敗血症性ショック患者におけるトリプトファン経路の異化産物（セロトニン、5-ヒドロキシインドラ酢酸、キヌレニン）および酵素（モノアミンオキシダーゼおよびインドールアミン2,3ジオキシゲナーゼ）：前向き観察研究対健常対照

Tryptophan pathway catabolites (serotonin, 5-hydroxyindolacetic acid, kynurenine) and enzymes (monoamine oxidase and indole amine 2,3 dioxygenase) in patients with septic shock: A prospective observational study versus healthy controls.

• Gilles Troché
• Matthieu Henry-Lagarrigue
• Frédérique Soppelsa
• Stephane Legriel
• Aihem Yehia
• Fabrice Bruneel
• Jean-Pierre Bédos
• Odile Spreux-Varoquaux

抄録

敗血症性ショックは強い炎症反応を伴い、血管拡張と血管の低活性化を誘導する。我々は、敗血症性ショックにおける炎症性サイトカインのトリプトファン経路異化産物の役割を検討した。血漿中遊離トリプトファンおよび総トリプトファン、血小板および血漿中セロトニン、血中総セロトニン、尿中セロトニン、血漿および尿中5-ヒドロキシインドール酢酸、血漿キヌレニン、モノアミン酸化酵素活性、総インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ活性を、対照群では1回、各患者では1,2,3,7,14日目に測定した。健常対照群と比較して、敗血症性ショック患者では、14日間の試験期間中、総トリプトファンレベルが2倍から3倍低下していた。血小板のセロトニンは実質的に低く、モノアミン酸化酵素活性と5-ヒドロキシインドラセチン酸は対照群よりも患者群の方が著しく高かった。血漿中のキヌレニンは中程度に増加し、インドールアミン 2,3-ジオキシゲナーゼ活性は、トリプトファンからキヌレニンへの変換を反映して、患者対ボランティアで著しく増加しました。トリプトファン代謝物の経時変化は、患者の生存率とは関連していなかったが、逐次臓器不全評価スコアや低血圧やノルエピネフリン必要量を含む血行動態変数と関連していた。その結果、敗血症性ショックではトリプトファン経路が大きく変化していることが明らかになった。トリプトファン代謝物レベルは敗血症性ショックの生存とは関連していなかったが、この結果はサンプルサイズが小さかったことに起因している可能性がある。ClinicalTrials.gov; No: NCT00684736; URL: www.clinicaltrials.gov.

Septic shock is associated with a strong inflammatory response that induces vasodilation and vascular hyporeactivity. We investigated the role for tryptophan-pathway catabolites of proinflammatory cytokines in septic shock.We prospectively included 30 patients with very recent-onset septic shock and 30 healthy volunteers. The following were assayed once in the controls and on days 1, 2, 3, 7, and 14 in each patient: plasma free and total tryptophan, platelet and plasma serotonin, total blood serotonin, urinary serotonin, plasma and urinary 5-hydroxyindolacetic acid, plasma kynurenine, monoamine oxidase activity, and total indole amine 2,3-dioxygenase activity. Organ-system failure and mortality were recorded.Compared with the healthy controls, the patients with septic shock had 2-fold to 3-fold lower total tryptophan levels throughout the 14-day study period. Platelet serotonin was substantially lower, while monoamine oxidase activity and 5-hydroxyindolacetic acid were markedly higher in the patients than in the controls, consistent with the known conversion of tryptophan to serotonin, which is then promptly and largely degraded to 5-hydroxyindolacetic acid. Plasma kynurenine was moderately increased and indole amine 2,3-dioxygenase activity markedly increased in the patients versus the volunteers, reflecting conversion of tryptophan to kynurenine. Changes over time in tryptophan metabolites were not associated with survival in the patients but were associated with the Sequential Organ Failure Assessment score and hemodynamic variables including hypotension and norepinephrine requirements.Our results demonstrate major tryptophan pathway alterations in septic shock. Marked alterations were found compared with healthy volunteers, and tryptophan metabolite levels were associated with organ failure and hemodynamic alterations. Tryptophan metabolite levels were not associated with surviving septic shock, although this result might be ascribable to the small sample size.Trial registration: ClinicalTrials.gov; No: NCT00684736; URL: www.clinicaltrials.gov.