Η επίδραση του αντι TNF-α στη σπλαγχνική ισχαιμία-επαναιμάτωση από πνευμοπεριτόναιο: πειραματική μελέτη σε επίμυες

Abstract

Pneumoperitoneum is a necessity in Laparoscopic procedures. Ιτ increases the intraabdominal pressure resulting in a reduced blood flow and ischaemia of the viscera. After desufflation the level of intraabdominal pressure returns to normal and the blood supply is restored. This process represents a model of ischaemia–reperfusion. The resulting oxidative stress and the systematic inflammatory reaction cause local and systematic impairment. The TNF-α plays a basic role in the development of this phenomenon. Plenty of different factors have been tested in previous experimental studies in order to ameliorate the ischaemia-reperfusion injury after pneumoperitoneum. So far, only the ischaemic precondition was found to have favourable results. Ιnfliximab is an antibody against TNF-α. It has been used in the treatment of inflammatory diseases. Experimental studies in models of severe ischaemia reperfusion had encouraging results in reducing the oxidative stress and the tissue injury. We studied the effects of Ιnfliximab on ischaemia-reperfusion injury due to three hours pneumoperitoneum of in intraperitoneal, retroperitoneal and distant organs. We compared the results of Ιnfliximab with ischaemic precondition. Eighty Wistar rats were randomly divided into 4 groups and subjected to (a) 180 min of pneumoperitoneum, (b) 10 min of insufflations and 10 min of desufflation followed by 180 min of pneumoperitoneum, (c) intraperitoneal injection of 5mg/kg of Ιnfliximab followed by 180 min of pneumoperitoneum, (d) sham operation (control group). The intraabdominal pressure was maintained at 10mmHg in all of the groups that pneumoperitoneum was applied. Half of the animals from these 4 groups were left resting for 30 min after abdominal desufflation and the rest for 8 hours. After these two time periods (early and late reperfusion), blood, liver, kidney, small intestine and lung were obtained for biochemical analysis of Malondialdehyde (MDA), Myeloperoxidase (MPO), Prooxidants-Antioxidants Balance (PAB), Glutathione Reductase activity (GR), proinflammatory cytokine IL-6 and the mRNA expression (rt-PCR) of TNF-α and IL-6, as well as histopathological examination with light microscopy.From our analysis it was confirmed that the prolonged pneumoperitoneum alter significantly the oxidative balance, activates the systematic inflammatory response and cause mild tissue injury. Both ischaemic precondition and Ιnfliximab reduced significantly these alterations to all of the studied organs for both of the phases of reperfusion. The antiTNF-α restricted the oxidative stress, as expressed by the MDA and PAB results, and the inflammatory reaction (MPO and IL-6 results). The internal antioxidative reaction was increased (GR results). Molecular analysis showed that Ιnfliximab suspended the inflammatory reaction by reducing the expression of TNF-α and IL-6 in the liver. It protected also the tissues from injury with significant results in inflammatory infiltration and in congestion. Apart from the intraabdominal organs, the administration of Ιnfliximab protected also the lungs. Compared with the ischaemic precondition, Ιnfliximab had the same or better results in ameliorating the injury after pneumoperitoneum. We postulate that the administration of Ιnfliximab could protect patients with comorbidities subjected to complex laparoscopic procedures or in other conditions of mild ischaemia reperfusion such as after the administration of vasoconstrictors, shock etc. Therefore, further experimental and clinical studies are essential

