Transcript Παρουσίαση - Καρδιοθωρακοχειρουργική Κλινική

Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΙΣΧΑΙΜΙΚΗΣ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΣ ΤΟΥ
ΜΥΟΚΑΡΔΙΟΥ ΣΤΗΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΝΕΚΡΩΣΗ ΚΑΙ
ΑΠΟΠΤΩΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΙΣΧΑΙΜΙΑ-ΕΠΑΝΑΙΜΑΤΩΣΗ
(ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΕ ΕΠΙΜΥΕΣ)
Μαδέσης Α., Μάνθου Μ., Κουτσογιαννίδης Χ., Ανανιάδου Ο.,
Εμμανουήλ-Νικολούση Ε., Παπακωσταντίνου Χ.
Καρδιοθωρακοχειρουργική Κλινική Γ.Ν.Θ. «Γ. Παπανικολάου», Θεσσαλονίκη
Εργαστήριο Ιστολογίας – Εμβρυολογίας ΑΧΕΠΑ, Θεσσαλονίκη
Καρδιοθωρακοχειρουργική Κλινική ΑΧΕΠΑ, Θεσσαλονίκη
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
 Η προστασία του μυοκαρδίου από τις βλάβες
της ισχαιμίας και της οξείας επαναιμάτωσης
αποτελεί την απαραίτητη προϋπόθεση για την
διενέργεια ασφαλών καρδιοχειρουργικών
επεμβάσεων καθώς και άλλων ιατρικών
επεμβάσεων, όπως η διαδερμική
αγγειοπλαστική στεφανιαίων αγγείων (PTCA).
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
 Χρησιμοποιήθηκαν και μελετήθηκαν διάφορες
μέθοδοι και ιδέες για την προστασία του
μυοκαρδίου από τις βλάβες της ισχαιμίας και της
οξείας επαναιμάτωσης.
 Μια από αυτές, η ισχαιμική προετοιμασία του
μυοκαρδίου, πριν το ισχαιμικό επεισόδιο
(preconditioning) ή μετά το ισχαιμικό επεισόδιο
(pοstconditioning), έχει δείξει ότι μπορεί να
προστατεύσει το μυοκάρδιο μειώνοντας την
νέκρωση και την απόπτωση.
ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ
Διερεύνηση του ρόλου της ισχαιμικής
προετοιμασίας (preconditioning και
postconditioning) του μυοκαρδίου στην
κυτταρική νέκρωση και απόπτωση μετά
από ισχαιμία-επαναιμάτωση
ΙΣΧΑΙΜΙΑ ΤΟΥ ΜΥΟΚΑΡΔΙΟΥ
 Διαταραχή αιματικής ροής προς την
καρδιά
 Στεφανιαία νόσος
 Χειρουργική παθήσεων καρδιάς
ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΙΣΧΑΙΜΙΑΣ - ΕΠΑΝΑΙΜΑΤΩΣΗΣ
Το μειωμένο ΑΤΡ κατά την ισχαιμία οδηγεί σε αύξηση των ενδοκυτταρικών ιόντων Η+ και Ca+ κατά την
επαναιμάτωση ο σχηματισμός ελευθέρων ριζών οξυγόνου (ROS), το μεταβαλλόμενο pH και η αύξηση
του ασβεστίου οδηγούν στο σχηματισμό του μιτοχονδριακού πόρου διαπερατότητας (MPP), καταλήγοντας
στον κυτταρικό θάνατο.
ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΣ ΘΑΝΑΤΟΣ
 Νέκρωση – διόγκωση κυτταροπλασματικών οργανιδίων, ρήξη
κυτταρικής μεμβράνης, φλεγμονώδης αντίδραση
 Απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος)
συμπύκνωση κυτταροπλάσματος, ενεργοποίηση κασπασών,
κατακερματισμός του DNA, φαγοκυττάρωση
ΒCL-2 και p53
Η Bcl-2
 αναστέλλει την απόπτωση που επάγεται από την p53 στα καρδιακά
μυοκύτταρα
