Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Κοτανίδου Αναστασία, Καθηγήτρια, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Δευτεραίος Σπυρίδων, Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Βασιλειάδης Ιωάννης, Αναπληρώτης Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Δημοπούλου Ιωάννα-Μαρία, Καθηγήτρια, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Ορφανός Στυλιανός, Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Μπουτάτη Ελένη Αναλπηρώτρια Καθηγήτρια, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Φιλιππάτος Γεράσιμος, Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Γενικό Μέρος
Το ασβέστιο αποτελεί ένα σημαντικό ρυθμιστικό παράγοντα, με εξέχοντα ρόλο στη βλάβη που δημιουργείται κατά την επαναιμάτωση του ισχαιμικού μυοκαρδίου (ischemia/reperfusioninjury). Πρόσφατες μελέτες υποδεικνύουν ότι η απελευθέρωση ασβεστίου από το σαρκοπλασματικό δίκτυο (SR) αποτελεί πιθανό θεραπευτικό στόχο για το σκοπό αυτό. Ο υποδοχέας της ρυανοδίνης (RyR2), μέσω του οποίου λαμβάνει χώρα η απελευθέρωση, έχει συσχετιστεί με τη συσσώρευση ασβεστίου στα μιτοχόνδρια, φαινόμενο το οποίο με τη σειρά του συμβάλλει στη βλάβη κατά την επαναιμάτωση. Το dantrolene sodium, το οποίο αποτελεί θεραπεία εκλογής για την κακοήθη υπερθερμία, είναι ένας ανταγωνιστής του υποδοχέα της ρυανοδίνης, ο οποίος αναστέλλει την παθολογικά αυξημένη απελευθέρωση ασβεστίου από το σαρκοπλασματικό δίκτυο των προσβεβλημένων ατόμων. Στην καρδιαγγειακή νόσο, η αλληλεπίδραση του dantrolene με τους υποδοχείς RyR2 των πασχόντων καρδιακών μυοκυττάρων έχει τεκμηριωθεί με μια πλειάδα μελετών, τόσο στην περίπτωση της καρδιακής ανεπάρκειας, όσο και στην περίπτωση της κατεχολαμινεργικής πολύμορφης κοιλιακής ταχυκαρδίας.
Ειδικό Μέρος
Σκοπός: Βασικός στόχος της παρούσας μελέτης ήταν η εκτίμηση της αποτελεσματικότητας του dantrolene sodium ως προς τη μείωση της βλάβης εξ ισχαιμίας/επαναιμάτωσης του μυοκαρδίου. Το σύνολο των προηγηθεισών επιτυχημένων προσπαθειών έγινε σε πειραματικά μοντέλα τρωκτικών. Εξ όσων γνωρίζουμε, η παρούσα μελέτη ήταν η πρώτη προσπάθεια που έγινε σε μεγαλύτερα θηλαστικά, των οποίων η καρδιακή φυσιολογία και ανατομία ομοιάζει με αυτή της ανθρώπινης καρδιάς. Σε ένα δεύτερο επίπεδο, σκοπός ήταν επίσης η διερεύνηση των επιδράσεων του φαρμάκου στον καρδιακό ρυθμό, στη συσταλτικότητα του μυοκαρδίου και στο φαινόμενο του «απόπληκτου» μυοκαρδίου (myocardialstunning), ενώ σε ένα τρίτο επίπεδο επιθυμητή ήταν και η διερεύνηση των πιθανών παθοφυσιολογικών μηχανισμών, μέσω των οποίων επιδρά το φάρμακο.
