Projekti / Programi
Učinki novih metod v kardiokirurgiji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 7.00.00 |
Interdisciplinarne raziskave |
|
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B007 |
Biomedicinske vede |
Medicina (človek in vretenčarji) |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
zunajtelesni krvni obtok, minimalno invazivna kirurgija, imunski odziv, adsorbcija, embolizmi, možganski pretok, nevrološki zapleti
Raziskovalci (31)
Organizacije (2)
Povzetek
Ozadje: Z uporabo zunajtelesnega krvnega obtoka (ZTKO), ki je nepogrešljiv za večino operacij na odprtem srcu, je povezan nezaželen sistemski vnetni odgovor. Ta kompleksna veriga dogodkov ima veliko podobnosti s sepso in lahko prispeva k razvoju pooperativnih zapletov, vse do končne večorganske odpovedi in smrti. Dokazano je bilo, da se lahko med in po ZTKO sproži proti vnetni odgovor. Ravnovesje vnetnih in proti vnetnih posrednikov določa vnetni odgovor in klinični izhod. V skladu s tem si prizadevamo z različnimi metodami in učinkovinami (npr.uporaba kortikosteroidov, spremembo kirurške tehnike ter mehaničnih naprav) zmanjašti vnetne reakcije med ZTKO. Takšen način zdravljenja in obravnave bolnikov zagotovijo izboljšanje izzida zdravljenja. Serumska paroksonaza 1 (PON1) je lipo-laktonaza povezana s HDL, ki ima protivnetno vlogo.Eksosomi so nanovezikli, ki jih izločajo celice, in so pomebni za medcelične signaliziranje. Vprašanje je, če pri uporabi zunajtelesne imunoabsorbcije lahko pride do absorpcije tudi protivnetnih zaščitnih medijatorjev, kot je PON1 , in eksosomov ter kakšen je klinični pomen tega.
Možganske poškodbe po zamenjavi aortne zaklopke (ang. Aortic valve replacement AVR) vključujejo možgansko kap, komo, encefalopatijo, delirij in upad kognitivnih sposobnosti. Intraoperativni možganski emboli so pomemben mehanizem takšne poškodbe, saj lahko plinasti ali trdni emboli v možganih povzročijo ishemijo, vnetje in edem ter posledično povzročajo možganske mikroinfarkte.
Zamenjava aortne zaklopke s pristopom preko popolne sternotomije (ang. Full Sternotomy, FS) je standardni kirurški pristop. Aortno zaklopko je možno zamenjati tudi preko delne sternotomije, ko kirurg prereže le del prsnice, takrat govorimo o minimalno invazivni kirurgiji (ang. Minimally invasive surgery MIS). V primerjavi s FS ja za MIS značilno, da je pooperativna bolečina manjša, okrevanje po operaciji je hitrejše, krajši je čas zdravljenja v bolnišnici, manjša je umrljivost in ne nazadnje je estetski učinek boljši. MIS je za kirurga tehnično bolj zahteven postopek, lahko je podaljšan čas trajanja ZTKO, nepopolno odzračevanje srca ob koncu ZTKO pa je lahko povezano s povečanim tveganjem za možgansko plinsko embolizacijo. Zaradi tega izbira MIS v primerjavi FS pri zamenjavi aortne zaklopke predstavlja dodatno tveganje za možgansko poškodbo. Možganske mikroembolične signali (MES) lahko zaznamo v realnem času s transkranialnem doplerskem pregledom (ang.Transcranialni doppler, TCD).
Namen: Z našimi ugotovitvami želimo izboljšati kardiokirurške tehnike, tako da bi kar najbolj zmanjšali vnetni odgovor po ZTKO in zmanjšali upad kognitivnih funkcij. Prvi namen raziskave, ki bo potekala na Kliničnem oddelku za kirurgijo srca in ožilja v UKC Ljubljana, je analizirati učinke neselektivne zunajtelesne imunoadsobcije na razvoj vnetnega imunskega odgovorja in protektivnih mehanizmov po ZTKO. Drugi namen raziskave je primerjati dva kirurška pristopa, ki se uporabljata za AVR. Poudarek bo na detekciji števila intraoperativnih MES in njihov vpliv na raven S100B (marker poškodbe možganskega tkiva), pooperativni možganskožilni reaktivnosti in kognitivni funkciji.