 αυξάνει το κατώτατο όριο ασβεστίου για την διαπερατότητα του
μιτοχονδριακού πόρου στα μιτοχόνδρια της καρδιάς
Η p53
 ενεργοποιεί γονίδια που επάγουν την απόπτωση
 μπορεί επίσης να επάγει γονίδια τα οποία μπλοκάρουν τα αντι-
αποπτωτικά μονοπάτια
ΙΣΧΑΙΜΙΚΗ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΚΑΡΔΙΑΣ
(preconditioning - postconditioning)
Σύντομα επεισόδια ισχαιμίας-επαναιμάτωσης πριν (preconditioning) ή μετά
(postconditioning) ενός παρατεταμένου ισχαιμικού συμβάματος έχουν
δείξει ότι ενεργοποιούν ενδογενή καρδιοπροστατευτικά φαινόμενα
pre
post
Φυσιολογικές επιδράσεις
Μειώνει το μέγεθος του εμφράγματος του μυοκαρδίου
+
+
Μειώνει το stunning
+
−
Μειώνει την απόπτωση
+
+
Μειώνει το οίδημα των ιστών
+
+
Μειώνει την αγγειακή βλάβη
+
+
Eνδοθηλιακή δυσλειτουργία
+
+
Δυσλειτουργίες αιματικής ροής
+
+
ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ
ΑΠΟΜΟΝΩΜΕΝΩΝ ΚΑΡΔΙΩΝ
Δυο βασικές μέθοδοι εμποτισμού της καρδιάς
•Πειραματικό μοντέλο Langendorff
•Πειραματικό μοντέλο της « λειτουργικής καρδιάς »
ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ
 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ
Πειραματόζωα (♂wistar 250-300gr)
Συσκευή άρδευσης (Langendoff)
Διάλυμα άρδευσης (Krebs-Heinseleit)
Αναισθησία και χειρουργική τεχνική
Πρωτόκολλα άρδευσης - Πειραματικές Ομάδες
Ιστολογική εκτίμηση – Σύστημα ταξινόμησης
Στατιστική επεξεργασία (SPSS12.0)
Συσκευή άρδευσης
Πειραματικές Ομάδες
1. Ομάδα Α (Ν=5) : Καρδιές ελέγχου χωρίς καμία παρέμβαση (φυσιολογικό
μυοκάρδιο).
2 .Ομάδα Β (Ν=10): Καρδιές που υποβλήθηκαν σε 20 λεπτά καθολικής ισχαιμίας
και 2 ώρες επαναιμάτωσης χωρίς ισχαιμική προετοιμασία.
3. Ομάδα Γ (Ν=10): Καρδιές που υποβλήθηκαν σε 20 λεπτά καθολικής ισχαιμίας
και 2 ώρες επαναιμάτωσης με προ-ισχαιμική προετοιμασία (τρείς κύκλους των 5
λεπτών ισχαιμίας και 10 λεπτών επαναιμάτωσης) πριν την 20λεπτη ισχαιμία
(preconditioning).
4. Ομάδα Δ (Ν=10): Καρδιές που υποβλήθηκαν σε 20 λεπτά καθολικής ισχαιμίας
και 2 ώρες επαναιμάτωσης με μετα-ισχαιμική προετοιμασία (τρείς κύκλους των
2 λεπτών επαναιμάτωσης και 2 λεπτών ισχαιμίας) μετά την 20λεπτη ισχαιμία
(postconditioning).
Ιστολογική εκτίμηση
 Χρώση Αιματοξυλίνης- Ηωσίνης (νέκρωση) (0-5)
 Μέθοδος TUNEL
(απόπτωση) (0-4)
 Ανοσοϊστοχημική χρώση Bcl2 και P53 (0-4)
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Παρατίθενται οι ομάδες ιστών που χρησιμοποιήθηκαν καθώς και η εκτίμηση, για
κάθε ομάδα, της νέκρωσης, της απόπτωσης, της αντιαποπτωτικής πρωτεΐνης
Bcl 2 και της επαγωγικής πρωτεΐνης p53.
Ομάδα
Νο
Νέκρωση
Απόπτωση
Bcl2
P53
Α
5
ΟΧΙ
ΟΧΙ
ΟΧΙ
ΟΧΙ
Β
10
ΝΑΙ
ΝΑΙ
ΝΑΙ
ΟΧΙ
Γ
10
ΝΑΙ
ΝΑΙ
ΝΑΙ
ΟΧΙ
Δ
10
ΝΑΙ
ΝΑΙ
ΝΑΙ
ΟΧΙ
Χρώση Αιματοξυλίνης-Ηωσίνης
Ομάδα Α
Ομάδα Β



