Usuwanie cytokin za pomocą cytosorbentów po reakcji zapalnej podczas operacji kardiochirurgicznej (ROCKSTAR)

W ramach kardiochirurgii stosowane są zabiegi mechanicznego wspomagania układu krążenia. W tym przypadku do zastąpienia czynności serca i/lub płuc wykorzystuje się maszyny płuco-serce (HLM) i zminiaturyzowane systemy, takie jak ECMO (pozaustrojowe natlenianie błonowe). Kontakt z niefizjologicznymi sztucznymi powierzchniami może wywołać uogólniony „sterylny” zespół zapalny zwany SIRS (zespół ogólnoustrojowej reakcji zapalnej). Podczas SIRS następuje uwalnianie cytokin prozapalnych w wyniku aktywacji dopełniacza. Te masowo uwalniane, różnorodne cytokiny znacząco wpływają na aktywację i uwalnianie śródbłonkowych komórek progenitorowych (EPC) ze szpiku kostnego podczas krążenia pozaustrojowego (ECC) i na ich długoterminową funkcjonalność.

Zagrażających życiu powikłań tzw. burzy cytokinowej można potencjalnie uniknąć za pomocą adsorbera cytokin (CytoSorb®) i przyspieszyć proces stabilizacji po fazie hiperzapalnej. Nie jest jednak jasne, jak ilościowa i jakościowa modyfikacja wzoru ekspresji cytokin poprzez zastosowanie adsorbera cytokin i jej wpływ na uwalnianie EPC, a także na przebieg kliniczny pacjentów. Chociaż rozszerzenie terapii adsorberem cytokin ma pozytywny wpływ na zmniejszenie stężenia cytokin we krwi, nie badano usuwania cytokin w bezpośredniej korelacji z EPC.

Interakcje te należy zbadać w ramach proponowanego projektu.

Projekt ten jest badaniem pilotażowym o charakterze naukowym dotyczącym translacji, mającym na celu wyjaśnienie związku między komórkami progenitorowymi śródbłonka CD34-dodatnimi a uwalnianiem cytokin w przypadku ECC wykorzystujących adsorber cytokin. Poprzednie badania wykazały pozytywny związek między zwiększonym poziomem cytokin a liczbą krążących komórek progenitorowych śródbłonka. Do chwili obecnej nie zbadano, jak zmienia się ta korelacja lub powiązanie w przypadku stosowania adsorbera cytokin. Dlatego też, ze względu na specyfikę celowanego usuwania cytokin, uzyskane tutaj wyniki mogą dostarczyć istotnych informacji na temat podstawowych badań klinicznych, które w przyszłości można będzie zastosować w zagadnieniach klinicznych i procesach decyzyjnych. Ze względu na coraz większą rolę systemów wspomagania krążenia pozaustrojowego, w przyszłości coraz większe znaczenie będzie miała szczegółowa wiedza na temat związku pomiędzy ogólnoustrojowym stanem zapalnym a aktywacją komórek progenitorowych śródbłonka podczas ich stosowania.

Obecny projekt ma na celu zbadanie, czy związek między odpowiedzią zapalną podczas i po operacji kardiochirurgicznej a liczbą komórek macierzystych (EPC) w dalszym ciągu istnieje po zastosowaniu adsorbera cytokin (CytoSorb ®) oraz czy i w jaki sposób adsorber może wpływać na funkcjonalność , zdolność migracyjną i różnicowanie komórek macierzystych. Zakładamy, że w tych warunkach nie istnieje bezpośrednia korelacja EPC ze stanem zapalnym, zatem obserwowana przez nas klinicznie modulacja SIRS (zespół ogólnoustrojowej reakcji zapalnej) może nie występować. Ponadto zbadamy, czy można zaobserwować korelację między liczbą krążących komórek progenitorowych śródbłonka (komórki CD 34+) a stężeniem cytokin, aby uzyskać przewidywanie dotyczące klinicznej ekspresji stanu zapalnego.

Celem długoterminowym jest identyfikacja pacjentów z grupy wysokiego ryzyka wystąpienia klinicznych objawów stanu zapalnego po zastosowaniu EPC i, w oparciu o zdobytą wiedzę, sformułowanie prognozy na podstawie wzorca stężeń EPC.

To prospektywne badanie powinno dostarczyć informacji, czy i w którym momencie można wiarygodnie przewidzieć okołooperacyjny hiperzapalny stan zapalny oraz czy ustanowienie specyficznego adsorbera cytokin mogłoby mieć pozytywny wpływ na liczbę EPC, a tym samym na krótko- i średnie przetrwanie terminu.