Tulehdusvaste ja oksidatiivinen stressi sydänkirurgiassa: Min. Invasiivinen vs. tavanomainen ruumiinulkoinen verenkierto

Hankkeen yleistavoitteena on kehittää tarkka ja yksinkertainen analyyttinen menetelmä(t) spesifioitujen oksidatiivisen stressin biomarkkerien kvantifiointiin biologisissa näytteissä, jotka helpottavat diagnoosia, ennustetta ja terapeuttista suunnittelua potilailla, joille tehdään avoin sydänleikkaus sekä mahdollista vertailua eri terapeuttisten lääkkeiden välillä. strategioita oksidatiivisen stressin vähentämiseksi.

Tämän tavoitteen saavuttamiseksi hanke jaetaan erityisiin tavoitteisiin:

• Valikoima spesifisiä reaktiivisia oksidatiivisia lajeja ja analyyttisten protokollien kehittäminen näille oksidatiivisen stressin biomarkkereille käyttämällä kehittyneitä analyyttisiä laitteita.
• Spesifisten oksidatiivisen stressin biomarkkerien kvantifiointi oksidatiivisen stressin indikaattoreina ennen ja jälkeen avosydänleikkauksen käyttämällä kardiopulmonaalista ohitusta.
• Oksidatiivisen stressin tason ennustaminen spesifisillä oksidatiivisen stressin biomarkkereilla potilailla, joille tehdään pysähtyneen sydämen kardiopulmonaalinen ohitusleikkaus
• Saatujen tietojen tilastollinen käsittely ja toteutus kliinisessä käytännössä kehonulkoisen verenkierron räätälöimiseksi yksittäiselle potilaalle.
• Oksidatiivisen stressin vertailu potilailla, joille tehdään avosydänleikkaus kahden erityyppisen kardiopulmonaalisen ohitustekniikan avulla.

Uusinta tekniikkaa ehdotetulla tutkimusalalla ja asiaankuuluvan kirjallisuuden kartoitus Viimeaikaiset oksidatiivisen stressin tilaa koskevat tutkimukset ovat tunnistaneet biomarkkerit potentiaaliksi mullistaa lääketieteen diagnoosin, ennusteen ja hoidon suhteen. Biomarkkereita on tunnistettu erilaisille sairauksille ja häiriöille, esimerkiksi aineenvaihduntahäiriöille, sydän- ja verisuonitaudeille, sydäninfarktille, neurologisille häiriöille jne. Spesifiset biomarkkerit voivat auttaa stressin diagnosoinnissa, kun prognostisia biomarkkereita tutkitaan tämän stressitautisarjan etenemisen tai lopputuloksen tutkimiseksi, ja ne voivat ennustaa taudin esiintymisen todennäköisyyden. Äskettäin monet kirjoittajat ovat julkaisseet katsauksia oksidatiivisesta stressistä ja sen biomarkkereista sekä niiden kvantitatiivisesta määrityksestä, on myös joitain kliinisiä tutkimuksia, mutta usein niissä on mukana yhden tyyppinen biomarkkeri. Näiden yhdisteiden määrittäminen seerumista ja plasmasta on haastavaa jokaiselle analyysitekniikalle ja vaatii erityisiä varotoimia esianalyysivaiheessa. Viime aikoina on käytetty erilaisia ​​kromatografisia menetelmiä korvaamaan tavanomaisia ​​spektrofotometrisiä menetelmiä. Tähän mennessä korkeapainenestekromatografia (HPLC), nestekromatografia tandem-massaspektrometrialla (LC-MS/MS) ja kaasukromatografia-massaspektrometria (GC-MS) ovat osoittautuneet spesifisiksi ja herkemmiksi useimpien oksidatiivisten stressien (OS) suhteen. ) biomarkkereita biologisesta materiaalista, mutta vielä ei ole olemassa menetelmää, joka olisi riittävän spesifinen, tarkka, herkkä ja kvantitatiivinen mittaamaan biomarkkereita biologisista näytteistä ja jota voitaisiin käyttää kliinisessä diagnostiikassa. Koska biomarkkerien tunnistaminen on luotettavampaa, voidaan tehdä enemmän korrelaatioita tiettyihin sairauksiin tai häiriöihin, erityisesti sydän- ja verisuonisairauksien alalla, jossa kirjallisuutta on vähän tai ei. Tässä tutkimuksessa kehitetään ja validoidaan vankkoja ja spesifisiä analyyttisiä menetelmiä tietyille käyttöjärjestelmän biomarkkereille, jotta ymmärretään OS-biomarkkeritasojen mekanismit ja aikajana sydänleikkauksen jälkeen.

