Воспалительная реакция и окислительный стресс в кардиохирургии: мин. Инвазивное и традиционное экстракорпоральное кровообращение

Общая цель проекта заключается в разработке точного и простого аналитического метода(ов) для количественной оценки конкретных биомаркеров окислительного стресса в биологических образцах, который облегчит диагностику, прогноз и разработку терапии у пациентов, перенесших операцию на открытом сердце, а также возможное сравнение между различными терапевтическими методами. стратегии снижения окислительного стресса.

Для достижения этой цели проект будет разделен на конкретные задачи:

• Ассортимент конкретных реактивных окислительных видов и разработка аналитических протоколов для этих биомаркеров окислительного стресса с использованием сложного аналитического оборудования.
• Количественная оценка специфических биомаркеров окислительного стресса как индикаторов окислительного стресса до и после операции на открытом сердце с использованием искусственного кровообращения.
• Прогнозирование уровня окислительного стресса с помощью специфических биомаркеров окислительного стресса у пациентов, перенесших операцию искусственного кровообращения при остановке сердца
• Статистическая обработка полученных данных и внедрение в клиническую практику при адаптации экстракорпорального кровообращения к индивидуальному пациенту.
• Сравнение окислительного стресса у пациентов, перенесших операцию на открытом сердце с использованием двух различных методов искусственного кровообращения.

Современное состояние предлагаемой области исследований и обзор соответствующей литературы. Недавние исследования состояния окислительного стресса выявили, что биомаркеры могут совершить революцию в медицинской науке с точки зрения диагностики, прогноза и терапии. Биомаркеры были идентифицированы для различных заболеваний и нарушений, например, метаболических нарушений, сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктов миокарда, неврологических расстройств и т. д. Конкретные биомаркеры могут помочь в диагностике стресса, когда прогностические биомаркеры исследуются для изучения прогрессирования или исхода этого каскада стресс-болезнь, и могут предсказать вероятность возникновения заболевания. В последнее время многие авторы опубликовали обзоры об оксидативном стрессе и его биомаркерах, а также их количественном определении, имеются также клинические исследования, но зачастую они связаны с одним типом биомаркеров. Определение этих соединений в сыворотке и плазме является сложной задачей для любого аналитического метода и требует особых мер предосторожности на преаналитическом этапе. В последнее время для замены традиционных спектрофотометрических методов стали использоваться различные хроматографические методы. На сегодняшний день методы жидкостной хроматографии высокого давления (ВЭЖХ), жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС) и газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) оказались специфичными и более чувствительными к большинству окислительных стрессов (ОС). ) биомаркеры из биологического материала, но до сих пор не существует метода, который был бы достаточно специфичным, точным, чувствительным и количественным для измерения биомаркеров в биологических образцах и мог бы быть использован в клинической диагностике. Поскольку идентификация биомаркеров более надежна, можно установить больше корреляций с определенными заболеваниями или расстройствами, особенно в области сердечно-сосудистых заболеваний, где литература либо скудна, либо отсутствует. В этом исследовании будут разработаны и проверены надежные и специфические аналитические методы для конкретных биомаркеров ОС, что позволит понять механизмы и сроки изменения уровней биомаркеров ОС после операции на сердце.

Искусственное кровообращение идентифицировано как независимый фактор системной воспалительной реакции, что потенциально приводит к гемодинамической нестабильности, полиорганной дисфункции и различным осложнениям, приводящим к длительному пребыванию в отделении интенсивной терапии (ОИТ) и стационаре. Одной из стратегий снижения воспалительной реакции была MiECC. Что касается Международного общества минимально инвазивных экстракорпоральных технологий (MiECTiS), то для того, чтобы охарактеризовать цепь как MiECC, она должна включать замкнутую цепь; биологически инертные поверхности, контактирующие с кровью; уменьшенный объем заливки; центробежный насос; мембранный оксигенатор; теплообменник; система доставки кардиоплегии; устройство для улавливания венозных пузырей/устройство для удаления венозного воздуха и система управления пролитой кровью. Было опубликовано несколько исследований, в которых измерялась и сравнивалась воспалительная реакция у пациентов, перенесших операцию на открытом сердце с использованием традиционного искусственного кровообращения (CCPB) или MiECC. Недавние исследования, сравнивающие группу MiECC с обычным CPB, показали более низкие уровни C-реактивного белка (CRP) и интерлейкина 6 и интерлейкина 8 в группе MiECC. Исследование, измеряющее маркеры окислительного стресса у пациентов, перенесших операцию аортокоронарного шунтирования с использованием MiECC, CCPB или без использования экстракорпорального контура (коронарное шунтирование без искусственного кровообращения - OPCAB), выявило статистически значимое снижение уровня малонового диальдегида в MiECC и OPCAB при по сравнению с CCPB, который показал многообещающие результаты у 30 пациентов, включенных в их исследование. Кроме того, уровень малонового диальдегида достигает пика через пару часов после операции, что делает сравнение иммунного ответа на MiECC или CCPB еще более интересным. Исследователи полагают, что за счет увеличения количества образцов крови, увеличения когорты исследований и новых методов анализа малонового диальдегида можно определить потенциальные прогностические значения. В последние годы изопростан был идентифицирован как многообещающий биомаркер перекисного окисления липидов. В недавнем исследовании у детей с врожденными пороками сердца, перенесших операцию на сердце, быстрый клиренс изопростанов был связан с лучшим клиническим исходом. На сегодняшний день не обнаружено исследований, сравнивающих результаты применения изопростанов у пациентов, перенесших CCPB или MiECC. Эндокан, потенциальный иммуновоспалительный маркер, отражающий эндотелиальную дисфункцию, также может быть использован в качестве потенциального прогностического маркера для выявления групп пациентов, которым MiECC принесет наибольшую пользу. На сегодняшний день проведено два исследования по изучению кинетики эндокана после CCPB. Сравнение наших результатов с другими исследованиями и добавление MiECC в уравнение может оказаться полезным для будущих исследований с использованием эндокана в качестве прогностического маркера.

ВАЖНОСТЬ ОЖИДАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ:

Исследовательский проект под названием «Окислительный стресс и системная воспалительная реакция после операции на сердце: минимально инвазивное экстракорпоральное кровообращение в сравнении с традиционным экстракорпоральным кровообращением» будет эффективно способствовать улучшению качества жизни, поскольку его основное внимание будет сосредоточено на обнаружении специфических биомаркеров ОС и понимании механизмов. и временная шкала уровней биомаркеров ОС после операции на сердце. Насколько известно исследователям, это будет первое такое комплексное исследование, которое будет включать несколько биомаркеров для прогнозирования уровня окислительного стресса у пациентов, перенесших операцию по искусственному кровообращению с остановкой сердца, и сравнивать два типа схем искусственного кровообращения. Чтобы установить этот прогноз, биомаркеры ОС будут количественно оценены с использованием различных хроматографических методов в сочетании с масс-спектрометрией для селективного и эффективного определения этих биомаркеров. Разработанные и проверенные аналитические методы будут надежными и эффективными для внедрения в клиническую среду. Полученные данные будут статистически обработаны и внедрены в клиническую практику с учетом особенностей экстракорпорального кровообращения конкретного пациента.