Πειραματική μελέτη της επίδρασης των αντιοξειδωτικών φαρμάκων στο σύνδρομο ισχαιμίας - επαναιμάτωσης μετά από αποκλεισμό της υπονεφρικής μοίρας της κοιλιακής αορτής

Abstract

OBJECTIVES: The purpose of this study was to assess the inflammatory molecules released after infrarenal aortic clamping. In addition, we sought to investigate whether the administration of N-acetyl-cysteine (NAC) and deferoxamine may protect from ischemia/reperfusion (I/R) injury.METHODS: Aortic clamping was performed in 36 swine, which were left untreated for 120 min. The animals were randomised to receive placebo (normal saline, n=12) (control group), n-acetylocysteine 150mg/kg in 30 min prior to clamping and 50mg/kg/h continuous administration during the ischemic period (2h) (NAC group, n=12) and IM deferoxamine 100mg/kg/d for 3 days prior to the experimental procedure and then continuous administration 100mg/kg BW for 30min before aortic clamping and also during the ischemia period (2h) (desferal group, n=12). Laboratory testing included biochemical testing, cytokine measurement (IL-6, IL-1b, IL-8, TNF-a), oxidative stress and oxidizing agents (PerOx, OxLDL, Thiol-Status). At the end of the experimental procedure tissue biopsies were taken (lung, heart muscle, liver, pancreas, kidney, spleen, small intestine and muscle). RESULTS: In all groups, there was a statistically significant increase of all inflammatory cytokines, as well as local and systemic oxidative stress. Administration of desferrioxamine and NAC was not found to be effective in decreasing cytokines during time progression. The I/R promotes histological lesions, that may be improved by NAC administration, whereas they may be aggravated by deferoxamin administration.CONCLUSION: Infrarenal aortic clamping promotes systemic inflammation and I/R injury. Administration of deferoxamine and NAC was not established to be effective in reducing tissue damage and postoperative complications. Further research is mandatory in order to determine the use of these antioxidant drugs in I/R syndrome.

ΣΚΟΠΟΣ: Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να μελετηθούν ποιοτικά και ποσοτικά οι οξειδωτικοί παράγοντες, που εκλύονται στο πλαίσιο του συνδρόμου ισχαιμίας / επαναιμάτωσης. Επίσης, θα μελετηθεί συγκριτικά η αναστολή της απελευθέρωσης των οξειδωτικών αυτών παραγόντων μετά τη χορήγηση δύο φαρμάκων: της Ν-ακετυλο-κυστεΐνης (NAC) και της δεφεροξαμίνης (desferal). ΜΕΘΟΔΟΣ: Στη μελέτη έλαβαν μέρος συνολικά 36 χοίροι ηλικίας 24 εβδομάδων και βάρους 32±2 Kg. Μετά την αρχική προετοιμασία και σταθεροποίηση, τα ζώα υποβλήθηκαν σε λαπαροτομία και αποκλεισμό της υπονεφρικής μοίρας της κοιλιακής αορτής (ισχαιμία) διάρκειας 2h και ακολούθως άρση του αποκλεισμού της κοιλιακής αορτής (επαναιμάτωση) διάρκειας 2h. Τα ζώα χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες των 12 χοίρων. Η πρώτη ομάδα αποτέλεσε την ομάδα ελέγχου (control), στην οποία χορηγήθηκε φυσιολογικός ορός (15 ml/kg) κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας και της επαναιμάτωσης. Στα ζώα της δεύτερης ομάδας (NAC) χορηγήθηκε n-acetylocysteine σε δόση 150mg/kg εντός 30 λεπτών πριν από τον αποκλεισμό και ακολούθως στάγδην 50mg/kg/h κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας (2h), ενώ στα ζώα της τρίτης ομάδας (desferal) χορηγήθηκε δεφεριοξαμίνη ενδομυϊκά 100mg/kg/d επί 3 ημέρες προεγχειρητικά και ακολούθως 100mg/kg βάρους σώματος στάγδην 30min προ του αποκλεισμού της κοιλιακής αορτής και κατά τη διάρκεια της ισχαιμίας (2h). Σε κάθε δείγμα μελετήθηκαν οι κυτοκίνες (IL-6, IL-1β, IL-8, TNF-a), το οξειδωτικό stress και οι οξειδωτικοί παράγοντες (PerOx, OxLDL, Thiol-Status,). Μετά το πέρας του πειράματος ελήφθησαν βιοψίες από το πνευμονικό παρέγχυμα, τον νεφρό, το ήπαρ, το πάγκρεας, τον σπλήνα, το λεπτό έντερο και την καρδιά.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Σε όλες τις ομάδες παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση των φλεγμονωδών κυτοκινών και αύξηση του οξειδωτικού stress όχι μόνο τοπικά, αλλά και σε απομακρυσμένα όργανα-στόχους. Η χορήγηση δεφεροξαμίνης και NAC είχε αμφίβολα αποτελέσματα ως προς την αναστολή των υπό εξέταση κυτοκινών. Το σύνδρομο Ι/Ε προκαλεί ιστολογίκες αλλοιώσεις, τις οποίες το NAC πιθανώς να βελτιώνει, ενώ το desferal φαίνεται να τις επιτείνει. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Ο αποκλεισμός της υπονεφρικής μοίρας της αορτής προάγει τη συστηματική φλεγμονή και τη βλάβη από ισχαιμία / επαναιμάτωση. Η χορήγηση δεφεροξαμίνης και NAC δεν αποδείχθηκε αρκετά αποτελεσματική στη μείωση βλάβης και των μετεγχειρητικών επιπλοκών. Η περαιτέρω έρευνα σε είναι απολύτως αναγκαία προκειμένου να καθορισθεί ο ρόλος των αντιοξειδωτικών αυτών φαρμάκων στο σύνδρομο Ι / Ε.