Kann Vitamin D Herzmuskelschäden nach einer Bypass-Operation reduzieren?

Die Einschreibung begann im Juni 2018 und wurde im Dezember 2018 abgeschlossen. Die Einschlusskriterien waren wie folgt: die Patienten, die für eine elektive und isolierte Koronararterien-Bypass-Operation (CABG) mit kardiopulmonalem Bypass (CPB) mit Vitamin-D-Mangel (definiert als 25-Hydroxyvitamin D [25(OH) D] < 20 ng/ml) überwiesen wurden ) und normale Nierenfunktion (Kreatinin <1,5 mg/dL). Die Ausschlusskriterien waren: kürzlich aufgetretener Myokardinfarkt, dringende CABG, nicht isolierte Koronarchirurgie, erneute Operation, maligne Erkrankung, Vorhandensein akuter oder chronischer entzündlicher Erkrankungen, Vorgeschichte einer Vitamin-D-Behandlung innerhalb der letzten 6 Monate oder Nichtbereitschaft zur Teilnahme.

Intervention Nach Einverständniserklärung wurden geeignete Studienteilnehmer zufällig (unter Verwendung eines computergenerierten Zufallscodes) im Verhältnis 1:1 entweder Placebo oder insgesamt 450.000 Internationale Einheiten (I.E.) Vitamin D3 (dreimal 50.000 I.E. Vitamin D3) zugeteilt Tablette täglich für 3 Tage) vor der Operation. Die Placebo-Gruppe erhielt zum gleichen Zeitpunkt täglich drei inaktive Medikamententabletten. Mit Ausnahme der Apotheker waren alle Untersucher, Patienten und das medizinische Team gegenüber der Gruppenzuteilung verblindet.

Ein Koronararterien-Bypass wurde in den schuldigen Läsionen für beide Gruppen von einem chirurgischen Team durchgeführt. Das Standardprotokoll für Allgemeinanästhesie, chirurgisches und CPB-Management wurde für alle Patienten durchgeführt und wurde bereits ausführlich beschrieben [16].

Ergebnismessungen Das primäre Ergebnis war der Grad der Herzapoptose durch Messung der Aktivität von Caspase 2, 3 und 7 aus rechtsatrialen Proben mit immunhistochemischer Färbung und der Serumspiegel von entzündungshemmendem Interleukin-10 (IL-10) und Insulin-ähnlichem Wachstum Faktor (IGF-1) und N-terminales pro-v-Typ Brain Natriuretic Peptide (nt-pro BNP). Die Biopsie aus dem rechten Herzohr wurde am Ende der Operation nach Entfernung der Venenkanüle auf nichttraumatische Weise entnommen, in Formalin aufbewahrt und in weniger als 24 h parafinisiert. Blutproben wurden zu Beginn (T1), vor der Anästhesieeinleitung (T2), am Ende der Operation nach Protaminumkehr (T3) und am ersten postoperativen Tag (T4) entnommen, um den Serumspiegel von IGF-1, IL-10 zu messen und pro BNP. Die Blutproben wurden bei 2500 U/min für 15 Minuten innerhalb einer Stunde nach der Blutentnahme zentrifugiert, und das Serum wurde bis zur Untersuchung bei –20°C gelagert.

Enzyme-linked immunosorbent assay Die Konzentration von IL-10 wurde mit einem quantitativen ELISA-Kit gemessen. Die Konzentration des IGF-1 wurde mit einem quantitativen ELISA-Kit gemessen.

Serum-Vitamin D wurde unter Verwendung der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Methode nachgewiesen. Die Pro-BNP-Messung wurde unter Verwendung eines im Handel erhältlichen chemilumineszenten immunometrischen Zwei-Stellen-Assays durchgeführt.

Immunhistochemische Studien Die immunhistochemische Färbung wurde an 5 Mikrometer dicken Schnitten durchgeführt. Die Objektträger wurden bei 37°C für 24 Stunden inkubiert und in vorgewärmtem Xylol entparaffiniert und durch absteigende Alkoholgrade rehydriert, in destilliertem Wasser gewaschen. Die hitzeinduzierte Antigengewinnung wurde durch einen Mikrowellenherd mit Citratpuffer (pH 6,0) für Anti-Caspase-7 und Ethylendiamintetraessigsäure durchgeführt; gepufferte Lösung (Tris-EDTA) (pH = 8) für Anti-Caspase-2 und 3. Die Blockierung der Endoperoxidase erfolgte durch Zugabe von Wasserstoffperoxid zu den Schnitten. Der Proteinblock wurde dann für 5 Minuten zugegeben, Objektträger wurden in Tris-gepufferter Kochsalzlösung (TBS) gewaschen. Der primäre Antikörper als Anti-Caspase-2-Antikörper, monoklonaler Kaninchen-Antikörper, Anti-Caspase-3-Antikörper, monoklonaler Kaninchen-Antikörper, Anti-Caspase-7-Antikörper und monoklonaler Maus-Antikörper (Klon 7-1-11, abcam) wurden hinzugefügt und aufbewahrt für 30 Minuten in TBS gewaschen. Maus- und kaninchenspezifische Meerrettichperoxidase/Diaminobenzidin (HRP/DAB) Immunhistochemie (IHC)-Nachweis-Mikropolymer-Kits wurden verwendet und 15 Minuten lang inkubiert, dann mit Tris-gepufferter Kochsalzlösung (TBS) gewaschen. Diaminobenzidin (DAB)-Chromogen wurde zugegeben und 5 Minuten gehalten. Objektträger in destilliertem Wasser gewaschen und mit Hämatoxylin gegengefärbt. Als positive Kontrolle wurden Schnitte verwendet, die Lymphknotengewebe enthielten. Die Negativkontrolle umfasste den primären Antikörper, der durch phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) ersetzt wurde. Immungefärbte Schnitte wurden auf zytoplasmatische Expression von Anti-Caspase-2, Anti-Caspase-3 und Anti-Caspase-7 überprüft. Die Anzahl der immunreaktiven Zellen pro Hochleistungsfeld (HPF) (X 400) wurde gezählt. Dazu wurden mindestens 10 HPF bewertet und der Durchschnitt positiver Zellen aufgezeichnet.

Stichprobengröße und statistische Methoden Die Bestimmung der Patientenzahl (30 Patienten pro Gruppe) basierte auf früheren Studien, in denen die Caspase-Aktivität im CABG-Setting untersucht wurde.

Kategoriale Variablen wurden als Zahlen und Prozentsätze angegeben, während für kontinuierliche Variablen der Mittelwert ± Standardabweichung ausgedrückt wurde. Wiederholte Messungen der Varianzanalyse und Mehrfachvergleiche unter Verwendung der Bonferroni-Korrektur (Typ-I-Fehlerkorrektur) wurden angewendet, um die Veränderung der gemessenen Entzündungsmarker zwischen den Gruppen im Laufe der Zeit zu bewerten. Der Kolmogorov-Smirnov-Test auf Normalität wurde durchgeführt. Kontinuierliche Variablen und kategoriale Variablen wurden zwischen den Gruppen unter Verwendung des Student-t-Tests (oder des Mann-Whitney-Tests für diejenigen, die eine abnormale Verteilung aufweisen) bzw. des Chi-Quadrats verglichen. Alle statistischen Analysen wurden mit SPSS Version 23 (SPSS, Chicago, IL, USA) durchgeführt. Ein p-Wert < 0,05 wurde als signifikant angesehen.