 /pedi.12114
23. Long B., Koyfman A. Emergency medicine myths: cerebral edema in pediatric diabetic ketoacidosis and intravenous fluids // J. Emerg. Med. 2017. Vol. 53. P. 212-221. doi: 10.1016/j.jemermed. 2017.03.014
24. Sweney J., Bratton S.L. Protecting the Brain During Pediatric DKA Treatment // Pediatrics. 2021. Vol. 148, No. 3. P. e2021050611. doi: 10.1542/peds.2021-050611
25. Lo W., O'Donnell M., Tancredi D., et al. Diabetic ketoacidosis in juvenile rats is associated with reactive gliosis and activation of microglia in the hippocampus // Pediatr. Diabetes. 2016. Vol. 17, No. 2. P. 127-139. doi: 10.1111/pedi.12251
26. Eisenhut M. In diabetic ketoacidosis brain injury including cerebral oedema and infarction is caused by interleukin-1 // Med. Hypotheses. 2018. Vol. 121. P. 44-46. doi: 10.1016/j.mehy.2018.09.005
27. Garro A., Chodobski A., Szmydynger-Chodobska J., et al. Circulating matrix metalloproteinases in children with diabetic ketoacidosis // Pediatr. Diabetes. 2017. Vol. 18, No. 2. P. 95-102. doi: 10.1111/pedi.12359
28. Islam S., Sarmin M., Ahmed T., et al. Factors associated with cerebral edema in children under 5 years of age admitted in an intensive care unit and their outcome // SAGE Open Medicine. 2019. Vol. 7. P. 2050312119874622. doi: 10.1177/ 2050312119874622
29. Neu A., Burger-Busing J., Danne T., et al. Diagnosis, therapy and follow-up of diabetes mellitus in children and adolescents // Exp. Clin. Endocrin. Diabetes. 2019. Vol. 127, No. S01. P. S39-S72. doi: 10.1055/a-1018-8963
30. Glaser N., Barnett P., McCaslin I., et al. Risk factors for cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis. The Pediatric emergency medicine collaborative research Committee of the American Academy of Pediatrics // N. Engl. J. Med. 2001. Vol. 344, No. 4. P. 264-269. doi: 10.1056/ NEJM200101253440404
31. Магомедова К.Ш., Быков Ю.В., Батурин В.А. Диабетический кетоацидоз и когнитивные нарушения у детей и подростков // Бюллетень
сибирской медицины. 2023. T. 22, № 3. С. 132140. doi: 10.20538/1682-0363-2023-3-132-140 32. Krane E.J., Rockoff M.A., Wallman J.K., et al. Subclinical brain swelling in children during treatment of diabetic ketoacidosis // N. Engl. J. Med. 1999. Vol. 312, No. 18. P. 1147-1451. doi: 10.1056/NEJM198505023121803
33. Kendir O.T., Yilmaz H.L., Ozkaya A.K., et al. Determination of cerebral edema with serial measurement of optic nerve sheath diameter during treatment in children with diabetic ketoacidosis: a longitudinal study // J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 2019. Vol. 32. P. 943-949. doi: 10.1515/jpem-2019-0016
References
1. Raghunathan V, Jevalikar G, Dhaliwal M, et al. Risk Factors for Cerebral Edema and Acute Kidney Injury in Children with Diabetic Ketoacidosis. Indian J Crit Care Med. 2021;25(12):1446-51. doi: 10.5005/jp-journals-10071-24038
2. Jayashree M, Williams V, Iyer R. Fluid Therapy For Pediatric Patients With Diabetic Ketoacidosis: Current Perspectives. Diabetes Metab Syndr Obes. 2019;2019(12):2355-61. doi: 10.2147/DMS0. S194944
3. Glaser NS, Wootton-Gorges SL, Marcin JP, et al. Mechanism of cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis. J Pediatr. 2004;145(2):164-71. doi: 10.1016/j.jpeds.2004.03.045
4. Glaser NS, Ghetti S, Casper TC, et al.; Pediatric Emergency Care Applied Research Network (PECARN) DKA FLUID Study Group. Pediatric diabetic ketoacidosis, fluid therapy, and cerebral injury: the design of a factorial randomized controlled trial: pediatric DKA fluid therapy randomized trial. Pediatr Diabetes. 2013;(14):435-46. doi: 10.1111/pedi.12027
5. Lah Tomulic K, Matko L, Verbic A, et al. Epide-miologic Characteristics of Children with Diabetic Ketoacidosis Treated in a Pediatric Intensive Care Unit in a 10-Year-Period: Single Centre Experience in Croatia. Medicina (Kaunas). 2022;58(5): 638. doi: 10.33 90/medicina58050638
6. Bykov YuV, Baturin VA. Pathophysiological mechanisms of cerebral edema in diabetic ketoaci-dosis in children's practice. Medicine. 2021;(1): 116-27. (In Russ). doi: 10.29234/2308-9113-20219-1-116-127
7. Benoit SR, Zhang Y, Geiss LS, et al. Trends in diabetic ketoacidosis hospitalizations and inhospital mortality — United States, 2000-2014. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2018;67:362-5. doi: 10.15585/mmwr.mm6712a3
8. Wolfsdorf JI, Glaser N, Agus M, et al. ISPAD clinical practice consensus guidelines 2018: Diabetic ketoacidosis and the hyperglycemic hyperosmolar state. Pediatr Diabetes. 2018;19 (27):155-77. doi: 10.1111/pedi.12701
9. Peng W, Yuan J, Chiavaroli V, et al. 10-Year Incidence of Diabetic Ketoacidosis at Type 1 Diabetes Diagnosis in Children Aged Less Than 16 Years from a Large Regional Center (Hangzhou, China). Front Endocrinol. 2021;12:653519. doi: 10.3389/ fendo.2021.653519
10. Dillon ES, Riggs HE, Dyer WW. Cerebral lesions in uncomplicated fatal diabetic acidosis. Am J Med Sci. 1936;192(3):360-5.
