Punasolusiirtojen haittavaikutukset: yhdistävä hypoteesi (INOBA)

Punasolujen (RBC) siirto on usein tehokas estämään sairastuvuutta ja kuolleisuutta anemiapotilailla. Sitä vastoin viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että joillakin punasolujen komponenteilla voi olla toiminnallisia puutteita ("RBC-varastovaurioita"), jotka todella aiheuttavat sairastuvuutta ja kuolleisuutta verensiirrossa. Esimerkiksi potilailla, joille on siirretty yli 14 päivää säilytettyjä punasoluja, tulokset ovat tilastollisesti huonommat kuin niillä, jotka saavat "tuorempia" RBC-yksiköitä. Varastoitujen punasolujen iän lisäksi verensiirtomäärä voi olla tärkeä. TRICC-tutkimus osoitti, että tietyillä potilailla, joiden verensiirtoa rajoitti rajoittava laukaisin (RBC-siirrot vain, kun hemoglobiini [Hb] < 7 g/dl), tulokset olivat merkittävästi parempia kuin niillä, jotka saivat verensiirron vapaammalla laukaisulla ([Hb] < 10 g/ dL Hb). Tämä havainto on ollut erityisen vaikea ymmärtää, koska tavanomainen viisaus viittaa siihen, että kohonneen [Hb]:n pitäisi olla hyödyllinen, koska se tukee lisääntynyttä O2-kuljetusta. Vastaanottajakohtaiset tekijät voivat myös vaikuttaa näiden haittatapahtumien esiintymiseen. Valitettavasti näitä tapahtumia on ollut vaikea tutkia, koska tähän asti ne ovat olleet olemassa vain lisääntyneen sairastuvuuden ja kuolleisuuden "tilastollisina tapahtumina" suurissa tietokokonaisuuksissa. Tällä hetkellä ei ole olemassa kliinisiä tai laboratoriomenetelmiä niiden havaitsemiseksi tai tutkimiseksi yksittäisillä potilailla.

Mikroverenkierto koostuu pienten verisuonten jatkumosta, mukaan lukien pienet arteriolit, hiussuonet ja post-kapillaariset laskimot. Mikroverenkierto edustaa aktiivisesti säätyvää verisuonikiertoa, joka sovittaa verenvirtauksen (ja O2:n kuljetuksen) paikallisiin kudosten hapentarpeisiin. Vaikka fysiologisia mekanismeja, jotka sovittavat O2:n toimituksen paikallisiin vaatimuksiin, ei ymmärretä täysin, endoteelistä johdetulla typpioksidilla (NO) on selvästi tärkeä rooli. Mielenkiintoista on, että viimeaikainen tutkimus on paljastanut, että O2:n ja CO2:n kuljettamisen lisäksi punasolut säätelevät myös paikallisia NO-pitoisuuksia ja voivat siten myös olla yllättävän tärkeässä roolissa verenkierron säätelyssä mikroverenkierrossa.

Tässä tutkijat kokoavat yhteen aiemmin yhdistämättömät tiedot ehdottaakseen yhdistävän hypoteesin, joka keskittyy riittämättömään NO:n biologiseen hyötyosuuteen (INOBA), selittämään joillakin potilailla punasolusiirron jälkeen havaittua lisääntynyttä sairastuvuutta ja kuolleisuutta. Tässä mallissa RBC-yksikköihin (varastointiaika; 2,3-DPG-pitoisuus) ja verensiirron vastaanottajiin (endoteelin toimintahäiriö; hematokriitti [Hct]) liittyvät muuttujat johtavat yhdessä muutoksiin verisuonten NO-tasoissa. Tietyissä olosuhteissa nämä muuttujat ovat "linjassa" siten, että NO-pitoisuudet pienenevät huomattavasti, mikä johtaa vasokonstriktioon, heikentyneeseen paikalliseen verenvirtaukseen ja riittämättömään 02:n toimittamiseen pääelimiin. Näissä olosuhteissa sairastuvuuden ja kuolleisuuden todennäköisyys kasvaa. INOBA-hypoteesi on houkutteleva selittävän voimansa vuoksi ja koska se johtaa useisiin helposti testattaviin ennusteisiin, joita tutkitaan seuraavissa tavoitteissa:

Tavoite 1: Tutkia veren käsittelyn ja varastoinnin vaikutuksia (käyttämällä FDA:n hyväksymiä tavanomaisia ​​olosuhteita) NO-tuotantoon ja ihmisen punasolujen/Hb:n poistamiseen in vitro. Käyttämällä herkkiä biokemiallisia määrityksiä (elektronispin resonanssi [ESR]) ja rotan aorttarenkaan in vitro -biomääritystä, tutkijat testaavat punasolujen säilytysajan, leukoreduktion ja säteilytyksen vaikutukset NO-synteesiin ja/tai ehjien punasolujen ja vapaan Hb:n poistamiseen. Muutoksia, kuten pesua ja nuorentamista, tutkitaan mahdollisina lähestymistavoina NO:n biologisen hyötyosuuden poikkeavuuksien korjaamiseksi.

Tavoite 2: Transfuusio terveille vapaaehtoisille ja tutkia varastointiin liittyvien punasolujen muutosten vaikutuksia verenkiertoon, kudosten hapettumiseen ja sydän- ja verisuonitoiminnan biomarkkereihin. Tutkijat määrittävät, valmistetaan ja säilytetäänkö punasoluja olosuhteissa, jotka muuttavat NO:n biologista hyötyosuutta in vitro (tavoite 1), estävät NO-välitteistä vasodilataatiota, vähentävät kudosten perfuusiota ja vähentävät kudosten O2-kuljetusta terveillä verensiirron vastaanottajilla in vivo. Näillä erikoiskoejärjestelmillä tutkitaan myös 2,3-DPG:n ehtymisen ja harjoituksen aiheuttaman O2-tarpeen roolia.