Reaktivita bílých krvinek po chirurgickém traumatu a související regulační mechanismy.

Chirurgické trauma způsobuje uvolnění molekulárních vzorců spojených s poškozením (DAMP) a dalších alarmujících látek (např. HMGB-1) cílící na receptory na lokálních buňkách vrozeného imunitního systému, jako jsou makrofágy. Tato buněčná odpověď na trauma je následována rychlým uvolněním řady zánětlivých mediátorů (např. TNFa, IL-1B, IL-6, IL-8, IL-10) jsou závislé na intracelulární aktivaci jaderného faktoru NF-kB. Donedávna se věřilo, že mozek je chráněn před touto kaskádou zánětlivých mediátorů především díky intaktní hematoencefalické bariéře (BBB). Nyní však přibývá důkazů, že dlouhodobé poškození mozkových funkcí je spojeno s aktivací vrozeného imunitního systému mozku vyvolanou traumatem s následným poškozením vyšších kognitivních procesů a rizikem pozdější trvalé demence. Souvislost mezi systémovým zánětem a kognitivní poruchou však není zcela pochopena.

Nedávné studie mapovaly signalizaci periferie do mozku po chirurgickém traumatu a dopad velkého chirurgického traumatu na lidský mozek pomocí sériového PET zobrazení. U řady chirurgických pacientů byly po velké operaci břicha prokázány hluboké a dvoufázové změny v imunitní aktivitě mozku po operaci se známkami časné deprese následované zvýšenou imunitní aktivitou 3 měsíce po operaci. Tyto dvoufázové změny v mozkové imunitě se zdají být v souladu se současnými změnami v imunitní reaktivitě plné krve na LPS, což naznačuje úzké spojení mezi mozkem a periferním imunitním systémem při regulaci akutního zánětu a imunitních odpovědí. Preklinická práce na chirurgických zvířecích modelech naznačuje narušení BBB s migrací periferních makrofágů do mozku jako cestu potenciálního významu. Důkazy z modelu ortopedické chirurgie u myší o traumatem vyvolané změněné hipokampální neuroimunitní aktivitě dále vyvolávají otázku, zda periferní markery neurodegenerace (S100b, světlo neurofilament NFL, ptau, beta-amyloid) jsou spojeny s POCD.

Imunoregulační role mozku prostřednictvím cholinergní protizánětlivé reflexní dráhy (zprostředkované vagovým nervem) byla identifikována jako potenciální cíl pro imunomodulační léčebné strategie u systémového zánětu. Kromě toho jsme prokázali zřetelné uvolňování zánětlivých mediátorů lidského karotického těla při hypoxii a genovou expresi související se zánětlivými mediátory, což naznačuje potenciální roli lidského karotického těla v imunitní signalizaci periferie do mozku. Modulace zánětlivé reflexní dráhy pocházející z vagového nervu elektrickou stimulací byla nedávno úspěšně aplikována při léčbě chronického zánětu u pacientů s revmatoidní artritidou.

Hypotézou je, že aktivita vagového nervu moduluje systémový zánět u pacientů po velké operaci a že tato modulace je spojena s kognitivní výkonností v pooperačním období.

S komplexnějším pochopením imunitní signalizace do mozku po chirurgickém traumatu a toho, jak je tento vzorec bifázické zánětlivé reakce regulován buněčnými a neuronálními složkami, lze prozkoumat dopad imunitní modulace na klíčové procesy za chirurgicky indukovanou mozkovou dysfunkcí a možné stanoveny neurální a humorální cíle pro relevantní protizánětlivé léčby.

U pacientů po břišní chirurgii budeme mapovat zánětlivou komunikaci periferie do mozku popisem časové souvislosti mezi mozkovou regulací periferní imunity (tj. časovými změnami v aktivitě vagového nervu měřenými sériovým měřením variability srdeční frekvence), opakovanou reaktivitou krve LPS pomocí sériové ex vivo výzvy LPS a simultánních biomarkerů zánětu a poranění mozku přenášených plazmou/sérem CNS, aby se prozkoumal dopad změn v systémové a mozkové imunitní funkci po operaci na dlouhodobou kognitivní výkonnost.