Ekstern iskemisk postkondisjonering øker HIF-1α plasmanivåer og forbedrer hjertemarkører etter hjertekirurgi

Hjertekirurgi med kardiopulmonal bypass (CPB) er assosiert med iskemi-reperfusjon (I-R) skade. Akutt myokardskade etter hjertekirurgi er assosiert med økt dødelighet og sykelighet. I 1993, rapporterte at kort circumflex arterie okklusjon reduserer myokardinfarktstørrelsen indusert av en definitiv okklusjon av venstre fremre nedadgående arterie, et fenomen som har blitt kalt fjern iskemisk prekondisjonering (RIPC). Denne tilnærmingen gir motstand mot påfølgende iskemiske episoder i fjerntliggende organer, muligens ved å overføre beskyttende mediatorer gjennom humorale, nevronale og systemiske mekanismer, men de involverte mekanismene er ennå ikke fullt kjent. En fersk studie har funnet at kardiobeskyttelse indusert av RIPC, mitokondriene ser ut til å være en viktig subcellulær effektororganell. Det har blitt rapportert at RIPC kan være en potensiell beskyttende tilnærming for perioperative komplikasjoner. Derfor er effekten på myokardskade og klinisk utfall hos pasienter som gjennomgår on-pump cardiac surgery (OPCS) usikre. I denne studien gjennomførte vi en randomisert klinisk studie på pasienter som gjennomgikk OPCS ved bruk av ekstern iskemisk postkondisjonering (RIP), et alternativ til ekstern iskemisk prekondisjonering. RIP kan brukes i forskjellige kliniske situasjoner, medisinske eller kirurgiske, når reperfusjon er initiert og assosiert med acidose, nitrogenoksiddannelse, mitokondriell permeabilitetsovergang porehemming og generering av reaktive oksygenarter. I denne studien har vi valgt ekstern postkondisjonering fordi vi spekulerer i et mulig tap av plasmaeffektorer under CPB-prosedyrer ved bruk av polyvinylklorid (PVC) rør. Siden, når blod eksponeres for PVC-overflaten, kan plasmaproteinene bli adsorbert. Også for å minimere blødnings- eller hemodilunningseffekter på potensielle beskyttende plasmatiske effektornivåer under CPB.

Vevseksponering for lav O2-konsentrasjon starter en hypoksisk respons av den hypoksi-induserbare faktor 1 (HIF-1), en transkripsjonsfaktor-heterodimer, bestående av en O2-regulert HIF-1α-underenhet og en konstitutivt uttrykt HIF-1β-underenhet som binder seg til konsensus. sekvens 5'-RCGTG-3', som er tilstede nær HIF-1-regulerte gener. HIF-1α-proteinstabilitet oppreguleres som respons på hypoksi. HIF-1α-proteinstabilitet er negativt regulert av O2-avhengig prolylhydroksylering og brytes ned under normoksi av prolylhydroksylase. HIF-1α spiller en kritisk rolle i pattedyrcellene som aktiverer gener assosiert med angiogenese, iskemi, energimetabolisme og cellesyklus.

Målet med denne studien utført på pasienter som gjennomgikk OPCS var bestemmelse av tidsforløpet til HIF-1α plasmanivåer som respons på RIP og den mulige korrelasjonen mellom aorta kryssklemmingstid og HIF-1α plasmanivåer i begge grupper. HIF-1α-rolle i fjern iskemisk kondisjonering (pre eller post) er svært lite kjent. Derfor testet vi hypotesen om at RIP induserer hjertebeskyttelse etter OPCS og at dette er assosiert med en økning av HIF-1α plasmanivåer.