심장 수술 환자의 고용량 비타민 C

관상동맥 우회로 이식(CABG)은 심장 외과 의사가 수행하는 가장 일반적인 절차입니다. 1930년대에는 심폐우회술(CPB)의 발달로 더 복잡한 수술이 가능해졌습니다. CABG 절차는 2000년에 500,000건 이상으로 증가하여 지난 10년 동안 그 수가 다소 감소했습니다. 2010년에는 150,000건 이상의 주요 심장 시술이 CABG와 관련되었습니다. 18,008건은 대동맥 판막 교체와 CABG를 모두 포함했습니다. 2,378건은 승모판 교체술과 CABG를 수반했습니다. 4,635건은 승모판 수리 및 CABG를 포함했습니다. 이 절차는 비용이 많이 듭니다. 2010년 CABG 및 판막 시술에 대한 평균 병원비는 $124,404 및 $171,270였으며, 평균 입원 기간은 9일 및 11일이었고 병원 내 사망률은 각각 1.8% 및 3.9%였습니다.

수술 후 심방 세동(AF)은 CABG 후 가장 흔한 부작용으로 환자의 20-50%에서 경험합니다. AF의 가장 높은 발병률은 수술 후 3일째에 발생합니다. 수술 후 심방세동은 전반적인 예후가 좋지 않아 뇌졸중 및 인지 장애 장애가 4배 증가하고 심장 관련 사망 위험이 3배 증가하며 입원 기간이 길어집니다. 이러한 위험은 지난 10년 동안 환자 인구의 변화하는 구성에 의해 증가합니다. 환자는 나이가 많고 더 아프며 심각한 관상 동맥 질환(CAD), 울혈성 심부전과 같은 더 복잡한 질병 상태 및 동반 질환을 나타냅니다. (CHF), 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 당뇨병, 기계적 지지 장치 배치를 통한 이전의 심장 수술 및 복잡한 약리학적 병력. CPB 환자들 사이에서 증가된 수혈과 함께 심방세동의 더 높은 유병률이 또한 보고되었으며, 이는 수혈된 적혈구로부터 염증 마커 및 매개체의 혈장 부하 증가와 관련이 있음을 시사합니다. 다양한 약물에 의한 심방세동의 감소는 중간 정도의 효과가 있지만, 심방세동을 개시하는 심근 손상 과정이 이미 발생한 후에 베타 차단제로 심방세동을 조절하거나 아미오다론으로 심방세동을 전환해야 합니다.

수술 후 심방세동의 발생률 감소, 따라서 고위험 CABG 환자의 이환율 및 사망률 감소는 수술 손상 및 관련 허혈-재관류에 의해 유도된 염증 및 응고 활성화의 상류 결합 과정을 표적으로 하여 보다 효과적으로 접근할 수 있습니다(I /아르 자형). CPB 동안 심장은 다양한 기간의 허혈 기간을 겪게 됩니다. 그 지점의 심장 조직은 전기적으로 쉬고 있으므로 그에 따라 대사 요구량이 낮습니다. 그러나 산소와 영양분의 공급도 심각하게 감소합니다. 이로 인해 느리지만 직접적인 심근 세포 손상이 발생하며 이는 허혈 지속 시간이 증가함에 따라 증가합니다. 그러나 산소화 혈액으로 재관류한 후에는 축적된 산화 기질과 환원성 화합물의 세포 고갈로 인해 실제로 산화 스트레스가 최고조에 달합니다. 허혈-재관류와 관련된 심장 손상은 심각한 활성산소종(ROS) 손상 요소가 있는 병리인 당뇨병 및 CAD와 같은 동반이환의 존재 시 악화될 것입니다. 심근의 높은 수준의 ROS는 심장 근육의 전기적 및 구조적 리모델링에 기여하여 AF를 발생시킵니다.

