Reaktywne formy tlenu po wymianie zastawki aortalnej (ROS)

Niedokrwienie mięśnia sercowego i uszkodzenie reperfuzyjne (MRI) związane z krążeniem pozaustrojowym wiązano z niekorzystnymi wynikami klinicznymi po operacjach kardiochirurgicznych. Zmiany w ROS po SAVR zostały dobrze udokumentowane w piśmiennictwie. Ponadto wykazano, że przedoperacyjne markery ROS, takie jak dialdehyd malonowy, są predyktorami niekorzystnych wyników po 30-dniowej i rocznej obserwacji. W przeciwieństwie do SAVR, TAVR wiąże się z krótszym czasem trwania niedokrwienia mięśnia sercowego, a zatem hipotensja może być związana z mniejszym stopniem MRI. Reakcje zapalne i uszkodzenie reperfuzyjne po TAVR nie zostały opisane ani porównane z SAVR.

Oddychanie komórkowe prowadzi do powstania częściowo zredukowanych pochodnych tlenu zwanych ROS. W normalnych warunkach fizjologicznych ROS służą jako integralne składniki komórkowych szlaków sygnałowych. Ustala się zrównoważony stan redoks między głównymi układami produkującymi RFT (oksydaza NADPH, oksydaza ksantynowa, syntaza tlenku azotu, mieloperoksydaza i lipoksygenazy) a głównymi układami antyoksydacyjnymi (katalaza, α-tokoferol, kwas askorbinowy, dysmutaza ponadtlenkowa, peroksydaza glutationowa i glutation S) transferazy, które sprzęgają zredukowany GSH z hydrofobowymi związkami organicznymi i glutationem). Nadmierna produkcja lub zmniejszona degradacja ROS przez systemy obrony antyoksydacyjnej nakłada obciążenie oksydacyjne na środowisko komórkowe, prowadząc do modyfikacji wielu biomolekuł i defektów funkcjonalnych.

W MRI enzym oksydaza ksantynowa katalizuje tworzenie kwasu moczowego z współwytwarzaniem nadtlenku. Uwalnianie nadtlenków powoduje rekrutację i aktywację neutrofili oraz ich przyleganie do komórek śródbłonka, co stymuluje powstawanie oksydazy ksantynowej w śródbłonku, z dalszą produkcją nadtlenków. Następnie może nastąpić utlenianie DNA i białek prowadzące do uszkodzenia błony z powodu peroksydacji lipidów prowadzącej do zmian w przepuszczalności błony, modyfikacji struktury białek i zmian funkcjonalnych. Może również wystąpić uszkodzenie oksydacyjne błony mitochondrialnej, powodujące depolaryzację błony i rozłączenie fosforylacji oksydacyjnej ze zmienionym oddychaniem komórkowym. Może to ostatecznie doprowadzić do uszkodzenia mitochondriów, uwolnienia cytochromu c, aktywacji kaspaz i apoptozy.

Chociaż TAVR może nie narażać mięśnia sercowego na ten sam poziom MRI co SAVR, pacjenci poddawani TAVR mają większą liczbę chorób współistniejących, a zatem mogą mieć większe wyjściowe obciążenie ROS niż pacjenci poddawani SAVR. Ponieważ nie opisano powstawania ROS u pacjentów poddawanych TAVR ani tego, czy różnice w poziomach ROS u takich pacjentów korelują z wynikami klinicznymi. Prospektywne badanie będzie próbowało odpowiedzieć na oba te pytania.