Respuesta inflamatoria y estrés oxidativo en cirugía cardíaca: mín. Circulación extracorpórea invasiva versus convencional

El objetivo general del proyecto es desarrollar métodos analíticos simples y precisos para la cuantificación de biomarcadores de estrés oxidativo específicos en muestras biológicas que proporcionarán un diagnóstico, pronóstico y diseño terapéutico más sencillos en pacientes sometidos a cirugía a corazón abierto y una posible comparación entre diferentes métodos terapéuticos. Estrategias para reducir el estrés oxidativo.

Para lograr este objetivo, el proyecto se dividirá en objetivos específicos:

• Surtido de especies oxidativas reactivas específicas y desarrollo de protocolos analíticos para estos biomarcadores de estrés oxidativo utilizando equipos analíticos sofisticados.
• Cuantificación de biomarcadores específicos de estrés oxidativo como indicadores de estrés oxidativo antes y después de una cirugía a corazón abierto con el uso de circulación extracorpórea.
• Predicción del nivel de estrés oxidativo con biomarcadores específicos de estrés oxidativo en pacientes sometidos a cirugía de bypass cardiopulmonar con corazón detenido
• Procesamiento estadístico de los datos obtenidos e implementación en la práctica clínica adaptando la circulación extracorpórea a un paciente individual.
• Comparación del estrés oxidativo en pacientes sometidos a cirugía a corazón abierto con el uso de dos tipos diferentes de técnicas de circulación extracorpórea.

Estado del arte en el campo de investigación propuesto y estudio de la literatura relevante. Estudios recientes sobre el estado del estrés oxidativo han identificado los biomarcadores como el potencial de revolucionar la ciencia médica en términos de diagnóstico, pronóstico y terapia. Se han identificado biomarcadores para diversas enfermedades y trastornos, por ejemplo, trastornos metabólicos, enfermedades cardiovasculares, infartos de miocardio, trastornos neurológicos, etc. Los biomarcadores específicos pueden ayudar a diagnosticar el estrés cuando se exploran los biomarcadores de pronóstico para estudiar la progresión o el resultado de esta cascada de estrés-enfermedad y pueden predecir la probabilidad de aparición de la enfermedad. Recientemente, muchos autores han publicado revisiones sobre el estrés oxidativo y sus biomarcadores, así como su determinación cuantitativa, también existen algunos estudios clínicos, pero muchas veces estos involucran un tipo de biomarcador. La determinación de estos compuestos a partir de suero y plasma es un desafío para cualquier técnica analítica y requiere precauciones especiales en la etapa preanalítica. Recientemente, se han utilizado diversos métodos cromatográficos para sustituir los métodos espectrofotométricos convencionales. Hasta ahora, los métodos de cromatografía líquida de alta presión (HPLC), cromatografía líquida con espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) y cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) han demostrado ser específicos y más sensibles para la mayoría del estrés oxidativo (OS). ) biomarcadores a partir de material biológico, pero todavía no existe un método que sea lo suficientemente específico, preciso, sensible y cuantitativo para medir biomarcadores en muestras biológicas y que pueda usarse en diagnóstico clínico. Dado que la identificación de biomarcadores es más fiable, se pueden hacer más correlaciones con determinadas enfermedades o trastornos, especialmente en el campo de las enfermedades cardiovasculares, donde la literatura es escasa o nula. En este estudio, se desarrollarán y validarán métodos analíticos sólidos y específicos para biomarcadores de SG específicos, comprendiendo así los mecanismos y el cronograma de los niveles de biomarcadores de SG después de la cirugía cardíaca.

