적혈구 수혈의 부작용: 통합 가설 (INOBA)

적혈구(RBC) 수혈은 종종 빈혈 환자의 이환율과 사망률을 예방하는 데 효과적입니다. 대조적으로 최근 연구에 따르면 일부 RBC 구성 요소에는 수혈 시 실제로 이환율과 사망률을 유발하는 기능적 결함("RBC 저장 병변")이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 14일 이상 저장된 적혈구로 수혈된 환자는 "신선한" 적혈구 단위를 받은 환자보다 통계적으로 더 나쁜 결과를 보였습니다. 저장된 적혈구의 나이와 함께 수혈되는 양이 중요할 수 있습니다. TRICC 연구는 제한적 트리거(헤모글로빈[Hb] < 7g/dL일 때만 RBC 수혈)에 의해 수혈이 제한된 특정 환자가 더 자유로운 트리거([Hb] < 10g/dL dL Hb). 이 발견은 특히 이해하기 어려웠는데, 이는 [Hb] 상승이 증가된 O2 전달을 지원하기 때문에 유익해야 한다는 기존의 통념 때문입니다. 수혜자 특정 요인도 이러한 부작용의 발생에 기여할 수 있습니다. 불행하게도 이러한 사건은 지금까지 대규모 데이터 세트에서 증가된 이환율과 사망률의 "통계적 발생"으로만 존재했기 때문에 조사하기 어려웠습니다. 현재 개별 환자에서 이를 감지하거나 연구하는 임상 또는 실험실 방법은 없습니다.

미세순환은 소동맥, 모세혈관 및 모세혈관후소정맥을 포함하는 작은 혈관의 연속체로 구성됩니다. 미세순환은 혈류(및 O2 전달)를 국소 조직 산소 요구와 일치시키는 능동적으로 조정하는 혈관 회로를 나타냅니다. O2 전달을 국소 요구 사항과 일치시키는 생리학적 메커니즘은 불완전하게 이해되어 있지만 내피 유래 산화질소(NO)는 분명히 중요한 역할을 합니다. 흥미롭게도 최근 연구에서는 RBC가 O2와 CO2를 운반하는 것 외에도 국소 NO 농도를 제어하므로 미세 순환에서 혈류를 조절하는 데 놀라울 정도로 중요한 역할을 할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

여기에서 연구자들은 이전에 연결되지 않은 데이터를 모아 불충분한 NO 생체이용률(INOBA)을 중심으로 통합 가설을 제안하여 RBC 수혈 후 일부 환자에서 관찰된 이환율 및 사망률 증가를 설명합니다. 이 모델에서 RBC 단위(저장 시간, 2,3-DPG 농도) 및 수혈 수용자(내피 기능 장애, 헤마토크리트[Hct])와 관련된 변수는 집합적으로 혈관층에서 NO 수준의 변화를 초래합니다. 특정 상황에서 이러한 변수는 "정렬"되어 NO 농도가 현저하게 감소하여 혈관 수축, 국소 혈류 감소 및 말단 기관으로의 O2 전달 부족으로 이어집니다. 이러한 상황에서 이환율과 사망률이 높아집니다. INOBA 가설은 그 설명력과 쉽게 테스트할 수 있는 많은 예측으로 이어지기 때문에 매력적입니다. 다음 목표에서 조사할 것입니다.

목표 1: 시험관 내에서 인간 RBC/Hb에 의한 NO 생성 및 소거에 대한 혈액 처리 및 저장(표준 FDA 승인 조건 사용)의 영향을 조사합니다. 민감한 생화학적 분석법(전자 스핀 공명[ESR])과 시험관 내 쥐 대동맥 고리 생체 분석법을 사용하여 연구자들은 온전한 RBC 및 유리 Hb에 의한 NO 합성 및/또는 소거에 대한 RBC 저장 시간, 백혈구 감소 및 방사선 조사의 효과를 테스트할 것입니다. 세척 및 회춘과 같은 수정은 NO 생체이용률의 이상을 교정하기 위한 가능한 접근법으로 조사될 것입니다.

목표 2: 건강한 지원자에게 수혈하고 저장 관련 RBC 변화가 혈류, 조직 산소화 및 심혈관 기능의 바이오마커에 미치는 영향을 조사합니다. 조사관은 체외에서 NO 생체이용률을 변경하는 조건(목표 1)에서 준비되고 저장된 RBC가 생체 내 건강한 수혈 수용자에서 NO 매개 혈관확장을 억제하고 조직 관류를 감소시키며 조직 O2 전달을 감소시키는지 여부를 결정할 것입니다. 2,3-DPG 고갈 및 운동 유발 O2 요구의 역할도 이러한 특수 실험 시스템으로 조사할 것입니다.