Η επίδραση των συγκολλητικών στεγανοποιητικών βιολογικών υλικών στην επούλωση της αναστόμωσης παχέος εντέρου σε πειραματικό μοντέλο σακχαρώδους διαβήτη

Abstract

Background/Aim: Diabetes mellitus is an established risk factor of colorectal anastomosis failure. The purpose of the present study was to evaluate the effect of TISSEEL® in anastomotic healing. Materials and Methods: Forty male, Sprague-Dawley rats were used. Diabetes was induced in half of them by intraperitoneal injection of Streptozotocin, 60 mg/kg. One week after the injection, animals were operated and a 1 cm segment was removed and an end-to-end hand sewn anastomosis was performed. TISSEEL® was applied in each group (diabetic, non - diabetic) following randomization. Results: The pathology analysis revealed improved tissue remodeling in the TISSEEL® group, both for the normoglycemic and the diabetic group. Specifically, the extent of inflammation was decreased (pII, radiotherapy, immunosuppressive therapy, bevacizumab intake), tumor-related factors (distal size>3 cm, advanced stage, emergency surgery, metastatic disease), comorbidities (diabetes, cardiovascular disease, poor nutrition) and operation-related factors (operative time, blood loss, need for transfusion) have been considered as determinants of failed anastomotic healing and leakage. Diabetes mellitus has a special position among the previously mentioned risk factors, as it is a well-established independent factor for anastomotic leakage, that has been associated to increased mortality after anastomotic dehiscence as well. Previous studies have suggested that the negative impact of diabetes mellitus on tissue healing is based on the exacerbated inflammatory processes. Diabetes also dysregulates the transformation of macrophages from their inflammatory-state into their healing-state. Furthermore, the disease results in the formation of extracellular neutrophilic traps that contain chromatin and cytotoxic proteins, a process called NETosis, that damages healthy tissues. Peripheral angiopathy is another factor that is frequently encountered in diabetic patients which per se results in impairment of the integrity of colorectal anastomoses. Diabetes affects a large number of physiological factors involved in the healing process, such as growth factor production, angiogenic response, collagen concentration, tissue granulation and extracellular matrix accumulation and remodeling by matrix metalloproteinases. However, fibrin sealants have been used as hemostatic factors and enhancers of the wound healing process in various surgical procedures including gastrointestinal anastomoses, plastic surgery, gynecologic and urologic procedures The aim of the present study was to investigate the effect of TISSEEL®, which is a fibrin sealant that simulates the final stages of the coagulation cascade, in tissue healing of colorectal anastomoses in diabetic rats.