11. Maahs DM, Hermann JM, Holman N, et al. Rates of diabetic ketoacidosis: International comparison with 49,859 pediatric patients with type 1 diabetes from England, Wales, the U.S., Austria, and Germany. Diabetes Care. 2015;38(10):1876-82. doi:10.2337/dc15-0780
12. Azova S, Rapaport R, Wolfsdorf J. Brain injury in children with diabetic ketoacidosis: Review of the literature and a proposed pathophysiologic pathway for the development of cerebral edema. Pediatr Diabetes. 2021;22(2):148-60. doi: 10.1111/pedi.13152
13. Ravikumar N, Bansal A. Application of bench studies at the bedside to improve outcomes in the management of severe diabetic ketoacidosis in children — a narrative review. Transl Pediatr. 2021;10(10):2792-8. doi: 10.21037/tp-21-5
14. Williams V, Mohandoss V. Portending Complications in Pediatric Diabetic Ketoacidosis. Indian J Crit Care Med. 2021;25(12):1339-40. doi: 10.5005/jp-journals-10071-24064
15. Jafari H, Dadashian P, Ghaffari J, et al. Predisposing Factors of Cerebral Edema in Pediatric Diabetic Ketoacidosis: A Systematic Review. J Pediatr Rev. 2023;10(1):3-13. doi: 10.32598/jpr.10.1.994.1
16. Tasker RC, Acerini CL. Cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis: vasogenic rather than cellular? Pediatr Diabetes. 2014;15(4):261-70. doi: 10.1111/pedi. 12153
17. Bykov YuV. Diabetic ketoacidosis in children and adolescents: from pathophysiology to prevention. Zabaikalsky Medical Bulletin. 2021;(2):85-95. (In Russ). doi: 10.52485/19986173_2021_2_85
18. Aye T, Mazaika PK, Mauras N, et al. Impact of early diabetic ketoacidosis on the developing brain. Diabetes Care. 2019;42(3):443-9. doi: 10.2337/dc18-1405
19. Yau M, Sperling MA. Treatment of Diabetes Mellitus in Children and Adolescents. In: Feingold KR, Anawalt B, Blackman MR, et al., editors. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2021.
