Fjärrstyrd ischemisk efterkonditionering ökar HIF-1α-plasmanivåerna och förbättrar hjärtmarkörer efter hjärtkirurgi

Hjärtkirurgi med kardiopulmonell bypass (CPB) är associerad med ischemi-reperfusion (I-R) skada. Akut myokardskada efter hjärtkirurgi är associerad med ökad mortalitet och sjuklighet. 1993, rapporterade att kort cirkumflex artär ocklusion minskar myokardinfarktstorleken inducerad av en definitiv ocklusion av den vänstra främre nedåtgående artären, ett fenomen som har kallats fjärr ischemisk prekonditionering (RIPC). Detta tillvägagångssätt ger resistens mot efterföljande ischemiska episoder i avlägsna organ, möjligen genom att överföra skyddande mediatorer genom humorala, neuronala och systemiska mekanismer, men de involverade mekanismerna är ännu inte helt kända. En nyligen genomförd studie har funnit att kardioprotection inducerad av RIPC, mitokondrierna verkar vara en viktig subcellulär effektororganell. Det har rapporterats att RIPC kan vara ett potentiellt skyddande tillvägagångssätt för perioperativa komplikationer. Därför är effekterna på myokardskada och kliniska resultat hos patienter som genomgår hjärtkirurgi på pump (OPCS) ofullständiga. I den aktuella studien genomförde vi en randomiserad klinisk prövning på patienter som genomgår OPCS genom tillämpning av fjärr ischemisk postkonditionering (RIP), ett alternativ till avlägsna ischemisk förkonditionering. RIP kan tillämpas i olika kliniska situationer, medicinska eller kirurgiska, när reperfusion initieras och associeras med acidos, kväveoxidbildning, hämning av mitokondriell permeabilitetsövergång och generering av reaktiva syrearter. I den aktuella studien har vi valt fjärrkonditionering eftersom vi spekulerar i en möjlig förlust av plasmaeffektorer under CPB-procedurer med användning av polyvinylklorid (PVC) slangar. Eftersom, när blod exponeras för PVC-ytan, kan plasmaproteinerna adsorberas. Också för att minimera blödnings- eller hemodilutionseffekterna på de potentiella skyddande plasmatiska effektornivåerna under CPB.

Vävnadsexponering för låg O2-koncentration startar ett hypoxiskt svar av den hypoxiinducerbara faktorn 1 (HIF-1), en transkriptionsfaktorheterodimer, bestående av en O2-reglerad HIF-1α-subenhet och en konstitutivt uttryckt HIF-1β-subenhet som binder till konsensus sekvens 5'-RCGTG-3', som är närvarande nära HIF-1-reglerade gener. HIF-la-proteinstabilitet uppregleras som svar på hypoxi. HIF-1α-proteinstabilitet regleras negativt av O2-beroende prolylhydroxylering och bryts ned under normoxi av prolylhydroxylas. HIF-1α spelar en kritisk roll i de däggdjursceller som aktiverar gener som associeras med angiogenes, ischemi, energimetabolism och cellcykel.

Syftet med denna studie utförd på patienter som genomgick OPCS var bestämning av tidsförloppet för HIF-1α-plasmanivåer som svar på RIP och den möjliga korrelationen mellan aorta-korsklämningstid och HIF-1α-plasmanivåer i båda grupperna. HIF-1α-rollen vid avlägsna ischemisk konditionering (för eller efter) är mycket lite känd. Därför testade vi hypotesen att RIP inducerar hjärtskydd efter OPCS och att detta är associerat med en ökning av HIF-1α plasmanivåer.