Μέθοδος και υλικά: Η μελέτη συμπεριέλαβε δεκαεννέα ευμεγέθεις οικόσιτους χοίρους. Μετά το πέρας μιας περιόδου σταθεροποίησης 30 λεπτών, η είσοδος στη θωρακική κοιλότητα επιτεύχθηκε με μέση στερνοτομή και διάνοιξη του περικάρδιου, ώστε να ανευρεθεί ο πρόσθιος κατιόντας κλάδος της αριστερής στεφανιαίας αρτηρίας (LAD). Ακολουθήσε προσωρινή απολίνωση του αγγείου περιφερικά του 2ου διαγωνίου κλάδου αυτού με τουρνικέ, με μέθοδο που αποτρέπει τη βλάβη του τοιχώματος του αγγείου και την απόφραξη αυτού κατά την επαναιμάτωση που ακολουθήσε. Μετά την πάροδο 75 λεπτών ισχαιμίας έγινε άρση της απόφραξης και 24ωρη μελέτη της επαναιμάτωσης του μυοκαρδίου. Μετά την παρέλευση των 24 ωρών της επαναιμάτωσης έγινε έγχυση υπέρκορου διαλύματος KCl στην αορτή με σκοπό την ευθανασία του ζώου. Τα ζώα διαχωρίσθηκαν με τυχαιοποιημένη κατανομή σε δύο ομάδες, η μία των 10 χοίρων, στους οποίους χορηγήθηκε dantrolene sodium (2.0 mg/kg) με bolus έγχυση, διά του κεντρικού φλεβικού καθετήρα, ως δόση φόρτισης, 15 λεπτά προ της άρσης της ισχαιμίας και στην άλλη ομάδα των 9 όπου χορηγήθηκε διάλυμα NaCl 0,9%. Ακολούθως χορηγήθηκε συνεχής ενδοφλέβια έγχυση (διά του κεντρικού φλεβικού καθετήρα) dantrolene (με ροή 0,25 mg/kg/hr) ή διάλυμα NaCl 0,9% αντίστοιχα, ως δόση συντήρησης, μέχρι την ολοκλήρωση του πειραματικού πρωτοκόλλου. Μετά την ολοκλήρωση 24 ωρών επαναιμάτωσης ο LAD απολινώθηκε εκ νέου στο ίδιο σημείο, η ανιούσα αορτή αποκλείσθηκε (crossclamp) και έγινε έγχυση στη στεφανιαία κυκλοφορία 1 ml/kg της χρωστικής Evan’sblue (2%) για να αφορίσει το ισχαιμικό μυοκάρδιο. Στη συνέχεια χορηγήθηκε υπέρκορο διάλυμα KCl στη στεφανιαία κυκλοφορία με σκοπό την ευθανασία του ζώου δια της καρδιακής ανακοπής. Έπειτα από εκτομή και έκπλυση της καρδιάς η δεξιά κοιλία και οι κόλποι αυτής διαχωρίστηκαν και απορρίφθηκαν. Η αριστερή κοιλία τεμαχίστηκε (από κορυφή προς βάση) σε λεπτά τεμάχια πάχους περίπου 0,5 cm. Η βασική επιφάνεια κάθε τεμαχίου οριοθετήθηκε με ινδική μελάνη η περιοχή του μυοκαρδίου που δεν προσέλαβε κυανούν του Evan (περιοχή σε κίνδυνο – area at risk/aaR). Τα ιστοτεμάχια εμβαπτίσθηκαν για 10 min στους 37°C σε διάλυμα 0.8% triphenyl tetrazolium chloride (TTC) το οποίο χρωματίζει το βιώσιμο μυοκάρδιο με ζωηρό κεραμέρυθρο χρώμα ενώ η περιοχή που δεν χρωματίστηκε από το TTC αντιπροσώπευε το νεκρωτικό μυοκάρδιο. Οι τομές φωτογραφήθηκαν ψηφιακά και η νεκρωτική περιοχή καθώς και η περιοχή σε κίνδυνο, προσδιορίσθηκαν επακριβώς με επιπεδομετρία (planimetry), ενώ το σχετικό μέγεθος του εμφράγματος (η έκταση της νέκρωσης) εκφράστηκε ως ποσοστό νεκρωτικής περιοχής ως προς την συνολική περιοχή σε κίνδυνο (I/aaR). Η συγκέντρωση των επιπέδων της κινάσης της φωσφοκρεατίνης (CK), του καρδιακού ισοενζύμου της κινάσης της κρεατίνης (CK-MB) και της τροπονίνης I (cTnI) στο πλάσμα των χοίρων προσδιορίσθηκε την ώρα 0 (προ της απολίνωσης του LAD), αμέσως μετά την αποκατάσταση της ροής και στη συνέχεια ανά δίωρο. Με καθετήρα πνευμονικής αρτηρίας (Swan–Ganz) πληθώρα αιμοδυναμικών παραμέτρων καταγράφηκαν σε προκαθορισμένα χρονικά σημεία (ανά δίωρο) όπως κοιλιακές πιέσεις, καρδιακή παροχή (cardiacoutput - CO), καρδιακός δείκτης (cardiacindex - CI), όγκος παλμού (strokevolume - SV), δείκτης όγκου παλμού (SV index - SVI) και αγγειακές αντιστάσεις σε συστηματική (totalperipheralresistance - TPR) και πνευμονική κυκλοφορία (pulmonaryvascularpressure – PVR, pulmonaryarterywedgepressure - PAWP).