Pričakovani rezultati: Domnevamo, da bodo rezultati raziskave dokazali, da je imunoadsorbcija med ZTKO učinkovita metoda za zmanjšanje koncentracijo vnetnih in proti vnetnih mediatorjev med ZTKO, nima pa vpliva na koncentracijo eksosomov.Rezultati študije bodo pokazali razliko v koncentraciji vnetnih mediatorjev tudi med bolniki operirani na ZTKO s in brez kortikosteroidne profilakse. Pričakujemo, da bomo pojavljanje MES med operacijami zaznali s TCD. Razlika v pogostnosti intraoperativnih MES ne bo statistično pomembna med MIS in FS. Povečano pojavljanje intraoperativnih MES bo povezano s povišano koncentracijo S100B ter stopnjo postoperativnega kognitivnega upada. Pričakujemo, da oba kirurška pristopa povzročata okvaro cerebrovaskularne reaktivnosti v postoperativnem obdobju.
Pomen za razvoj znanosti
Verjamemo, da bodo rezultati naše raziskave pomembno prispevali k razumevanj vnetnega odgovora povzročenega s zunajtelesnim krvnim obtokom (ZTKO). Imunoadsorbcija med ZTKO bo učinkovita metoda za zmanjšanje koncentracijo vnetnih in proti vnetnih mediatorjev med ZTKO v srčni kirurgiji, ki pa ne bo imela negativnega vpliva na druge zaščitne mehanizme kot je aktivnost PON1. Pričakujemo, da bo imunoadsorbcija med kompleksno srčno operacijo z uporabo ZTKO v prihodnje postala vsakodnevna metoda. Ker kortikosteroidi verjetno delujejo predvsem imuno paralizirajoče, bomo morali spremeniti vsakodnevno rutino in iz tekočine za pripravo ZTKO (priming solution) umakni kortikosteroide.
Pričakujemo, da bomo pri kardiokirurških posegih zaznali povečano pojavljanje mikro embolov v možganskem žilju, pogostnost embolizmov, pa se ne bo statistično pomembno raziskovala med minimalno invazivno kirurgijo v primerjavi s popolno sternotomijo. Pričakujemo, da bo pogostnost mikroembolizmov v možgane povezano s biokemičnimi znaki možganske poškodbe (npr. povišan S100B), okvarjeno možgansko žilno reaktivnostjo in kognitivno motnjo . V tem primeru bo potrebno razmisliti o razvoju dodatnih postopkov za preprečitev mikroembolizacije v možgane npr. delo v lokalno spremenjeni mešanici plinov ali pa dodatni mehanski zaščiti.
Pomen za razvoj Slovenije
Srčno-žilne bolezni bolezni so najbolj pogost vzrok za smrt. Po ocenah Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) je 17,3 milijona ljudi umrlo zaradi bolezni srca in ožilja (ang. Cardio-vascular disease CVDs) v letu 2008. Do leta 2030 bo več kot 23 milijonov ljudi vsako leto umrlo zaradi CVDs (http://www.who.int/cardiovascular_diseases). Vseh 194 držav članic WHO je sprejelo globalni akcijski načrt za preprečevanje in nadzor nenalezljivih bolezni in duševnega zdravja 2013-2020 (vključno z boleznimi srca in ožilja, rak, kronične bolezni dihal in sladkorna bolezen). Ko preventiva ne pomaga več, bolnike s CVDs zdravimo; kirurško zdravljenje je najbolj komplekseno, še posebej, ko je treba uporabiti ZTKO . Z zmanjšanjem citokinskega viharja med YTKO kar proučuje naš projekt, pričakujemo bolj stabilne bolnike, manj sekundarnih okužb, krajše bivanje v intenzivni oskrbi, krajše trajanje bolnišničnega zdravljenja in manjšo smrtnosti. S tem bomo zmanjšali finančno breme zdravstvenega sistema na bolnika. Ni pa pomembna samo umrljivost, zelo pomembna dejavnika sta tudi obolevnost in kakovost življenja bolnikov po operacija. Raziskovanje vzrokov za nevrološko motnjo in kognitivne motnje po operaciji srca, bi lahko izboljšali naše tehnike operacij, kar bi lahko vodilo k boljšim nevrološkim izidom in tudi k bolj zdravi populaciji po operaciji. Pri razvoju novih tehnik zaščite možganov med ZTKO bi lahko sodelovale tudi zainteresirane gospodarske družbe.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
