Η επίδραση των στατινών στη σπλαγχνική ισχαιμία-επαναιμάτωση από πνευμοπεριτόναιο: πειραματική μελέτη σε επίμυες

Abstract

Pneumoperitoneum increases intraabdominal pressure causing splachnic ischaemia, whereas its deflation normalizes the pressure and increases splachnic perfusion. This procedure represents a model of ischaemia/reperfusion causing oxidative stress and inflammatory changes. The impact of time on these changes is critical and prolonged pneumoperitoneum is associated with an increase in oxidative stress.A number of measures have been proposed to reduce the abovementioned adverse effects. Ischaemic preconditioning is the most promising so far. Over the last decade, it has become increasingly clear that statins have anti-inflammatory and antioxidant properties, independent of their lipid-lowering effects. The current study was designed to evaluate the effect of statins on pneumoperitoneum-induced ischaemia/reperfusion injury, as compared with ischaemic preconditioning.Eighty Wistar rats were randomly divided into 4 groups and subjected to (a) 180 min of pneumoperitoneum (Pp), (b) 10 min of insufflations and 10 min of desufflation followed by 180 min of pneumoperitoneum (IP), (c) intraperitoneal injection of 10mg/kg of rosuvastatin, followed by 180 min of pneumoperitoneum (RSV), (d) sham operation and that was the control group (S). The pressure was 10 mmHg and the same in all 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, blood, liver, kidney and small intestine were obtained for biochemical analysis of Malondialdehyde (MDA), Myeloperoxidase (MPO), Prooxidants-Antioxidants Balance (PAB), Glutathione Reductase activity (GR), Endothelin-1 (ET-1), proinflammatory cytokines TNF-α and IL-6 and their mRNA expression (rt-PCR), as well as histopathological examination with light microscopy. Pneumoperitoneum induced significant oxidative stress injury, as compared with the sham group. It also caused mild histological changes in all the groups that pneumoperitoneum was applied (Pp, IP, RSV). Pretreatment with rosuvastatin and ischaemic preconditioning produced significant attenuation of this injury. Liver, kidney, intestinal and plasma levels of MDA, MPO, PAB, as well as liver ET-1 levels and plasma TNF-α and IL-6 levels were decreased. Antioxidant activity in the form of liver, kidney and intestinal GR levels, was increased. Histological injury scores were ameliorated with both pretreatments. All the levels of the markers and the histological scores were higher than controls but significantly lower than non-pretreated animals (Pp). There was no statistical significant difference between RSV and IP groups. The effects of both rosuvastatin and IP were noticeable from the early reperfusion period and continued 8 hours after the deflation of pneumoperitoneum. In the experimental model of prolonged pneumoperitoneum, we found that acute pretreatment with rosuvastatin is as effective as ischaemic preconditioning in reducing splachnic ischaemia/reperfusion injury. Acute administration of a single dose of rosuvastatin (10 mg/kg, intraperitoneally 1 hour before iscaemia) is sufficient to produce a significant level of protection of the Pp-injured organs, as shown both by biochemical and histological parameters.Statins appear to be more feasible than ischemic preconditioning in clinical practice. It is now appropriate to investigate the clinical significance of the reduction of pneumoperitoneum-induced ischaemia/reperfusion injury on defined clinical end points in laparoscopic surgery, especially in patients with multiple co-morbidities.