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ: Ο Σακχαρώδης Διαβήτης αποτελεί έναν αναγνωρισμένο παράγοντα κινδύνου διάσπασης της ορθοκολικής αναστόμωσης. Ο σκοπός της παρούσης μελέτης ήταν να αξιολογήσει την επίδραση του TISSEEL στην επούλωση της αναστόμωσης. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Σαράντα αρσενικοί επίμυες Sprague-Dawley χρησιμοποιήθηκαν. Στους μισούς πραγματοποιήθηκε πρόκληση σακχαρώδους διαβήτη μέσω ενοδοπεριτοναϊκής έκχυσης Στρεπτοζοτοκίνης, σε δοσολογία εξήντα μιλιγραμμαρίων ανά χιλιόγραμμο σωματικού βάρους. Μία εβδομάδα μετά την έκχυση, οι επίμυες υπεβλήθησαν σε χειρουργική επέμβαση κατά την οποία εκτάμει ένα εκατοστόμετρο παχέος εντέρου και πραγματοποιήθηκε τελικο-τελική αναστόμωση στο χέρι. Το υλικό TISSEEL εφαρμόστηκε και στις δύο ομάδες (διαβητικοί/ μη διαβητικοί) μετά από τυχαιοποίηση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: η ιστολογική εξέταση ανέδειξε βελτιωμένη ιστική αναδιαμόρφωση στην ομάδα TISSEEL, και για την νορμογλυκαιμική και για την διαβητική ομάδα. Ειδικότερα, η έκταση της φλεγμονής ήταν μειωμένη (pΙΙ στο Σύστημα Ταξινόμησης Φυσικής Κατάστασης της Αμερικανικής Εταιρείας Αναισθησιολόγων – ASA score >II, ακτινοθεραπεία, ανοσοκατασταλτική αγωγή, λήψη bevacizumab), παράγοντες κινδύνου σχετιζόμενοι με τον όγκο (περιφερικές διαστάσεις πάνω από τρία εκατοστά, προχωρημένο στάδιο, επείγουσα χειρουργική επέμβαση, μεταστατική νόσος), συννοσηρότητα (σακχαρώδης διαβήτης, καρδιαγγειακή νόσος, υποθρεψία) και παράγοντες κινδύνου σχετιζόμενοι με την χειρουργική επέμβαση (εγχειρητικός χρόνος, απώλεια αίματος, ανάγκη μετάγγισης) θεωρούνται καθοριστικοί μιας υποβαθμισμένης αναστομωτικής επούλωσης και διαρροής. Ο σακχαρώδης διαβήτης κατέχει μια ιδιαίτερη θέση μεταξύ των προαναφερθέντων παραγόντων κινδύνου, μιας και αποτελεί έναν κατοχυρωμένο ανεξάρτητο παράγοντα αναστομωτικής διαφυγής, η οποία εεπιπλέον σχετίζεται με αυξημένη θνητότητα. Προηγούμενες μελέτες συστήνουν πως η αρνητική επίπτωση του σακχαρώδους διαβήτη στην ιστική επούλωση βασίζεται στην υπερβολική φλεγμονώδη αντίδραση. Ο διαβήτης επίσης δυσρρυθμίζει την μεταμόρφωση των μακροφάγων από το φλεγμονώδες στάδιό τους στο στάδιό τους επούλωσης. Επιπρόσθετα, η ασθένεια καταλήγει στη δημιουργία εξωκυττάριων παγίδων ουδετερόφιλων οι οποίες περιέχουν χρωματίνη και κυτταροτοξικές πρωτεΐνες, μια διαδικασία, που ονομάζεται ΝΕΤωση και βλάπτει τους υγιείς ιστούς. Η περιφερική αγγειοπάθεια είανι άλλος ένας παράγοντας, ο οποίος συναντάται συχνά στους διαβητικούς ασθενείςκαι από μόνος του οδηγεί σε βλάβη της ακεραιότητας των ορθοκολικών αναστομώσεων. Ο σακχαρώδης διαβήτης επηρεάζει άναν μεγάλο αριθμό φυσιολογικών παραγόντων εμπλεκομένων στην επουλωτική διαδικασία, όπως η παραγωγή αυξητικού παράγοντα, η αγγεογεννετική απάντηση, η συγκέντρωση του κολλαγόνου, η δημιουργία κοκκιώδους ιστού και η συγκέντρωση εξωκυττάριας ουσίας και η αναδιαμόρφωση από τις μεταλλοπρωτεϊνάσες. Ωστόσο, κόλλες ινικής έχουν χρησιμοποιηθεί ως αιμοστατικοί παράγοντες και ενισχυτές της επουλωτικής διαδικασίας σε διάφορες χειρουργικές επέμβασεις, συμπεριλαμβανομένων των γαστρεντερικών αναστομώσεων, της πλαστικής χειρουργικής, των γυναικολογικών και ουρολογικών επεμβάσεων. Σκοπός της παρούσης μελέτης ήταν να διερευνηθεί η επίδραση του TISSEEL®, το οποίο είναι ένα σφραγιστικό ινικής που μιμείται τα τελικά στάδια του καταρράκτη της πήξης, στην ιστική επούλωση των κολορθικών αναστομώσεων σε διαβητικούς επίμυες.