Για τη διενέργεια των λαπαροσκοπικών επεμβάσεων απαραίτητο είναι το πνευμοπεριτόναιο. Το πνευμοπεριτόναιο αυξάνει την ενδοκοιλιακή πίεση προκαλώντας σπλαχνική ισχαιμία, ενώ με την άρση του αποκαθίσταται η αιματική ροή. Αυτή η διαδικασία αποτελεί ένα πρότυπο ήπιας ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. Αποτέλεσμα είναι η εμφάνιση οξειδωτικού στρες, συστηματικής φλεγμονώδους αντίδρασης με τοπικές και συστηματικές βλάβες. Βασικό ρόλο στην εμφάνιση και εγκατάσταση αυτού του φαινομένου παίζει ο TNF-a. Προηγούμενες μελέτες έχουν δοκιμάσει διάφορους παράγοντες με σκοπό τον περιορισμό των βλαβών από την Ι/Ε μετά από πνευμοπεριτόναιο. Ως τώρα μόνο η ισχαιμική προετοιμασία έχει δείξει θετικά αποτελέσματα. Η Ινφλιξιμάμπη είναι ένα αντίσωμα εναντίων του TNF-α που χρησιμοποιείται στη θεραπεία φλεγμονωδών νόσων. Πειραματικές μελέτες σε μοντέλα σοβαρής Ι/Ε είχαν ενθαρρυντικά αποτελέσματα στον περιορισμό των βλαβών του οξειδωτικού στρες. Μελετήσαμε την επίδραση της Ινφλιξιμάμπης στις βλάβες Ι/Ε που προκαλούνται από πνευμοπεριτόναιο 3 ωρών σε ενδοπεριτοναϊκά, οπισθοπεριτοναϊκά και απομακρυσμένα όργανα. Συγκρίναμε τα αποτελέσματα της χορήγησή της με τα αντίστοιχα της ισχαιμικής προετοιμασίας. Για τη μελέτη μας χρησιμοποιήθηκαν ογδόντα επίμυες τύπου Wistar που χωρίστηκαν σε 4 ομάδες και υποβλήθηκαν σε (α) 180 λεπτά πνευμοπεριτόναιο 10mmHg, (β) 10 λεπτά πνευμοπεριτόναιο και 10 λεπτά μετά την άρση του ακολούθησε πνευμοπεριτόναιο 180 λεπτών, (γ) ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση 5mg/kg Ινφλιξιμάμπης και στη συνέχεια πνευμοπεριτόναιο 180 λεπτών, (δ) ομάδα ελέγχου (sham). Η ενδοπεριτοναϊκή πίεση διατηρήθηκε στα 10mmHg σε όλες τις ομάδες που εφαρμόστηκε το πνευμοπεριτόναιο. Μισοί επίμυες θυσιάστηκαν 30 λεπτά μετά την άρση του πνευμοπεριτοναίου (πρώιμη φάση επαναιμάτωσης) και οι υπόλοιποι μετά από 8 ώρες (όψιμη φάση επαναιμάτωσης). Έγινε δειγματοληψία αίματος και ιστοτεμαχίων ήπατος, νεφρού, λεπτού εντέρου και πνεύμονα. Προσδιορίστηκαν τα επιπέδα της Μαλονικής διαλδεΰδης (MDA), της Μυελοϋπεροξειδάσης (MPO), της ισορροπίας οξειδωτικών-αντιοξειδωτικών (ΡΑΒ), της Αναγωγάσης της Γλουταθειόνης (GR), της Ιντερλευκίνης 6 (IL-6), και της mRNA έκφρασής του TNF-α και της IL-6 (rt-PCR). Επιπλέον, έγινε ιστολογική εξέταση των δειγμάτων ήπατος, νεφρού, λεπτού εντέρου και πνεύμονα με οπτικό μικροσκόπιο.Από την μελέτη μας επιβεβαιώθηκε ότι το παρατεταμένο πνευμοπεριτόναιο προκαλεί σημαντικές μεταβολές της οξειδωτικής ισορροπίας, ενεργοποίηση της συστηματικής φλεγμονώδους απάντησης και ήπιες ιστολογικές αλλοιώσεις. Τόσο η ισχαιμική προετοιμασία όσο και η χορήγηση της Ινφλιξιμάμπης περιόρισαν σημαντικά αυτές τις μεταβολές σε όλους τους ιστούς και στις δύο φάσεις της επαναιμάτωσης. Ο αντι-TNF-α περιόρισε σημαντικά τους οξειδωτικούς παράγοντες, όπως αυτοί εκφράζονται από την MDA και την ισορροπία PAB, και την φλεγμονώδη αντίδραση (ΜΡΟ και IL-6). Η ενδογενής αντιοξειδωτική δραστηριότητα αυξήθηκε (επίπεδα της GR). Από της μοριακές αναλύσεις φάνηκε ότι η Ινφλιξιμάμπη περιόρισε τη φλεγμονώδη αντίδραση μειώνοντας την έκφραση των TNF-α και IL-6 στο ηπατικό παρέγχυμα. Προστάτευσε επίσης τους ιστούς από την εμφάνιση ιστολογικών αλλοιώσεων με σημαντικά αποτελέσματα κυρίως σε ότι αφορά τη φλεγμονώδη διήθηση και τη συμφόρηση. Πέρα από τα ενδοκοιλιακά όργανα, η χορήγηση της Ινφλιξιμάμπης προστάτεψε και τους πνεύμονες. Συγκρινόμενη με την ισχαιμική προετοιμασία η Ινφλιξιμάμπη είχε παρόμοια ή και καλύτερα ευεργετικά αποτελέσματα στον περιορισμό των βλαβών μετά από πνευμοπεριτόναιο.Υποστηρίζουμε ότι η χορήγηση της Ινφλιξιμάμπης θα μπορούσε να προστατέψει ασθενείς με ελαττωμένες εφεδρείες και συν-νοσηρότητες που υποβάλλονται σε λαπαροσκοπική χειρουργική ή σε άλλες καταστάσεις ήπιας ισχαιμίας επαναιμάτωσης όπως μετά από χορήγηση αγγειοσυσπαστικών ουσιών, καταπληξία κ.α. Απαραίτητες είναι όμως περαιτέρω πειραματικές και κλινικές μελέτες.