De biologische basis van herniavorming

Diafragmatische hernia is een veel voorkomend medisch probleem dat wordt gekenmerkt door uitsteeksel van de ingewanden van de buik direct door (95% van de gevallen) of grenzend aan (5% van de gevallen) de slokdarmhiatus. Personen die lijden aan deze zogenaamde hiatale en para-oesofageale hernia's ervaren symptomen zoals regurgitatie, brandend maagzuur, vroege verzadiging en in extreme gevallen ademhalingsproblemen of viscerale wurging en ischemie. Tenzij de hernia klein is, zijn deze symptomen over het algemeen ongevoelig voor medische behandeling en vereisen ze chirurgische correctie, met ongeveer 40.000 antirefluxoperaties die elk jaar worden uitgevoerd in de Verenigde Staten. De hernia-reparatieprocedure, die laparoscopisch of open kan worden uitgevoerd, omvat het verkleinen van de intrathoracale ingewanden terug in de buikholte en het sluiten van het diafragmatische defect. Over het algemeen kan deze sluiting van de hernia voornamelijk worden bereikt met behulp van niet-resorbeerbare hechtingen om de randen van het defect te benaderen. Helaas is het herhalingspercentage voor dit type reparatie onaanvaardbaar hoog en varieert het van 10-40%. Bovendien, in het geval van een bijzonder grote hernia, kunnen de randen van het defect te ver uit elkaar liggen om primair bij elkaar te worden gebracht, waardoor het gebruik van andere strategieën nodig is, zoals het ontspannen van incisies of patches om de opening te overbruggen. Hoewel de precieze recidiefpercentages van deze complexe reparaties niet duidelijk zijn, is de verwachting dat ze nog hoger zijn dan voor die diafragmatische hernia's die primair kunnen worden gesloten.

De genetische en biologische factoren die individuen vatbaar maken voor het vormen van hernia's, worden niet goed begrepen. Verschillende kleinere series hebben gesuggereerd dat de vorming van ventrale en inguinale hernia het gevolg kan zijn van zwakte van de buikwand, mogelijk secundair aan defecten in collageenafzetting en metabolisme. Bepaalde onderzoeken hebben hogere verhoudingen aangetoond van Type III collageen (onrijp) tot Type I collageen (volgroeid), zowel op eiwit- als mRNA-niveau, bij patiënten met abdominale hernia's in vergelijking met patiënten zonder. Bovendien geven andere rapporten aan dat deze verschillen in de niveaus van volwassen collageen het gevolg kunnen zijn van onderliggende verschillen in de expressie van bepaalde matrixmetalloproteïnase (MMP's), die grotendeels verantwoordelijk zijn voor de remodellering van collageen. Van MMP's -1, -2, -3, -9 en -13 is aangetoond dat ze worden opgereguleerd bij bindweefselbeschadiging, en veranderingen in zowel MMP-2 als fibrillair collageen kunnen de normale wondgenezing verstoren. Bovendien, Bellon et. al. hebben een overexpressie van MMP-2 in fibroblasten aangetoond bij patiënten met directe liesbreuken, en de groep van Zheng ontdekte overexpressie van MMP-13 in weefselmonsters van patiënten met recidiverende liesbreuken. Tot nu toe is er geen onderzoek gedaan naar de rol van collageenafzetting en MMP's bij de vorming van hiatale en para-oesofageale hernia's. Voorbereidend werk in onze instelling heeft echter een vermindering van meer dan 50% aangetoond in het elastinegehalte van de phreno-oesofageale en gastrohepatische ligamenten ("respectievelijk PEL" en "GHL") van die patiënten met een hiatale hernia in vergelijking met patiënten zonder hernia. Bovendien vertoonden de elastische vezels in de PEL en GHL vaak fragmentatie en vervorming ondanks het ontbreken van een zichtbare ontstekingsreactie. (J.A. Curci en N.J. Soper, niet-gepubliceerde resultaten) Desalniettemin hebben noch ons vroege werk, noch enige van de studies van externe instellingen gekeken naar manieren om patiënten te screenen (d.w.z. via bloedafname) om diegenen op te sporen die een hoger risico lopen op het optreden van een dergelijke hernia. Momenteel worden nieuwe MMP-remmende geneesmiddelen bestudeerd als methoden om de ontwikkeling van andere MMP-afhankelijke aandoeningen, zoals abdominaal aorta-aneurysma (AAA), mogelijk te blokkeren of te vertragen. In deze zin, als patiënten met een genetische/biologische aanleg voor herniavorming gemakkelijk kunnen worden geïdentificeerd, vormt dit een potentieel punt voor medische interventie om toekomstige hernia-ontwikkeling te voorkomen.

Onderzoeksprocedures:

Patiënten die in het onderzoek zullen worden opgenomen, zullen standaard naar onze groep worden verwezen door huisartsen of andere specialisten die vinden dat chirurgische correctie van een hernia diafragmatica of achalasie noodzakelijk is. Bovendien komen patiënten die naar onze praktijk zijn verwezen voor een operatie voor gewichtsvermindering ook in aanmerking voor inschrijving.

Toestemming voor deelname aan het onderzoek vindt plaats op het moment van toestemming voor de chirurgische ingreep en wordt verkregen door de PI en andere behandelende chirurgen binnen de minimaal invasieve chirurgiegroep. Dit zal gebeuren in het kantoor/de kliniek van de chirurg, of in het ziekenhuis als de patiënt een intern consult heeft, enkele dagen tot weken voorafgaand aan de geplande operatie.

Na het proces van geïnformeerde toestemming worden patiënten op de juiste manier in de onderzoeks- of controlegroep geplaatst. Op het moment van de operatie (herstel van een hernia, bariatrische procedure of myotomie van de slokdarm) wordt een monster van 30 ml veneus bloed afgenomen en bewaard voor later onderzoek en analyse. De juiste standaard chirurgische procedure zal dan worden uitgevoerd volgens het oordeel van de chirurg, maar tijdens de operatie zal een klein stukje weefsel (ongeveer 1 cm2) worden weggesneden uit elk van de 3 anatomische locaties: 1) de linker diafragmatische crus, 2) de PEL, en 3) de GHL. Na verwijdering uit de buik zullen deze weefselmonsters in 2 stukken worden verdeeld om op een later tijdstip verder te worden onderzocht.

Deze uitgesneden monsters vertegenwoordigen een minieme hoeveelheid weefsel in vergelijking met de totale grootte van de diafragmatische crura en de omliggende ligamentaire aanhechtingen, en het is niet te verwachten dat het verwijderen ervan enig voorzienbaar probleem voor de patiënt zal veroorzaken. In feite vereist herstel van een hiatale hernia vaak dissectie van veel grotere stukken cruraal en bindweefsel dan dit om volledige reductie van de ingewanden van de buik uit de borst en daaropvolgende sluiting van het herniadefect te verkrijgen. Na verwijdering van deze kleine weefselmonsters wordt de hernia-reparatie, slokdarmmyotomie of maagbypass/banding op een standaardmanier voltooid.

Inclusiecriteria: elke patiënt die para-oesofageale hernia-reparatie, oesofageale myotomie, laparoscopische maagbypass of laparoscopisch verstelbare maagband ondergaat.

Uitsluitingscriteria: zwangere vrouwen, minderjarigen, gevangenen