20. Glaser NS, Quayle KS, McManemy JK, et al. Clinical Characteristics of Children with Cerebral Injury preceding Treatment of Diabetic Ketoacidosis. J Pediatr. 2022;250:100-4. doi: 10.1016/j.jpeds. 2022.07.033
21. Leinonen V, Vanninen R, Rauramaa T. Raised intracranial pressure and brain edema. Handb Clin Neurol. 2017;145:25-37. doi: 10.1016/B978-0-12-802395-2.00004-3
22. Glaser N, Bundros A, Anderson S, et al. Brain cell swelling during hypocapnia increases with hyperglycemia or ketosis. Pediatr Diabetes. 2014;15(7): 484-93. doi: 10.1111/pedi.12114
23. Long B, Koyfman A. Emergency medicine myths: cerebral edema in pediatric diabetic ketoacidosis and intravenous fluids. J Emerg Med. 2017;53: 212-21. doi: 10.1016/j.jemermed.2017.03.014
24. Sweney J, Bratton SL. Protecting the Brain During Pediatric DKA Treatment. Pediatrics. 2021; 148 (3):e2021050611. doi: 10.1542/peds.2021-050611
25. Lo W, O'Donnell M, Tancredi D, et al. Diabetic ketoacidosis in juvenile rats is associated with reactive gliosis and activation of microglia in the hippocampus. Pediatr Diabetes. 2016;17(2):127-39. doi: 10.1111/pedi.12251
26. Eisenhut M. In diabetic ketoacidosis brain injury including cerebral oedema and infarction is caused by interleukin-1. Med Hypotheses. 2018;121:44-6. doi: 10.1016/j.mehy.2018.09.005
27. Garro A, Chodobski A, Szmydynger-Chodobska J, et al. Circulating matrix metalloproteinases in children with diabetic ketoacidosis. Pediatr Diabetes. 2017;18(2):95-102. doi: 10.1111/pedi.12359
28. Islam S, Sarmin M, Ahmed T, et al. Factors associated with cerebral edema in children under 5 years of age admitted in an intensive care unit and
their outcome. SAGE Open Medicine. 2019;7: 2050312119874622. doi: 10.1177/2050312119874622
29. Neu A, Bürger-Büsing J, Danne T, et al. Diagnosis, Therapy and Follow-Up of Diabetes Mellitus in Children and Adolescents. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2019;127(S01):S39-S72. doi: 10.1055/a-1018-8963
30. Glaser N, Barnett P, McCaslin I, et al. Risk factors for cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis. The Pediatric emergency medicine collaborative research Committee of the American Academy of Pediatrics. N Engl J Med. 2001; 344 (4):264-9. doi: 10.1056/NEJM200101253440404
31. Magomedova KSh, Bykov YuV, Baturin VA. Diabetic ketoacidosis and cognitive disorders in children and adolescents. Bulletin of Siberian Medicine. 2023;22(3):132-40. (In Russ). doi: 10.20538/1682-0363-2023-3-132-140
32. Krane EJ, Rockoff MA, Wallman JK, et al. Sub-clinical brain swelling in children during treatment of diabetic ketoacidosis. N Engl J Med. 1998;312 (18):1147-51. doi: 10.1056/NEJM198505023121803
33. Kendir OT, Yilmaz HL, Ozkaya AK, et al. Determination of cerebral edema with serial measurement of optic nerve sheath diameter during treatment in children with diabetic ketoacidosis: a longitudinal study. J Pediatr Endocrinol Metab. 2019; 32(9):943-9. doi: 10.1515/jpem-2019-0016
Дополнительная информация
Финансирование. Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.
Информация об авторах:
н Быков Юрий Витальевич — канд. мед. наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии с курсом дополнительного профессионального образования, SPIN: 8201-6023, https://orcid.org/0000-0003-4705-3823, e-mail: [email protected]
Обедин Александр Николаевич — д-р мед. наук, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии с курсом дополнительного профессионального образования, SPIN: 9119-0790, https://orcid.org/0000-0002-9990-7272, e-mail: [email protected]
Фишер Василий Владимирович — канд. мед. наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии с курсом дополнительного профессионального образования, https://orcid.org/0000-0003-1494-1613, e-mail: [email protected]
Волков Евгений Владимирович — канд. мед. наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии с курсом дополнительного профессионального образования, SPIN: 2515-7594, https://orcid.org/0000-0002-9841-6930, e-mail: [email protected]
Яцук Иван Викторович — канд. мед. наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии с курсом дополнительного профессионального образования, SPIN: 6529-4691, https://orcid.org/0000-0001-5482-8581, e-mail: [email protected]
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Funding. The authors declare no fUnding for the study.
Information about the authors:
13 Yuriy V. Bykov — MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Anesthesiology and Intensive Care with a Course of Additional Professional Education, SPIN: 8201-6023, https://orcid.org/0000-0003-4705-3823, e-mail: [email protected]
Aleksandr N. Obedin — MD, Dr. Sci. (Med.), Head of the Department of Anesthesiology and Intensive Care with a Course of Additional Professional Education, SPIN: 9119-0790, https://orcid.org/0000-0002-9990-7272, e-mail: [email protected]
Vasiliy V. Fischer — MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Anesthesiology and Intensive Care with a Course of Additional Professional Education, https://orcid.org/0000-0003-1494-1613, e-mail: [email protected]
Evgeniy V. Volkov — MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Anesthesiology and Intensive Care with a Course of Additional Professional Education, SPIN: 2515-7594, https://orcid.org/0000-0002-9841-6930, e-mail: [email protected]
Ivan V. Yatsuk — MD, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Anesthesiology and Intensive Care with a Course of Additional Professional Education, SPIN: 6529-4691, https://orcid.org/0000-0001-5482-8581, e-mail: [email protected]
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.
Рукопись получена: 29.10.2023 Received: 29.10.2023
Рукопись одобрена: 01.12.2024 Accepted: 01.12.2024
Опубликована: 31.12.2024 Published: 31.12.2024
