Background: Postoperative cognitive dysfunction (POCD) is a prevalent complication in elderly patients undergoing hip fracture surgery, often resulting in increased morbidity and prolonged rehabilitation. Biomarkers such as Neuron- Specific Enolase (NSE) and S100B protein have shown potential in detecting cerebral injury, yet their role in predicting long-term cognitive decline remains unclear. This study aimed to evaluate the association between biomarkers serum levels and the incidence of POCD in elderly patients undergoing proximal femur fracture surgery. Methods: A multicentric prospective observational study was conducted from January 2023 to February 2024, including 146 elderly patients with hip fractures treated surgically at ASL Bari and the University Orthopedic Department of Foggia. Biomarker levels of NSE and S100B were measured preoperatively (T0), at three days post-surgery (T1), and at one-year follow-up (T2). Cognitive function was assessed using the Pfeiffer Scale (PS) and the Mini-Mental State Examination (MMSE). Statistical analysis was performed using U Mann-Whitney tests and logistic regression to identify risk factors. Results: At three days post-surgery, 20.5% of patients exhibited POCD, with no significant differences in NSE and S100B levels compared to baseline. However, at one year, of the 96 patients investigated 37.9% of patients showed cognitive decline, with significantly elevated NSE (19.88 ± 4.03 μg/L) and S100B (1.86 ± 0.9 μg/L) compared to non-POCD patients (p = 0.01). Risk factors for long-term POCD included older age (OR: 1.24), diabetes mellitus (OR: 4.41), and lower baseline cognitive function (MMSE and PS scores, OR: 0.25 and 9.81 respectively). Conclusions: The study demonstrates that while early POCD is not associated with significant changes in NSE and S100B levels, their elevation at one-year follow-up suggests a possible correlation with chronic neuroinflammation and persistent neuronal damage. Preoperative cognitive impairment, advanced age, and diabetes mellitus are significant predictors of long-term cognitive decline. Incorporating biomarker evaluation and cognitive screening into perioperative management may enhance patient outcomes following hip fracture surgery.

Background: Il decadimento cognitivo postoperatorio (POCD) è una complicanza frequente nei pazienti anziani sottoposti a intervento chirurgico per frattura dell'anca, che spesso comporta un aumento della morbilità e un prolungamento della riabilitazione. Biomarcatori quali l'enolasi neurone-specifica (NSE) e la proteina S100B hanno dimostrato un loro potenziale nella individuazione di lesioni cerebrali ma il loro ruolo nella previsione del declino cognitivo a lungo termine rimane poco chiaro. Questo studio mira a valutare l'associazione tra i livelli sierici dei biomarcatori e l'incidenza della POCD nei pazienti anziani sottoposti a intervento chirurgico per frattura del femore prossimale. Metodi: È stato condotto uno studio osservazionale prospettico multicentrico da gennaio 2023 a febbraio 2024 che ha coinvolto 146 pazienti anziani con fratture dell'anca trattati chirurgicamente presso il Dipartimento della ASL di Bari e l’Unità operativa di Ortopedia dell'Università di Foggia. I livelli dei biomarcatori NSE e S100B sono stati misurati prima dell'intervento (T0), tre giorni dopo l'intervento (T1) e dopo un anno di follow-up (T2). La funzione cognitiva è stata valutata utilizzando la scala di Pfeiffer (PS) e il Mini-Mental State Examination (MMSE). L'analisi statistica è stata eseguita utilizzando i test U Mann-Whitney e la regressione logistica per identificare i fattori di rischio. Risultati: A tre giorni dall'intervento, il 20,5% dei pazienti presentava POCD, senza differenze significative nei livelli di NSE e S100B rispetto al basale. Tuttavia, ad un anno, dei 96 pazienti esaminati, il 37,9% ha mostrato un declino cognitivo con livelli significativamente elevati di NSE (19,88 ± 4,03 μg/L) e S100B (1,86 ± 0,9 μg/L) rispetto ai pazienti non affetti da POCD (p = 0,01). I fattori di rischio per il POCD a lungo termine includevano l'età avanzata (OR: 1,24), il diabete mellito (OR: 4,41) e una funzione cognitiva di base inferiore (punteggi MMSE e PS, OR: 0,25 e 9,81 rispettivamente). Conclusioni: Lo studio dimostra che, sebbene la POCD precoce non sia associata a cambiamenti significativi nei livelli di NSE e S100B, il loro aumento al follow-up a un anno suggerisce una possibile correlazione con la neuroinfiammazione cronica e il danno neuronale persistente. Il deterioramento cognitivo preoperatorio, l'età avanzata e il diabete mellito sono predittori significativi del declino cognitivo a lungo termine. L'integrazione della valutazione dei biomarcatori e dello screening cognitivo nella gestione perioperatoria può migliorare i risultati dei pazienti dopo un intervento chirurgico per frattura dell'anca.