La derivación cardiopulmonar se ha identificado como un factor independiente de la respuesta inflamatoria sistémica, que potencialmente conduce a inestabilidad hemodinámica, disfunción de múltiples órganos y diversas complicaciones que resultan en una estancia prolongada en la unidad de cuidados intensivos (UCI) y en el hospital. Una de las estrategias para reducir la respuesta inflamatoria ha sido MiECC. Respecto a la Sociedad Internacional de Tecnologías Extracorpóreas Mínimas Invasivas (MiECTiS) para caracterizar un circuito como MiECC debe incluir un circuito cerrado; superficies de contacto con la sangre biológicamente inertes; volumen de cebado reducido; una bomba centrífuga; un oxigenador de membrana; un intercambiador de calor; un sistema para la administración de cardioplejía; una trampa de burbujas venosas/dispositivo de eliminación de aire venoso y un sistema de gestión de sangre derramada. Se han publicado varios estudios que miden y comparan la respuesta inflamatoria en pacientes sometidos a cirugía a corazón abierto con bypass cardiopulmonar convencional (CCPB) o MiECC. Estudios recientes, que compararon el grupo MiECC con la CEC convencional, mostraron niveles más bajos de proteína C reactiva (PCR) y de interleucina 6 e interleucina 8 en el grupo MiECC. Un estudio que midió los marcadores de estrés oxidativo en pacientes sometidos a cirugía de bypass de arteria coronaria con MiECC, CCPB o sin el uso de un circuito extracorpóreo (bypass de arteria coronaria sin bomba - OPCAB) reveló una disminución estadísticamente significativa en los niveles de malondialdehído en MiECC y OPCAB cuando en comparación con CCPB, que mostró resultados prometedores en 30 pacientes incluidos en su estudio. Además, los niveles de malondialdehído alcanzan su punto máximo un par de horas después de la cirugía, lo que hace que la comparación de la respuesta inmune a MiECC o CCPB sea aún más interesante. Al aumentar el número de muestras de sangre, una cohorte de estudio más grande y técnicas novedosas de análisis de malondialdehído, los investigadores creen que se podrían identificar posibles valores pronósticos. En los últimos años se ha identificado al isoprostano como un biomarcador prometedor de la peroxidación lipídica. En un estudio reciente en niños con defectos cardíacos congénitos sometidos a cirugía cardíaca, una rápida eliminación de isoprostanos se asoció con un mejor resultado clínico. No se han encontrado estudios hasta la fecha que comparen los resultados de los isoprostanos en pacientes sometidos a CCPB o MiECC. Endocan, un posible marcador inmunoinflamatorio, que refleja la disfunción endotelial, también podría usarse como un posible marcador de pronóstico para identificar grupos de pacientes que se beneficiarían más de MiECC. Hasta la fecha se han realizado dos estudios que estudian la cinética de endocan después de CCPB. Comparar nuestros resultados con otros estudios y agregar MiECC a la ecuación podría resultar útil para estudios futuros que utilicen endocan como marcador de pronóstico.

IMPORTANCIA DE LOS RESULTADOS ESPERADOS:

El proyecto de investigación titulado Estrés oxidativo y respuesta inflamatoria sistémica después de la cirugía cardíaca: circulación extracorpórea mínimamente invasiva vs. circulación extracorpórea convencional contribuirá eficientemente a la mejora de la calidad de vida ya que se centrará en la detección de biomarcadores específicos de OS y la comprensión de los mecanismos. y cronología de los niveles de biomarcadores de SG después de la cirugía cardíaca. Hasta donde saben los investigadores, este será el primer estudio integral que incluirá varios biomarcadores en la predicción del nivel de estrés oxidativo en pacientes sometidos a cirugía de derivación cardiopulmonar con corazón detenido y comparará dos tipos de circuitos de derivación cardiopulmonar. Para establecer esta predicción, los biomarcadores de OS se cuantificarán utilizando diferentes métodos cromatográficos junto con espectrometría de masas para la determinación selectiva y eficiente de estos biomarcadores. Los métodos analíticos desarrollados y validados serán sólidos y eficientes para la transferencia de métodos en un entorno clínico. Los datos obtenidos se procesarán estadísticamente y se implementarán en la práctica clínica adaptada a la circulación extracorpórea de cada paciente.