I/R 관련 산화 스트레스 및 ROS 활성화는 단백질 DNA 및 인지질을 변형시켜 세포 손상에 기여하여 지질 과산화 및 티올 그룹 산화를 일으키고 이는 차례로 염증 캐스케이드의 유도와 연결됩니다. 지질은 다양한 생리학적 과정에서 역할을 하는 중요한 소분자 대사산물입니다. 진핵 세포의 리피도메에는 세포막을 구조적으로 화학적으로 조절하거나 에너지를 저장하거나 생체 활성 대사 산물의 전구체인 수천 개의 지질 개체가 포함되어 있습니다. 따라서 지질 조절 및 대사의 결함은 질병 병리생리학에 중요한 기여자입니다. 특히, 에이코사노이드는 응고 및 염증 경로를 연결하는 지질 매개체입니다. 세포내 산화제 종은 에이코사노이드 합성 경로에서 필수적인 매개체입니다. 따라서 lipidomic 분석은 기본 병인 및 새로운 진단 바이오 마커의 동인을 식별하기 위한 잠재적인 새로운 도구입니다.

CABG 동안 총 과산화물(TP) 및 산화 스트레스 지수는 약 2배 증가했습니다. C-반응성 단백질(CRP) 및 혈소판과 같은 염증 표지자의 우회 후 혈장 수준 증가와 백혈구 활성화가 CPB 동안 관찰되었습니다. CPB와 관련된 산화 스트레스의 증가는 총 혈장 항산화 용량의 감소와 관련이 있습니다. 이러한 관찰은 항산화제가 다른 분자의 산화를 억제하는 분자이기 때문에 흥미롭습니다. 산화는 물질에서 산화제로 전자 또는 수소를 전달하는 화학 반응입니다. 산화 반응은 자유 라디칼을 생성할 수 있습니다. 차례로 이러한 라디칼은 연쇄 반응을 시작할 수 있습니다. 세포에서 연쇄 반응이 일어나면 세포가 손상되거나 사망할 수 있습니다. 산화 방지제는 자유 라디칼 중간체를 제거하여 이러한 연쇄 반응을 종료하고 자동 산화를 통해 다른 산화 반응을 억제합니다. 따라서 항산화제는 종종 환원제입니다. 연구자들은 산화 스트레스와 I/R 손상으로 유발된 세포 손상이 항산화제 보충으로 예방 및/또는 억제될 수 있다고 제안합니다. 특히 조사관은 고용량 정맥 주사(IV) 비타민 C 보충이 ROS를 개선하여 상류 염증 과정을 약화시켜 심방세동과 같은 염증 과정과 관련이 있는 하류 부작용을 감소시킬 것이라는 가설을 세웠습니다. 비타민 C는 우수한 안전성 프로필을 가진 강력한 항산화제이며 중환자 및 외상으로 부상을 입은 환자 모두에서 염증 지표를 감소시키는 새로운 이력이 있기 때문에 실행 가능한 치료 후보입니다. 여러 임상시험에서 CABG 후 AF 발병률을 줄이는 데 있어 비타민 C의 가능한 이점이 나타났습니다(문헌 검색 참조). 비타민 C와 같은 항산화제는 세포내 산화제 종의 청소부 역할을 합니다. 이들은 에이코사노이드 합성 경로의 필수 매개체이므로 비타민 C 보충은 트롬복산(TBX) 생산 경로와 같은 에이코사노이드 매개 경로의 혈전 가능성을 감소시킬 것으로 예상됩니다. 심방세동과 관련된 심장 혈류 장애 및 혈전 형성은 울혈성 심부전 및 뇌졸중에 기여합니다. 따라서 혈전 가능성의 감소는 제안된 치료제의 또 다른 필수 기능입니다.

아래에 설명된 제안된 예비 연구는 (a) 연구 설계가 전신 편향의 최소화를 지향하고 (b) 연구자가 즉각적인 다변량 염증 및 응고 프로필 변화를 동시에 비교한다는 점에서 이전에 보고된 실험에 현저한 발전을 나타냅니다. 염증 변화가 최대가 될 것으로 예상되는 수술 후 기간. 이 접근법의 참신함은 지질과 그 상호 작용 부분의 시스템 수준 분석입니다. 새로운 기술을 통해 샘플, 시간 및 비용 효율적인 방식으로 150개 이상의 지질 매개체에 대한 신속한 정량 분석이 가능합니다.