ΧρώσηΑιματοξυλίνης-Ηωσίνης Χ400
Φυσιολογικός μυοκαρδιακός ιστός όπου διακρίνεται σαφώς η
φυσιολογική δομή του ιστού (κύτταρα με τους πυρήνες τους
,αγγεία).

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμία-επαναιμάτωση χωρίς καμία άλλη
παρέμβαση. Παρατηρούνται εκτεταμένες βλάβες (νέκρωσης - οιδήματος,
απόπτωσης - συμπύκνωση του κυτταροπλάσματος).
Χρώση Αιματοξυλίνης-Ηωσίνης Χ710
Χρώση Αιματοξυλίνης-Ηωσίνης
Ομάδα Γ

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμική προετοιμασία (preconditioning)
και ισχαιμία-επαναιμάτωση. Παρατηρούνται μικρότερης έκτασης
βλάβες (λύση της κυτταρικής μεμβράνης, απώλεια του πυρήνα,
οίδημα)

Χρώση Αιματοξυλίνης-Ηωσίνης Χ400
Ομάδα Δ

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμία – postconditioning –
επαναιμάτωση. Παρατηρούνται βλάβες μικρής έκτασης
(αραιοκυτταρικές περιοχές πυκνωτικοί πυρήνες).

Χρώση Αιματοξυλίνης-Ηωσίνης Χ400
Τομές μεθόδου TUNEL
Ομάδα Α

Φυσιολογικός μυοκαρδιακός ιστός TUNEL (-).

Χρώση Tunel x1600
Ομάδα Β

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμία-επαναιμάτωση χωρίς καμία άλλη
παρέμβαση. Παρατηρούνται αραιά έως αρκετά TUNEL(+) κύτταρα.

Χρώση Tunel x710
Τομές μεθόδου TUNEL
Ομάδα Γ

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμική προετοιμασία (preconditioning)
και ισχαιμία-επαναιμάτωση όπου παρατηρούνται σπάνια έως αραιά
TUNEL(+) κύτταρα.

Χρώση Tunel x910
Ομάδα Δ

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμία- postconditioningεπαναιμάτωση όπου παρατηρούνται σπάνια έως αραιά TUNEL(+)
κύτταρα.

Χρώση Tunel x1600
Τομές ανοσοϊστοχημικής χρώσης Bcl2
Ομάδα Α

Φυσιολογικός μυοκαρδιακός ιστός Bcl 2 (-).

Χρώση Bcl 2 x1100
Ομάδα Β

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμία-επαναιμάτωση χώρις καμμία
άλλη παρέμβαση. Παρατηρούνται σπάνια Bcl 2 (+) κύτταρα.

Χρώση Tunel x560
Τομές ανοσοϊστοχημικής χρώσης Bcl 2
Ομάδα Γ

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμική προετοιμασία
(preconditioning) και ισχαιμία-επαναιμάτωση όπου
παρατηρούνται αραιά έως αρκετά Bcl2 (+) κύτταρα.

Χρώση Bcl 2 x560
Ομάδα Δ

Ιστός που υποβλήθηκε σε ισχαιμία- postconditioningεπαναιμάτωση όπου παρατηρούνται αραιά έως αρκετά Bcl 2
(+) κύτταρα.

