Existuje vzťah medzi zápalovými markermi, oxidačným stresom a pooperačnou fibriláciou predsiení?

Overview

Úvod:
Fibrilácia predsiení (FP) je jednou z najčastejších komplikácií po operácii srdca. Cieľom práce bolo overiť, či existuje vzťah medzi markermi zápalu, oxidačným stresom a pooperačnou arytmiou.

Metodika:
45 pacientov s ischemickou chorobou srdca (12 žien a 33 mužov, priemerný vek 62,3 ± 9,4 rokov) podstúpilo chirurgickú revaskularizáciu myokardu. Peroperačne bol mimotelový obeh (ECC) použitý u 30 pacientov, bez mimotelového obehu bolo revaskularizovaných 15 pacientov. V období prvých 3 pooperačných dní bol stanovený výskyt a dĺžka trvania FP, laboratórne markery zápalu (CRP, leukocyty, TNFα), marker oxidačného stresu (malóndialdehyd – MDA).

Výsledky:
Demografické údaje a pridružené ochorenia boli u týchto pacientov podobné. Vznik FP sme dokumentovali u 30 pa­cientov (66,7 %). U pacientov s pooperačnou FP boli významne vyššie hladiny zápalových parametrov (leukocyty 13,6 ± 3,6 vs 11,3 ± 3,6; 14,7 ± 3,9 vs 12,5 ± 2,9; 13,7 ± 4,1 vs 11,4 ± 13,7; p ≤ 0,05; CRP 138,1 ± 41,1 vs 69,9 ± 25,8; p ≤ 0,001; TNFα 11,3 ± 14,3 vs 8,7 ± 3,6; 12,1 ± 14,5 vs 8,7 ± 3,1; p ≤ 0,05) v porovnaní s pacientmi, u ktorých sa FP nevyskytla. Hodnoty MDA sa signifikantne nelíšili.

Záver:
Pacienti s pooperačne prítomnou fibriláciou predsiení mali vyššie hladiny zápalových markerov v porovnaní s pacientmi so sínusovým rytmom, avšak nevýznamné rozdiely v hladinách markeru oxidačného stresu.

Kľúčové slová:
fibrilácia predsiení – operácie srdca – markery zápalu – oxidačný stres – pooperačná arytmia

Úvod

Fibrilácia predsiení (FP) je považovaná za najčastejšie sa vyskytujúcu arytmiu po kardiochirurgických operáciách [1]. Je prítomná u 10–65 % pacientov po operáciách srdca [2], častejšie po operáciách chlopní a kombinovaných výkonoch ako po koronárnych rekonštrukciách (CABG) [10]. Na­priek zlepšujúcim sa anestéziologickým a chirurgickým technikám sa jej výskyt stále zvyšuje [7], preto sa v ostatných rokoch stala predmetom záujmu a intenzívneho výskumu.

Elektrofyziologická podstata pooperačnej fibrilácie predsiení nie je úplne objasnená. Patofyziologické procesy, ktoré sa podieľajú na rozvoji pooperačnej FP, sú multifaktoriálne (ischemické poškodenie myokardu predsiení, trauma po chirurgickom reze, autonómna nerovnováha v pooperačnom období a i.) [3]. Vedenie vzruchu v predsieňach môže do istej miery ovplyvniť aj zápal, a to tým, že uľahčí vznik reentry, a predisponuje tak k vývoju pooperačnej arytmie [6,9].

Pacienti s pooperačnou FP majú takmer 3-krát vyššie riziko embólie do centrálneho nervového systému [1], táto arytmia býva tiež častou príčinou rehospitalizácie po kardiochirurgických operáciách [2].

Metodika

Na Klinike anestéziológie a intenzívnej medicíny VÚSCH, a. s. v Košiciachsme počas prvých 3 pooperačných dní sledovali výskyt pooperačnej fibrilácie predsiení u pacientov po kardiochirurgickej revaskularizácii myokardu. Súbor tvorilo 45 pacientov (12 žien a 33 mužov; priemerný vek 62,3 ± 9,4 rokov). Pacienti boli rozdelení do 2 skupín podľa toho, či boli operovaní s použitím klasického mimotelového obehu (ECC), n = 30, alebo boli operovaní bez použitia mimotelového obehu (bez ECC), n = 15. Demografické údaje a pridružené ochorenia boli u týchto pacientov podobné.

