Efficacy of oral citrulline supplementation to decrease the risk of pulmonary hypertension after congenital heart disease surgery: A local experience

Abstract

Pulmonary hypertension (PH) is a major cause of morbi-mortality among patients with congenital heart disease (CHD) and also a potentially severe complication after surgical repair. Oral citrulline, a precursor to NO synthesis, is safe and efficacious for decreasing the risk of postoperative PH. Objective: The aim of the present study was to investigate in pediatric patients the changes of plasma citrulline, arginine, homocysteine and nitric oxide (NO) metabolites and pulmonary artery pressures (PAP) pre-post cardiac surgery in order to describe our population status with regard to the risk of pulmonary hypertension and look for potential biomarkers for early detection and treatment. Main results/Discussion: 16 Argentine pediatric patients with CHD undergoing cardiopulmonary bypass were randomized in two groups: (A) with and (B) without perioperative citrulline supplementation. We found that plasma citrulline median levels before surgery were lower in both groups respect to referential values, probably due to the poor nutritional status of our patients; only group A surpassed post-surgery the minimum recommended level to avoid PH. Furthermore, none of the patients in group A showed mean PAP higher than 20 mmHg, whereas in group B, 67% of the measurements were ≥ than the reference level. Conclusions: We reaffirm that citrulline supplementation it is effective in reducing postoperative pulmonary hypertension and biomarkers could evidence patient status as a translational medicine application.

La hipertensión pulmonar (HP) es una causa importante de morbimortalidad entre pacientes con cardiopatía congénita (CHD) y también una complicación potencialmente grave después de la reparación quirúrgica. La citrulina oral, precursora de la síntesis de óxido nítrico, es segura y eficaz para disminuir el riesgo postoperatorio de HP. Objetivo: El presente estudio tuvo como objetivo investigar en pacientes pediátricos los cambios plasmáticos de los metabolitos citrulina, arginina, homocisteína y óxido nítrico y la presión arterial pulmonar (PAP) antes y después de la cirugía cardíaca para describir el estado de nuestra población con respecto al riesgo de HP y buscar posibles biomarcadores para su detección y tratamiento temprano. Resultados principales / Discusión: 16 pacientes pediátricos argentinos con CHD sometidos a bypass cardiopulmonar fueron aleatorizados en dos grupos: (A) con y (B) sin suplementación perioperatoria de citrulina. Encontramos que los niveles medios de citrulina en plasma antes de la cirugía fueron más bajos en ambos grupos con respecto a los valores referenciales, probablemente debido a un estado nutricional deficiente de nuestros pacientes; solo el grupo A superó el nivel mínimo recomendado para evitar la HP. Además, ninguno de los pacientes en el grupo A mostró una PAP media superior a 20mmHg, mientras que en el grupo B, el 67% de las mediciones fue mayor que el nivel de referencia. Conclusiones: Reafirmamos que la suplementación con citrulina es efectiva para reducir la HP postoperatoria y que los biomarcadores podrían evidenciar el estado del paciente como una aplicación de medicina traslacional.

A hipertensão pulmonar (HP) é uma das principais causas de morbimortalidade entre pacientes com cardiopatia congênita (DCC) e também uma complicação potencialmente grave após o reparo cirúrgico. A citrulina oral, precursora da síntese do NO, é segura e eficaz para diminuir o risco de HP pós-operatória. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi investigar em pacientes pediátricos as alterações dos metabólitos plasmáticos da citrulina, arginina, homocisteína e óxido nítrico (NO) e pressões da artéria pulmonar (PAP) pré-pós-cirurgia cardíaca, a fim de descrever nosso status populacional com com relação ao risco de hipertensão pulmonar e procure potenciais biomarcadores para detecção e tratamento precoces. Principais resultados / Discussão: 16 pacientes pediátricos argentinos com DCC submetidos à circulação extracorpórea foram randomizados em dois grupos: (A) com e (B) sem suplementação peri-operatória de citrulina. Descobrimos que os níveis médios de citrulina plasmática antes da cirurgia eram menores nos dois grupos em relação aos valores referenciais, provavelmente devido ao mau estado nutricional de nossos pacientes; somente o grupo A superou no pós-operatório o nível mínimo recomendado para evitar HP. Além disso, nenhum dos pacientes do grupo A apresentou PAP média superior a 20 mmHg, enquanto no grupo B, 67% das medidas foram ≥ acima do nível de referência. Conclusões: Reafirmamos que a suplementação com citrulina é eficaz na redução da hipertensão pulmonar no pósoperatório e os biomarcadores podem evidenciar o status do paciente como aplicação de medicamento translacional.