To πνευμοπεριτόναιο αυξάνει την ενδοκοιλιακή πίεση και προκαλεί σπλαγχνική ισχαιμία, ενώ η άρση του αποκαθιστά την πίεση και αυξάνει την σπλαγχνική αιματική ροή. Αυτή η διαδικασία αποτελεί ένα πρότυπο ισχαιμίας/επαναιμάτωσης, το οποίο προκαλεί οξειδωτικό stress και φλεγμονώδεις αλλοιώσεις. H επίδραση του χρόνου είναι σημαντική και σε παρατεταμένο πνευμοπεριτόναιο εμφανίζονται εντονότερα αυτές οι αλλοιώσεις.Ανάμεσα στους παράγοντες που έχουν μελετηθεί στην προσπάθεια μείωσης των βλαβών που προκαλούνται από το πνευμοπεριτόναιο, η ισχαιμική προετοιμασία έχει τα καλύτερα αποτελέσματα έως τώρα σε πειραματικό επίπεδο. Την τελευταία δεκαετία έχει καταστεί σαφές ότι οι στατίνες έχουν αντιφλεγμονώδεις και αντιοξειδωτικές ιδιότητες, που δεν σχετίζονται με τις υπολιπιδαιμικές τους δράσεις. Μελετήσαμε την επίδραση των στατινών στις βλάβες ισχαιμίας/επαναιμάτωσης που προκαλούνται από παρατεταμένο πνευμοπεριτόναιο 3 ωρών, συγκριτικά με την επίδραση της ισχαιμικής προετοιμασίας.Ογδόντα επίμυες τύπου Wistar χωρίστηκαν σε 4 ομάδες και υποβλήθηκαν σε (α) 180 λεπτά πνευμοπεριτόναιο 10 mmHg, (β) 10 λεπτά πνευμοπεριτόναιο και 10 λεπτά μετά την άρση του ακολούθησε πνευμοπεριτόναιο 180 λεπτών, (γ) ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση 10 mg/kg ροσουβαστατίνης και στη συνέχεια πνευμοπεριτόναιο 180 λεπτών, (δ) ομάδα ελέγχου (sham). Η πίεση στα 10 mmHg ήταν η ίδια σε όλες τις ομάδες που εφαρμόστηκε το πνευμοπεριτόναιο. Οι μισοί επίμυες θυσιάστηκαν 30 λεπτά μετά την άρση του πνευμοπεριτοναίου και οι υπόλοιποι μετά από 8 ώρες. Έγινε συλλογή αίματος και ιστοτεμαχίων ήπατος, νεφρού και λεπτού εντέρου για την μέτρηση των επιπέδων της Μαλονδιαλδεϋδης (MDA), της Μυελοϋπεροξειδάσης (MPO), της ισορροπίας οξειδωτικών-αντιοξειδωτικών (ΡΑΒ), της Αναγωγάσης της Γλουταθειόνης (GR), της Ενδοθηλίνης -1 (ET-1), των φλεγμονωδών κυτταροκινών TNF-α και Il-6 και της mRNA έκφρασής τους (rt-PCR), καθώς και ιστολογική εξέταση των δειγμάτων ήπατος, νεφρού, λεπτού εντέρου με οπτικό μικροσκόπιο. Το πνευμοπεριτόναιο προκάλεσε σημαντικές οξειδωτικές και ιστολογικές βλάβες στις ομάδες που εφαρμόστηκε συγκριτικά με την ομάδα sham. Προρύθμιση με ροσουβαστατίνη και ισχαιμική προετοιμασία προκάλεσε σημαντική μείωση των βλαβών. Tα επίπεδα MDA, MPO, PAB στο ήπαρ, νεφρό, έντερο και ορό, καθώς και τα επίπεδα ΕΤ-1 στο ήπαρ και κυτταροκινών στον ορό μειώθηκαν. Η ενδογενής αντιοξειδωτική δραστηριότητα αυξήθηκε, όπως φάνηκε στα επίπεδα της GR στο ήπαρ, νεφρό και έντερο. Οι ιστολογικές βλάβες μειώθηκαν. Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ της ροσουβαστατίνης και της ισχαιμικής προετοιμασίας στη βελτίωση των βλαβών. Οι βλάβες Ι/Ε μειώθηκαν σημαντικά και με τις δύο προρυθμίσεις, αλλά όχι στο επίπεδο της ομάδας ελέγχου (sham). H επίδραση των στατινών, όπως και της ΙΡ, ήταν εμφανής από την πρώιμη περίοδο επαναιμάτωσης και συνεχίστηκε και 8 ώρες μετά την άρση του πνευμοπεριτοναίου.Συμπερασματικά, στο πειραματικό πρότυπο παρατεταμένου πνευμοπεριτοναίου που μελετήσαμε, η χορήγηση ροσουβαστατίνης είναι εξίσου αποτελεσματική με την ισχαιμική προετοιμασία στη μείωση των βλαβών Ι/Ε. Η άμεση και εφάπαξ χορήγηση ροσουβαστατίνης είναι ικανή να παρέχει προστασία σε όργανα που υποβάλλονται σε πνευμοπεριτόναιο. Παρά το γεγονός ότι και οι δύο προρυθμίσεις ήταν εξίσου αποτελεσματικές, οι στατίνες θεωρούνται πιο εύχρηστες στην κλινική πράξη. Είναι επίσης απαραίτητο να μελετηθεί η σημασία της μείωσης των βλαβών ισχαιμίας /επαναιμάτωσης που προκαλούνται από πνευμοπεριτόναιο στους ασθενείς με ελαττώμένες εφεδρείες και συν-νοσηρότητες που υποβάλλονται σε λαπαροσκοπική χειρουργική