Il ruolo dei markers neurologici NSE e S-100b nei pazienti affetti dalla frattura del collo femore trattati chirurgicamente

COVIELLO, MICHELE
2026

Abstract

Background: Postoperative cognitive dysfunction (POCD) is a prevalent complication in elderly patients undergoing hip fracture surgery, often resulting in increased morbidity and prolonged rehabilitation. Biomarkers such as Neuron- Specific Enolase (NSE) and S100B protein have shown potential in detecting cerebral injury, yet their role in predicting long-term cognitive decline remains unclear. This study aimed to evaluate the association between biomarkers serum levels and the incidence of POCD in elderly patients undergoing proximal femur fracture surgery. Methods: A multicentric prospective observational study was conducted from January 2023 to February 2024, including 146 elderly patients with hip fractures treated surgically at ASL Bari and the University Orthopedic Department of Foggia. Biomarker levels of NSE and S100B were measured preoperatively (T0), at three days post-surgery (T1), and at one-year follow-up (T2). Cognitive function was assessed using the Pfeiffer Scale (PS) and the Mini-Mental State Examination (MMSE). Statistical analysis was performed using U Mann-Whitney tests and logistic regression to identify risk factors. Results: At three days post-surgery, 20.5% of patients exhibited POCD, with no significant differences in NSE and S100B levels compared to baseline. However, at one year, of the 96 patients investigated 37.9% of patients showed cognitive decline, with significantly elevated NSE (19.88 ± 4.03 μg/L) and S100B (1.86 ± 0.9 μg/L) compared to non-POCD patients (p = 0.01). Risk factors for long-term POCD included older age (OR: 1.24), diabetes mellitus (OR: 4.41), and lower baseline cognitive function (MMSE and PS scores, OR: 0.25 and 9.81 respectively). Conclusions: The study demonstrates that while early POCD is not associated with significant changes in NSE and S100B levels, their elevation at one-year follow-up suggests a possible correlation with chronic neuroinflammation and persistent neuronal damage. Preoperative cognitive impairment, advanced age, and diabetes mellitus are significant predictors of long-term cognitive decline. Incorporating biomarker evaluation and cognitive screening into perioperative management may enhance patient outcomes following hip fracture surgery.
17-apr-2026
Italiano
Background: Il decadimento cognitivo postoperatorio (POCD) è una complicanza frequente nei pazienti anziani sottoposti a intervento chirurgico per frattura dell'anca, che spesso comporta un aumento della morbilità e un prolungamento della riabilitazione. Biomarcatori quali l'enolasi neurone-specifica (NSE) e la proteina S100B hanno dimostrato un loro potenziale nella individuazione di lesioni cerebrali ma il loro ruolo nella previsione del declino cognitivo a lungo termine rimane poco chiaro. Questo studio mira a valutare l'associazione tra i livelli sierici dei biomarcatori e l'incidenza della POCD nei pazienti anziani sottoposti a intervento chirurgico per frattura del femore prossimale. Metodi: È stato condotto uno studio osservazionale prospettico multicentrico da gennaio 2023 a febbraio 2024 che ha coinvolto 146 pazienti anziani con fratture dell'anca trattati chirurgicamente presso il Dipartimento della ASL di Bari e l’Unità operativa di Ortopedia dell'Università di Foggia. I livelli dei biomarcatori NSE e S100B sono stati misurati prima dell'intervento (T0), tre giorni dopo l'intervento (T1) e dopo un anno di follow-up (T2). La funzione cognitiva è stata valutata utilizzando la scala di Pfeiffer (PS) e il Mini-Mental State Examination (MMSE). L'analisi statistica è stata eseguita utilizzando i test U Mann-Whitney e la regressione logistica per identificare i fattori di rischio. Risultati: A tre giorni dall'intervento, il 20,5% dei pazienti presentava POCD, senza differenze significative nei livelli di NSE e S100B rispetto al basale. Tuttavia, ad un anno, dei 96 pazienti esaminati, il 37,9% ha mostrato un declino cognitivo con livelli significativamente elevati di NSE (19,88 ± 4,03 μg/L) e S100B (1,86 ± 0,9 μg/L) rispetto ai pazienti non affetti da POCD (p = 0,01). I fattori di rischio per il POCD a lungo termine includevano l'età avanzata (OR: 1,24), il diabete mellito (OR: 4,41) e una funzione cognitiva di base inferiore (punteggi MMSE e PS, OR: 0,25 e 9,81 rispettivamente). Conclusioni: Lo studio dimostra che, sebbene la POCD precoce non sia associata a cambiamenti significativi nei livelli di NSE e S100B, il loro aumento al follow-up a un anno suggerisce una possibile correlazione con la neuroinfiammazione cronica e il danno neuronale persistente. Il deterioramento cognitivo preoperatorio, l'età avanzata e il diabete mellito sono predittori significativi del declino cognitivo a lungo termine. L'integrazione della valutazione dei biomarcatori e dello screening cognitivo nella gestione perioperatoria può migliorare i risultati dei pazienti dopo un intervento chirurgico per frattura dell'anca.
MACCAGNANO, GIUSEPPE
Università degli Studi di Foggia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/375126
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIFG-375126