Etiology of hyperglycemia in critically ill children and the impact of organ dysfunction

Rev Bras Ter Intensiva. 2018 Jul-Sept;30(3):286-293. doi: 10.5935/0103-507X.20180051.
[Article in Portuguese, English]

Abstract

Objective: This study aimed to study the incidence of stress hyperglycemia in critically ill children and to investigate the etiological basis of the hyperglycemia based on homeostasis model assessment.

Methods: This was a prospective cohort study in one of the pediatric intensive care units of Cairo University, including 60 critically ill children and 21 healthy controls. Serum blood glucose, insulin, and C-peptide levels were measured within 24 hours of admission. Homeostasis model assessment was used to assess β-cell function and insulin sensitivity.

Results: Hyperglycemia was estimated in 70% of patients. Blood glucose values ≥ 180mg/dL were associated with a poor outcome. Blood glucose levels were positively correlated with Pediatric Risk for Mortality (PRISM III) score and number of organ dysfunctions (p = 0.019 and p = 0.022, respectively), while insulin levels were negatively correlated with number of organ dysfunctions (r = -0.33, p = 0.01). Homeostasis model assessment revealed that 26 (43.3%) of the critically ill patients had low β-cell function, and 18 (30%) had low insulin sensitivity. Combined pathology was detected in 2 (3.3%) patients only. Low β-cell function was significantly associated with the presence of multi-organ dysfunction; respiratory, cardiovascular, and hematological dysfunctions; and the presence of sepsis.

Conclusions: β-Cell dysfunction appeared to be prevalent in our cohort and was associated with multi-organ dysfunction.

Objetivo: Verificar a incidência da hiperglicemia de estresse em crianças em condição grave e investigar a etiologia da hiperglicemia com base em um modelo de avaliação da homeostasia.

Métodos: Estudo prospectivo de coorte, conduzido em uma unidade de terapia intensiva pediátrica da Cairo University, que incluiu 60 crianças com doença grave e 21 controles saudáveis. Utilizaram-se os níveis séricos de glicose, insulina e peptídeo C, avaliados em até 24 horas após a admissão. O modelo de avaliação da homeostasia foi utilizado para analisar a função das células beta e a sensibilidade à insulina.

Resultados: A hiperglicemia foi estimada em 70% dos pacientes. Valores de glicemia ≥ 180mg/dL se associaram com desfechos piores. Os níveis de glicemia se correlacionaram de forma positiva com o Pediatric Risk for Mortality (PRISM III) e o número de órgãos com disfunção (p = 0,019 e p = 0,022, respectivamente), enquanto os níveis de insulina se correlacionaram de forma negativa com o número de órgãos com disfunção (r = -0,33; p = 0,01). O modelo de avaliação da homeostasia revelou que 26 (43,3%) das crianças em condições graves tinham baixa função de células beta e 18 (30%) baixa sensibilidade à insulina. Detectou-se patologia combinada em apenas dois (3,3%) pacientes. Baixa função de células beta se associou de forma significante com a presença de disfunção de múltiplos órgãos, disfunção respiratória, cardiovascular e hematológica, e presença de sepse.

Conclusões: A disfunção de células beta pareceu ser prevalente em nossa coorte e se associou com disfunção de múltiplos órgãos.

MeSH terms

  • Blood Glucose / metabolism
  • C-Peptide / blood
  • Case-Control Studies
  • Child
  • Child, Preschool
  • Cohort Studies
  • Critical Illness
  • Egypt
  • Female
  • Homeostasis
  • Humans
  • Hyperglycemia / epidemiology
  • Hyperglycemia / etiology*
  • Incidence
  • Infant
  • Insulin / blood
  • Insulin-Secreting Cells / pathology
  • Intensive Care Units, Pediatric
  • Male
  • Multiple Organ Failure / epidemiology
  • Multiple Organ Failure / physiopathology*
  • Prospective Studies
  • Sepsis / complications*
  • Sepsis / epidemiology
  • Stress, Physiological / physiology*

Substances

  • Blood Glucose
  • C-Peptide
  • Insulin