Αποτελέσματα: Το δείγμα αποτελείται από 19 ζώα, χωρισμένα σε 2 ομάδες: στην πρώτη ομάδα που χορηγήθηκε dantrolenesodium (2.0 mg/kg) που είχε 10 ζώα (52,6%) με μέσο βάρος τα 46,7 kgr (SD=3,5 kgr) και τη δεύτερη ομάδα που χορηγήθηκε διάλυμα NaCl 0,9% που είχε 9 ζώα (47,4%) με μέσο βάρος τα 45,5 kgr (SD=3,0 kgr). Το βάρος ήταν παρόμοιο στις δύο ομάδες (p=0,430).Και στις δύο ομάδες υπήρξε σημαντική αύξηση στις τιμές της κινάσης της κρεατίνης (CK) στον χρόνο αλλά ο βαθμός αύξησης ήταν σημαντικά χαμηλότερος στην ομάδα που χορηγήθηκε dantrolene sodium. Kαι στις δύο ομάδες υπήρξε σημαντική αύξηση στις τιμές του καρδιακού ισοενζύμου της κινάσης της κρεατίνης (CK-MB) στον χρόνο αλλά ο βαθμός αύξησης ήταν σημαντικά χαμηλότερος στην ομάδα που χορηγήθηκε dantrolene sodium. Βρέθηκε ότι και στις δύο ομάδες υπήρξε σημαντική αύξηση στις τιμές της τροπονίνης στο χρόνο αλλά ο βαθμός αύξησης ήταν σημαντικά χαμηλότερος στην ομάδα που χορηγήθηκε dantrolene sodium. Kαι στις δύο ομάδες υπήρξε σημαντική μείωση στις τιμές της καρδιακής παροχής (Cardiac Output, CO) στον χρόνο και μάλιστα με παρόμοιο βαθμό αύξησης. Βρέθηκε ότι και στις δύο ομάδες υπήρξε σημαντική μείωση στις τιμές του καρδιακού δείκτη (Cardiac index CI) στον χρόνο αλλά ο βαθμός μείωσης ήταν σημαντικά χαμηλότερος στην ομάδα που χορηγήθηκε dantrolene sodium. Βρέθηκε ότι και στις δύο ομάδες υπήρξε σημαντική αύξηση στις τιμές της πίεσης ενσφήνωσης (Pulmonary Capillary Wedge Pressure - PCWP) στον χρόνο αλλά ο βαθμός αύξησης ήταν σημαντικά χαμηλότερος στην ομάδα που χορηγήθηκε dantrolene sodium.Σημαντικάχ αμηλότερες τιμές Total LV volume, Total viable volume, Total viable volume outside και Viable risk area είχε ηομάδα που χορηγήθηκε dantrolene sodium.
Συμπεράσματα και Προοπτικές: Στα πλαίσια της βλάβης κατά την επαναιμάτωση το dantrolene έχει γενικά δείξει ότι λειτουργεί κυτταροπροστατευτικά. Στην πειραματική μας μελέτη φαίνεται ότι χορήγηση dantrolene έχει προστατευτική δράση στη βλάβη ισχαιμίας/επαναιμάτωσης, κάτι που αποδεικνύεται από τα αποτελέσματα των βιοδεικτών και από το ανατομικό παρασκεύασμα. Η χορήγηση dantrolene θα μπορούσε να είναι μια πολλά υποσχόμενη θεραπεία ενάντια στη βλάβη ισχαιμίας/επαναιμάτωσης στους ανθρώπους. Οι συνθήκες είναι πιθανώς ώριμες και για την πρώτη μελέτη σε ασθενείς. Ωστόσο, απαιτούνται περαιτέρω τυχαιοποιημένες κλινικές μελέτες για να αποδειχθεί αυτή η υπόθεση.