Štatistická analýza

Intervalové premenné sú uvádzané ako aritmetický priemer ± stredná chyba priemeru. Rozdiel medzi kvantitatívnymi parametrami medzi súbormi sme hodnotili pomocou nepárového Studentovho t-testu. V prípade, že boli významné rozdiely medzi rozptylmi, použili sme Mannov-Whitneyho U-test. Na hodnotenie korelácií premenných v súbore pacientov s ICHS sme použili binárnu logistickú regresnú analýzu. Pri všetkých vykonávaných štatistických hodnoteniach a testoch bola zvolená hladina významnosti p < 0,05, prípadne nižšia.

Výsledky

Vznik pooperačnej FP sme zaznamenali u 30 pacientov, čo predstavuje 66,7 %. Priemerná dĺžka trvania fibrilácie predsiení u pacientov operovaných bez použitia mimotelového obehu bola 3,5 ± 6,3 hod, u pacientov operovaných s použitím mimotelového obehu 6,6 ± 6,9 hod. Trend k dlhšiemu trvaniu pooperačnej arytmie bol v ECC skupine, ale rozdiel nebol štatistický významný. Fibrilácia predsiení sa vyskytla častejšie u pacientov operovaných s použitím štandardného mimotelového obehu (23 vs 8 pacientov). Aj keď je rozdiel evidentný, štatistická významnosť dosiahnutá nebola. Výskyt tejto arytmie predĺžil hospitalizáciu na Klinike anestéziológie a intenzívnej medicíny. U pacientov sme zistili signifikantné rozdiely v hladinách zápalových markerov (leukocyty, CRP, TNFα), čo je znázornené v tab. 1. Signifikantne vyššie hodnoty zápalových markerov boli prítomné u pacientov operovaných s použitím štandardného mimotelového obehu v porovnaní s pacientmi operovanými bez použitia mimotelového obehu. V sledovanej populácii sme nezistili signifikantné rozdiely medzi jednotlivými skupinami v hladinách sérového kália, kreatínkinázy (CK), MB – frakcie kreatínkinázy (CK-MB) a malóndialdehydu (MDA).

Zistili sme koreláciu medzi dĺžkou trvania FP a TNFα v 1. aj 2. pooperačný deň (r = 0,37, p = 0,012) (graf 1), (r = 0,37, p = 0,013) (graf 2). Nasledujúce sledované parametre (kálium, CK, CK-MB, MDA) na vznik pooperačnej fibrilácie predsiení vplyv nemali.

Diskusia

Základnou funkciou mimotelového obehu je zachovať cirkuláciu krvi a oxygenáciu organizmu, teda nahradiť funkciu srdca a pľúc v čase zastavenia srdca počas kardiochirurgického výkonu. Už v roku 1981 opísal Kirklin nežiaduce účinky mimotelového obehu spôsobujúce systémovú zápalovú reakciu organizmu [11]. Pri kontakte krvi so syntetickým povrchom mimotelového obehu nastáva aktivácia proteínových a bunkových zložiek krvi [8]. Pooperačne sú prítomné zvýšené hladiny zápalových cytokínov (TNFα), interleukínov (IL-1β, IL-6, IL-8), trombocytov aktivujúcich faktory selektíny, kyslíkových radikálov a ďalších faktorov [5,12].

TNFα patrí medzi polypeptidové prozápalové cytokíny produkované makrofágmi a monocytmi. Pôsobí ako silný pyrogén, aktivuje neutrofily a cievne endotelové bunky. Brasil et al, ale aj Paparela et al popísali signifikantne zvýšené hladiny TNFα u pacientov po chirurgickej revaskularizácii myokardu operovaných pomocou ECC v porovnaní s pacientmi operovanými bez ECC. Hodnoty sérového TNFα boli vyššie v 1. aj v 2. pooperačný deň [12,13]. Strüber et al hodnotil TNFα-1 a TNFα-2 u pacientov operovaných pomocou ECC s pacientmi operovanými bez použitia ECC. Dokumentovali trojnásobný nárast TNFα-1 u pacientov v ECC skupine, podobný výsledok bol aj u TNFα-2 [14].

