Tyypin 2 diabeteksen rooli kehonulkoisen verenkierron jälkeisen tulehdusvasteen tehostamisessa sydänleikkauksen jälkeen (DT2CEC)

Aikuisten sydänkirurgia tarjoaa läppä-, sepelvaltimon- ja sydämen vajaatoiminnan sairauksien kirurgista hoitoa kammio-avun asennuksella. Kehonulkoinen verenkierto (ECC) on yksi suurimmista teknisistä edistysaskeleista, jotka liittyvät sydänkirurgiaan, joka korvaa sydämen ja keuhkojen toiminnot leikkauksen aikana. ECC voi kuitenkin johtaa leikkauksen jälkeisiin komplikaatioihin, joiden alkuperä liittyy potilaan alkuperäiseen kosketukseen ECC:n piiriin ja kalvoihin. Tämä kosketus laukaisee sarjan humoraalisia ja solureaktioita, kuten plasmakontaktijärjestelmän ja komplementin aktivoitumisen, koagulaation ja fibrinolyysin, endoteelisolujen ja leukosyyttien aktivoitumisen sekä monien tulehduksen välittäjien, kuten sytokiinien TNF:n vapautumisen kiertävään vereen. -a, interleukiini IL-1p, interleukiini IL6 ja interleukiini IL8. Nämä reaktiot ilmaantuvat ensimmäisten tuntien aikana ECC:n ja ECC:n jälkeisen tulehduksellisen oireyhtymän häviämisen jälkeen itsestään ja häviävät yleensä 4. ja 6. postoperatiivisen päivän välillä. Erilaiset tekniset ja farmakologiset modaliteetit (piirien bioyhteensopivuus, hemofiltraatio, leukosyyttisuodatin, antioksidantit, tulehduskipulääkkeet, kortikoidit) ovat auttaneet vähentämään ECC:n jälkeistä tulehdusoireyhtymää, mutta niiden osittainen tehokkuus korostaa tarvetta ymmärtää paremmin tulehduksen molekyylimekanismeja. post ECC sen ehkäisyn parantamiseksi.

Jos tulehdusvaste ECC:n jälkeen on useimmiten ohimenevä, tietyt olosuhteet ylläpitävät ja tehostavat tätä vastetta leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden alussa, mikä mahdollisesti johtaa potilaan kuolemaan. Näistä tilanteista Tutkijat löytävät käsitteen hätäsydänleikkaus, potilaan ikä > 75 vuotta ja ennen leikkausta ollut dekompensoitunut sydämen vajaatoiminta, munuaisten vajaatoiminta tai tyypin 2 diabetes (T2D).

Maailman terveysjärjestön (WHO) ja American Diabetes Associationin (ADA) ehdottamien kriteerien mukaan määritelty DT2 on merkittävä itsenäinen riskitekijä yleiskirurgian ja erityisesti sydämen leikkauksen sairastuvuudelle ja kuolleisuuteen. Kardiovaskulaaristen ja infektiokomplikaatioiden riski sydänleikkauksen jälkeen T2D-potilailla kasvaa 17 % jokaista glykemiayksikköä kohti yli 6 mmol/l. Verensokerin tiukka hallinta perioperatiivisen vaiheen aikana kuitenkin vähentää merkittävästi komplikaatioiden riskiä T2D-potilailla. Fysiopatologisesti suurempi postoperatiivisten komplikaatioiden ilmaantuvuus T2D-potilailla johtuu leikkauksen jälkeisen tulehdusvasteen pahenemisesta ja sen haitallisista vaikutuksista verisuonten toimintaan. Tuore tutkimus vahvistaa, että tulehdusgeenejä (IL-1β, IL8) ja siirtymävaiheen aktivaatiotekijöitä (MYC / JUN) koodaavien lähetti-RNA:iden ilmentyminen lisääntyy T2D-potilailla ja että tämä krooninen matala-asteinen preoperatiivinen tila edistäisi tulehdusten säätelyn purkamista. tulehdusvaste sydänleikkauksen jälkeen ja kardiovaskulaaristen komplikaatioiden esiintyminen. Tulehduksen taso T2D-potilailla heijastuu yleensä myös plasman proteiinipitoisuuksien nousuna tulehduksen akuutissa vaiheessa (erityisesti C-reaktiivinen proteiini CRP) ja muiden tulehdusta edistävien sytokiinien (TNF-α IL6). Nämä erilaiset tulokset viittaavat siihen, että NOD:n kaltaisen reseptoriperheen pyriiinidomeenin, joka sisältää 3, (NLRP3) -inflammatorisen domeenin, aktivaatiolla voi olla keskeinen rooli matalan tason kroonisessa tulehdustilassa T2D-potilailla.

Tulehduksellinen NOD:n kaltainen reseptoriperheen pyriiinidomeeni, joka sisältää 3:n, NLRP3, on moniproteiininen alusta, jonka aktivaatio liittyy synnynnäisen tulehdusvasteen signalointireitteihin monissa tulehdus- ja tartuntataudeissa sekä metabolisissa patologioissa, kuten kihti ja tyyppi 2. diabetes. NLRP3-inflammasomin kokoaminen johtaa tulehduksellisten kaspaasien aktivoitumiseen, mikä mahdollistaa prosytokiinien IL-1β ja IL-18 pilkkomisen kypsiksi ja aktiivisiksi sytokiineiksi. Useat tutkimukset osoittavat, että T2D-hyperglykemia on NLRP3:n esiaktivaatio- tai käynnistystekijä, joka voimistaa NLRP3:n sekundaarista aktivaatiota ja IL-1β:n ja IL18:n interleukiinien synteesiä. T2D:n aikana muut aineenvaihduntasignaalit, kuten vapaiden rasvahappojen kertyminen, solujätteen vapautuminen (vaurioihin liittyvät molekyylimallit, DAMP:t) ja reaktiiviset happilajit (ROS) ovat myös vastuussa NLRP3:n esikäsittelystä. Molekulaarisista DAMP-motiiveista mitokondriaalinen DNA (mtDNA) on voimakas NLRP3-tulehduksen aktivaattori mitokondrioiden esi-isän bakteeriperäisen alkuperän vuoksi.

NLRP3-tulehduksen aktivoitumisen rooli sydän- ja verisuonisairauksissa on nyt vakiintunut, ja sen metabolinen pohjustus hyperglykemian vaikutuksesta voisi selittää näiden patologioiden vakavuuden T2D-potilailla pahentuneen tulehdusvasteen vuoksi. Tällä hetkellä ei ole ihmisillä saatuja tietoja NLRP3-tulehdusaktivaation roolista ECC:n jälkeisessä tulehduksellisessa oireyhtymässä. Tutkijat kuvittelevat, että soluvaurioista vastuussa olevaan kehonulkoiseen verenkiertoon (ECC) liittyy DAMP-tyyppisten molekyylikuvioiden vapautuminen NLRP3-tulehduksen aktivoitumisen alussa.