Kardiopulmonaalinen ohitus on tunnistettu itsenäiseksi tekijäksi systeemiselle tulehdusvasteelle, joka mahdollisesti johtaa hemodynaamiseen epävakauteen, useiden elinten toimintahäiriöihin ja erilaisiin komplikaatioihin, jotka johtavat pitkittyneeseen tehohoitoyksikköön (ICU) ja sairaalahoitoon. Yksi strategioista tulehdusvasteen vähentämiseksi on ollut MiECC. Mitä tulee Minimal Invassive Extra-Corporeal Technologies International Society (MiECTiS) -piirin luonnehtimiseen MiECC:ksi, sen tulee sisältää suljettu piiri; biologisesti inertit veren kosketuspinnat; pienempi esitäyttömäärä; keskipakopumppu; kalvohapetin; lämmönvaihdin; järjestelmä kardioplegian synnyttämiseksi; laskimokuplaloukku/laskimoilman poistolaite ja vuodatetun veren hallintajärjestelmä. On julkaistu useita tutkimuksia, joissa mitataan ja verrataan tulehdusvastetta potilailla, joille tehdään avoin sydänleikkaus joko perinteisellä kardiopulmonaalisella ohitusleikkauksella (CCPB) tai MiECC:llä. Viimeaikaiset tutkimukset, joissa verrattiin MiECC-ryhmää tavanomaiseen CPB:hen, osoittivat alhaisempia C-reaktiivisen proteiinin (CRP) ja interleukiini 6:n ja interleukiini 8:n tasoja MiECC-ryhmässä. Tutkimus, jossa mitattiin oksidatiivisia stressimarkkereita potilailla, joille tehtiin sepelvaltimon ohitusleikkaus joko MiECC:llä, CCPB:llä tai ilman kehonulkoista piiriä (off-pump sepelvaltimon ohitus - OPCAB), paljasti tilastollisesti merkitsevän malondialdehydipitoisuuden alenemisen MiECC:ssä ja OPCAB:ssa, kun verrattuna CCPB:hen, joka osoitti lupaavia tuloksia 30 tutkimukseen osallistuneella potilaalla. Myös malondialdehydipitoisuudet saavuttavat huippunsa parin tunnin kuluttua leikkauksesta, mikä tekee immuunivasteen vertailusta MiECC:lle tai CCPB:lle entistä mielenkiintoisempaa. Lisäämällä verinäytteiden määrää, lisäämällä tutkimuskohorttia ja uusia malondialdehydianalyysitekniikoita tutkijat uskovat, että mahdollisia ennustearvoja voitaisiin tunnistaa. Viime vuosina isoprosaani on tunnistettu lupaavaksi lipidiperoksidaatioiden biomarkkeriksi. Hiljattain tehdyssä tutkimuksessa lapsilla, joilla oli synnynnäisiä sydänvikoja ja joille tehdään sydänleikkaus, isoprostaanien nopea puhdistuma yhdistettiin parempaan kliiniseen lopputulokseen. Tähän mennessä ei ole löydetty tutkimuksia, joissa olisi verrattu isoprostaanien tuloksia potilailla, joille tehdään CCPB tai MiECC. Endokaania, potentiaalista immuno-inflammatorista merkkiainetta, joka heijastaa endoteelin toimintahäiriötä, voitaisiin käyttää myös mahdollisena prognostisena markkerina tunnistamaan potilasryhmiä, jotka hyötyisivät eniten MiECC:stä. Tähän mennessä on tehty kaksi endokaanin kinetiikkaa CCPB:n jälkeistä tutkimusta. Tulostemme vertaaminen muihin tutkimuksiin ja MiECC:n lisääminen yhtälöön voi osoittautua hyödylliseksi tulevissa tutkimuksissa, joissa endokaania käytetään prognostisena markkerina.

ODOTETTUJEN TULOSTEN MERKITYS:

Tutkimusprojekti, jonka otsikko on Oksidatiivinen stressi ja systeeminen tulehdusreaktio sydänleikkauksen jälkeen: minimaalisesti invasiivinen kehonulkoinen verenkierto vs. tavanomainen kehonulkoinen verenkierto, edistää tehokkaasti elämänlaadun paranemista, sillä sen painopiste on tiettyjen OS-biomarkkerien havaitsemisessa ja mekanismien ymmärtämisessä. ja käyttöjärjestelmän biomarkkeritasojen aikajana sydänleikkauksen jälkeen. Tutkijoiden tietämyksen mukaan tämä on ensimmäinen tällainen kattava tutkimus, joka sisältää useita biomarkkereita oksidatiivisen stressin tason ennustamisessa potilailla, joille tehdään pysähtyneen sydämen kardiopulmonaalinen ohitusleikkaus, ja vertailee kahden tyyppisiä kardiopulmonaalisia ohituspiirejä. Tämän ennusteen vahvistamiseksi OS-biomarkkerit kvantifioidaan käyttämällä erilaisia ​​kromatografisia menetelmiä yhdessä massaspektrometrian kanssa näiden biomarkkerien selektiivistä ja tehokasta määritystä varten. Kehitetyt ja validoidut analyyttiset menetelmät ovat kestäviä ja tehokkaita menetelmän siirtämiseen kliinisessä ympäristössä. Saadut tiedot käsitellään tilastollisesti ja toteutetaan yksittäisen potilaan kehonulkoiseen verenkiertoon räätälöitynä kliinisessä käytännössä.