Χρώση Bcl 2 X560
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ι
3,5
3
2,5
2
p< 0.001
p<0.001
ΟΜΑΔΑ B
1,5
p<0.001
1
ΟΜΑΔΑ C
0,5
0
1
Necrosis
2
Apoptosis
3
bcl-2
Ο μέσος όρος των νεκρωτικών και αποπτωτικών κυττάρων ήταν διπλάσιος στην
ομάδα Β (ισχαιμία-επαναιμάτωση) σε σχέση με την ομάδα Γ (preconditioning)
Τα επίπεδα της Bcl 2 πρωτεΐνης είναι πολύ αυξημένα στην ομάδα Γ, ενώ σπάνια
στην ομάδα Β
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΙΙ
3,5
3
2,5
p<0.001
p<0.001
2
1,5
p<0.001
ΟΜΑΔΑ Β
ΟΜΑΔΑ D
1
0,5
0
1
Necrosis
2
Aposptosis
3
bcl-2
Ο μέσος όρος των νεκρωτικών και αποπτωτικών κυττάρων ήταν διπλάσιος στην
ομάδα Β (ισχαιμία-επαναιμάτωση) σε σχέση με την ομάδα Δ (postconditioning)
Τα επίπεδα της Bcl2 πρωτεΐνης είναι πολύ αυξημένα στην ομάδα Δ, ενώ σπάνια
στην ομάδα Β
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΙΙΙ
NS
3
2,5
p< 0.02
2
NS
1,5
ΟΜΑΔΑ C
1
ΟΜΑΔΑ D
0,5
0
1
Necrosis
2
Apoptosis
3
bcl-2
Ο μέσος όρος των νεκρωτικών κυττάρων είναι σχετικά μεγαλύτερος στην ομάδα Δ
(postconditioning) συγκριτικά με την ομάδα Γ (preconditioning) (p=0.02)
Ο μέσος όρος των αποπτωτικών κυττάρων παρέμεινε σταθερός συγκριτικά μεταξύ
των δύο ομάδων.
Μικρή αύξηση των επιπέδων της Bcl-2 πρωτεΐνης ομάδα Γ συγκριτικά με την ομάδα Δ
Συμπεράσματα Ι
 Η προ- ή μετα- ισχαιμική προετοιμασία του μυοκαρδίου
preconditioning και postconditioning προστατεύουν το
μυοκάρδιο από τη νέκρωση και τον προγραμματισμένο κυτταρικό
θάνατο (απόπτωση).
 Παράλληλα, αυξάνονται τα επίπεδα έκφρασης της αντιαποπτωτικής
πρωτεΐνης Bcl2. H αύξηση αυτής της πρωτεΐνης οδηγεί σε
αναστολή της απόπτωσης που εκδηλώνεται κατά τη διάρκεια
της επαναιμάτωσης.
Συμπεράσματα ΙΙ
 Το preconditioning έχει τον περιορισμό ότι εφαρμόζεται
πριν το ισχαιμικό επεισόδιο και συνεπώς μπορεί να
χρησιμοποιηθεί μόνο όταν το γεγονός είναι προβλέψιμο.
 Το postconditioning μπορεί να εφαρμοσθεί σε πλήθος
ασθενών που υποβάλλονται σε επεμβάσεις καρδιάς με
εξωσωματική κυκλοφορία πριν την έναρξη της
επαναιμάτωσης, όπως επίσης και στους ασθενείς που
υποβάλλονται σε πρωτογενή αγγειοπλαστική.
 Ωστόσο η διάρκεια της ισχαιμίας η οποία λειτουργεί
προστατευτικά και στις 2 περιπτώσεις δεν είναι πλήρως
καθορισμένη γεγονός που καθιστά αναγκαία την περαιτέρω
διερεύνηση.
Ευχαριστώ πολύ