Zdalne postkondycjonowanie niedokrwienne zwiększa poziom HIF-1α w osoczu i poprawia markery sercowe po operacji kardiochirurgicznej

Kardiochirurgia z krążeniem pozaustrojowym (CPB) wiąże się z urazem niedokrwienno-reperfuzyjnym (I-R). Ostre uszkodzenie mięśnia sercowego po operacji kardiochirurgicznej wiąże się ze zwiększoną śmiertelnością i chorobowością. W 1993 roku doniósł, że krótkie zamknięcie tętnicy okalającej zmniejsza rozmiar zawału mięśnia sercowego wywołanego definitywnym zamknięciem lewej tętnicy zstępującej przedniej, zjawisko to nazwano zdalnym niedokrwieniem wstępnym (RIPC). Takie podejście nadaje odporność na kolejne epizody niedokrwienia w odległych narządach, prawdopodobnie poprzez przenoszenie ochronnych mediatorów poprzez mechanizmy humoralne, neuronalne i układowe, jednak zaangażowane mechanizmy nie są jeszcze w pełni znane. Niedawne badanie wykazało, że ochrona serca wywołana przez RIPC mitochondria wydają się być ważnymi subkomórkowymi organellami efektorowymi. Istnieją doniesienia, że ​​RIPC może stanowić potencjalne podejście zabezpieczające przed powikłaniami okołooperacyjnymi. Dlatego wpływ na uszkodzenie mięśnia sercowego i wynik kliniczny u pacjentów poddawanych operacji kardiochirurgicznej na pompie (OPCS) jest niejednoznaczny. W niniejszym badaniu przeprowadziliśmy randomizowane badanie kliniczne na pacjentach poddawanych OPCS poprzez zastosowanie zdalnego kondycjonowania niedokrwiennego (RIP), alternatywy dla zdalnego kondycjonowania niedokrwiennego. RIP może być stosowany w różnych sytuacjach klinicznych, medycznych lub chirurgicznych, gdy reperfuzja jest inicjowana i związana z kwasicą, tworzeniem tlenku azotu, hamowaniem porów przejściowych przepuszczalności mitochondriów i wytwarzaniem reaktywnych form tlenu. W niniejszym badaniu zdecydowaliśmy się na zdalne kondycjonowanie końcowe, ponieważ spekulujemy o możliwych stratach efektorów plazmatycznych podczas procedur CPB przy użyciu rurek z polichlorku winylu (PVC). Ponieważ kiedy krew jest wystawiona na powierzchnię PVC, białka osocza mogą zostać zaadsorbowane. Również w celu zminimalizowania wpływu krwawienia lub hemodylucji na potencjalne ochronne poziomy efektorów plazmatycznych podczas CPB.

Ekspozycja tkanek na niskie stężenie O2 rozpoczyna odpowiedź hipoksyjną czynnika indukowanego hipoksją 1 (HIF-1), heterodimeru czynnika transkrypcyjnego, składającego się z regulowanej przez O2 podjednostki HIF-1α i konstytutywnie wyrażanej podjednostki HIF-1β, która wiąże się z konsensusem sekwencja 5'-RCGTG-3', która jest obecna w pobliżu genów regulowanych przez HIF-1. Stabilność białka HIF-1α jest zwiększona w odpowiedzi na niedotlenienie. Stabilność białka HIF-1α jest regulowana ujemnie przez zależną od O2 hydroksylację prolilu i jest rozkładana w normoksji przez hydroksylazę prolilu. HIF-1α odgrywa kluczową rolę w komórkach ssaków, aktywując geny związane z angiogenezą, niedokrwieniem, metabolizmem energii i cyklem komórkowym.

Celem niniejszego badania przeprowadzonego u pacjentów poddawanych OPCS było określenie przebiegu czasowego stężenia HIF-1α w osoczu w odpowiedzi na RIP oraz możliwej korelacji między czasem zaciskania krzyżowego aorty a stężeniem HIF-1α w osoczu w obu grupach. Rola HIF-1α w odległym warunkowaniu niedokrwiennym (przed lub po) jest bardzo mało znana. Dlatego przetestowaliśmy hipotezę, że RIP indukuje ochronę serca po OPCS i że jest to związane ze wzrostem poziomów HIF-1α w osoczu.