Avlägsnande av cytokiner med cytosorbenter efter inflammatorisk reaktion under hjärtkirurgi (ROCKSTAR)

Mekaniska kardiovaskulära stödprocedurer används som en del av hjärtkirurgi. Här används hjärt-lungmaskiner (HLM) och miniatyriserade system som ECMO (extracorporeal membrane oxygenation) för att ersätta hjärt- och/eller lungfunktionen. Kontakt med icke-fysiologiska konstgjorda ytor kan inducera ett generaliserat "sterilt" inflammatoriskt syndrom som kallas SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrome). Under SIRS sker proinflammatorisk cytokinfrisättning på grund av komplementaktivering. Dessa massivt frisatta, olika cytokiner påverkar avsevärt aktiveringen och frisättningen av endotelceller (EPC) från benmärgen under extrakorporeal cirkulation (ECC) och deras långsiktiga funktionalitet.

De livshotande komplikationerna av den så kallade cytokinstormen kan potentiellt undvikas med hjälp av en cytokinadsorberare (CytoSorb®), och stabiliseringsprocessen efter den hyperinflammatoriska fasen kan främjas. Det är emellertid oklart den kvantitativa och kvalitativa modifieringen av cytokinexpressionsmönstret genom användningen av cytokinadsorberaren och dess inverkan på frisättningen av EPC såväl som på patienternas kliniska förlopp. Även om en terapiförlängning med cytokinadsorber har en positiv inverkan på minskningen av cytokinnivåer i blodet, har cytokinavlägsnande inte undersökts i direkt korrelation till EPC.

Dessa interaktioner ska undersökas inom ramen för det föreslagna projektet.

Detta projekt är en pilotstudie med en translationell vetenskapsbakgrund för att klargöra sambandet mellan CD34-positiva endotelceller och cytokinfrisättning i miljön av ECCs med användning av cytokinadsorberare. Tidigare studier har visat ett positivt samband mellan ökade cytokinnivåer och antalet cirkulerande endotelceller. Hittills har det inte undersökts hur denna korrelation eller association förändras med användningen av cytokinadsorberare. Därför, på grund av specificiteten för riktat cytokinborttagning, kan resultaten som erhålls här ge viktiga insikter i grundläggande klinisk forskning som skulle kunna tillämpas på kliniska frågor och beslutsprocesser i framtiden. På grund av den allt viktigare rollen av extrakorporeala cirkulationsstödsystem kommer detaljerad kunskap om sambandet mellan systemisk inflammation och aktivering av endotelceller under deras användning att bli allt viktigare i framtiden.

Det aktuella projektet syftar till att undersöka om ett samband mellan det inflammatoriska svaret under och efter hjärtkirurgi och antalet stamceller (EPC) fortsätter att existera när cytokinadsorbern (CytoSorb ®) appliceras och om och hur adsorbern kan påverka funktionaliteten , migrationskapacitet och differentiering av stamceller. Vi antar att det under dessa förhållanden inte finns någon direkt korrelation mellan EPC och inflammation, så en modulering av SIRS (Systemic Inflammatory Response Syndrome) som vi kliniskt observerat kan saknas. Dessutom kommer vi att undersöka om en korrelation mellan antalet cirkulerande endotelceller (CD 34+-celler) och koncentrationen av cytokiner kan observeras för att göra ett prediktivt uttalande om det kliniska uttrycket av inflammation.

Det långsiktiga målet är att identifiera patienter med hög risk för kliniska manifestationer av inflammation efter att ha använt EPC och, baserat på den inhämtade kunskapen, göra ett prediktivt uttalande baserat på EPC:s koncentrationsmönster.

Denna prospektiva studie bör ge information om huruvida och vid vilken tidpunkt perioperativ hyperinflammation på ett tillförlitligt sätt kan förutsägas och om etableringen av en specifik cytokinadsorberare kan ha en positiv inverkan på antalet EPC och därmed på kort- och medelhög- sikt överlevnad.