Za prediktor pooperačnej FP možno považovať zvýšenie hladiny C-reaktívneho proteínu [14], ale aj leukocytózu [17]. Elevované zápalové markery pri pooperačnej arytmii popísali aj iné práce [4,6,8,9,12,15,17–20], čo je v súlade s našimi výsledkami. Tieto štúdie naznačovali, že hoci je mimotelový obeh hlavným faktorom aktivácie komplementového systému v kardiochirurgii, na spustení obranných reakcií organizmu sa podieľajú i ďalšie faktory: trauma po chirurgickom reze, dĺžka trvania tkanivovej ischémie a následnej reperfúzie, hypotermia, nepulzný krvný tok, vplyv heparínu a protamínu, relatívna anémia, ale aj negatívny efekt podaných krvných derivátov [4,29]. Zápal, ktorý vzniká u pacientov po operácii srdca s použitím mimotelového obehu, môže do istej miery ovplyvňovať vedenie vzruchov v predsieňach, a teda viesť k vzniku pooperačnej FP [6,9].

V rámci vplyvu oxidačného stresu je možné hodnotiť antioxidačnú schopnosť pečene prostredníctvom koncentrácie antioxidačne pôsobiaceho tripeptidu glutatiónu (GSH) v homogenáte pečene, prostredníctvom malóndialdehydu (MDA), ktorý je jedným z množstva nízkomolekulových produktov rozkladu lipidov, sa dá vyjadriť peroxidácia lipidov v pečeni [30].

Nižší výskyt pooperačnej FP sa popisuje u pacientov operovaných bez použitia mimotelového obehu [16,31]. Operácie srdca bez použitia mimotelového obehu sú vhodnejšie pre rizikových pacientov s pridruženými ochoreniami [21–23]. Ascione et al a Scott et al popísali nižšie krvné straty a s tým súvisiace redukované použitie krvných transfúzií [24,25]. V niektorých prácach sú uvádzané nižšie zápalové parametre bez použitia mimotelového obehu [24,26], iní signifikantné rozdiely vo svojej práci neudávali [27]. V našom sledovaní v skupine pacientov operovaných bez použitia mimotelového obehu trvala pooperačná FP kratšie ako u pacientov operovaných s použitím mimotelového obehu (3,5 ± 6,3 hod vs 6,6 ± 6,9 hod). Pomerne vysoké zastúpenie pacientov s pooperačnou FP v ECC skupine bolo pravdepodobne spôsobené zaznamenaním každého, aj krátkeho paroxyzmu pooperačnej arytmie.

Záver

Chirurgická revaskularizácia myokardu s použitím mimotelového obehu sa považuje za zlatý štandard pri viaccievnom koronárnom postihnutí [28]. Stále je však spájaná so vznikom systémovej zápalovej odpovede organizmu, ktorá môže byť do istej miery zodpovedná za vznik pooperačnej fibrilácie predsiení a môže viesť až k pooperačnému zlyhaniu orgánov [8].

Je potrebné hľadať nové stratégie liečby, ktoré by zabránili vzniku tejto arytmie a v prípade výskytu jej efektívnu a skorú terapiu [32]. Podľa v súčasnosti platných odporúčaní je u pacientov s vysokým rizikom pooperačnej FP vhodné profylaktické podávanie antiarytmík [33].

Jedným zo spôsobov, ako znížiť vznik systémovej zápalovej reakcie organizmu a redukovať výskyt pooperačnej fibrilácie predsiení je minimalizovať mimotelový obeh. Ďalšou možnosťou sú kardiochirurgické operácie bez použitia mimotelového obehu [21–23]. Modulácia zápalu bude pravdepodobne predstavovať terapeutický cieľ v krátkodobom horizonte a sľubnú cestu v prevencii pooperačnej arytmie.

MUDr. Marta Jakubová, PhD.

www.vusch.sk

e-mail: mjakubova@vusch.sk

Doručeno do redakce: 17. 2. 2012

Přijato po recenzi: 30. 6. 2012