Il postcondizionamento ischemico remoto aumenta i livelli plasmatici di HIF-1α e migliora i marcatori cardiaci dopo cardiochirurgia

La cardiochirurgia con bypass cardiopolmonare (CPB) è associata a lesioni da ischemia-riperfusione (I-R). Il danno miocardico acuto dopo chirurgia cardiaca è associato ad un aumento della mortalità e della morbilità. Nel 1993, ha riferito che una breve occlusione dell'arteria circonflessa riduce le dimensioni dell'infarto miocardico indotto da un'occlusione definitiva dell'arteria discendente anteriore sinistra, un fenomeno che è stato chiamato precondizionamento ischemico remoto (RIPC). Questo approccio conferisce resistenza a successivi episodi ischemici in organi remoti, possibilmente trasferendo mediatori protettivi attraverso meccanismi umorali, neuronali e sistemici, tuttavia i meccanismi coinvolti non sono ancora del tutto noti. Uno studio recente ha scoperto che la cardioprotezione indotta dalla RIPC nei mitocondri sembra essere un importante organello effettore subcellulare. È stato riportato che RIPC potrebbe essere un potenziale approccio protettivo per le complicanze perioperatorie. Pertanto, gli effetti sul danno miocardico e sull'esito clinico nei pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca con pompa (OPCS) non sono conclusivi. Nel presente studio, abbiamo condotto uno studio clinico randomizzato su pazienti sottoposti a OPCS mediante l'applicazione del postcondizionamento ischemico remoto (RIP), un'alternativa al precondizionamento ischemico remoto. La RIP può essere applicata in diverse situazioni cliniche, mediche o chirurgiche, quando la riperfusione è iniziata e associata ad acidosi, formazione di ossido nitrico, inibizione dei pori di transizione della permeabilità mitocondriale e generazione di specie reattive dell'ossigeno. Nel presente studio abbiamo optato per il postcondizionamento remoto perché ipotizziamo una possibile perdita di effettori plasmatici durante le procedure CPB utilizzando tubi in polivinilcloruro (PVC). Poiché, quando il sangue è esposto alla superficie del PVC, le proteine ​​plasmatiche possono essere adsorbite. Anche per ridurre al minimo gli effetti del sanguinamento o dell'emodiluizione sui livelli di potenziali effettori plasmatici protettivi durante il CPB.

L'esposizione dei tessuti a una bassa concentrazione di O2 avvia una risposta ipossica del fattore 1 inducibile dall'ipossia (HIF-1), un eterodimero del fattore di trascrizione, costituito da una subunità HIF-1α regolata dall'O2 e da una subunità HIF-1β costitutivamente espressa che si lega al consenso sequenza 5'-RCGTG-3', che è presente vicino ai geni regolati da HIF-1. La stabilità della proteina HIF-1α è sovraregolata in risposta all'ipossia. La stabilità della proteina HIF-1α è regolata negativamente dalla prolil idrossilazione O2-dipendente ed è degradata in normossia dalla prolil idrossilasi. L'HIF-1α svolge un ruolo fondamentale nelle cellule dei mammiferi che attivano i geni associati all'angiogenesi, all'ischemia, al metabolismo energetico e al ciclo cellulare.

Lo scopo di questo studio condotto su pazienti sottoposti a OPCS era la determinazione del decorso temporale dei livelli plasmatici di HIF-1α in risposta a RIP e la possibile correlazione tra tempo di cross-clamping aortico e livelli plasmatici di HIF-1α in entrambi i gruppi. Il ruolo di HIF-1α nel condizionamento ischemico remoto (pre o post) è molto poco conosciuto. Pertanto, abbiamo testato l'ipotesi che RIP induca protezione cardiaca dopo OPCS e che ciò sia associato ad un aumento dei livelli plasmatici di HIF-1α.