Iszkémiás perkondicionálás – Alternatív adaptív technika a miokardiális iszkémia-tolerancia növelésére

Az iszkémiás-reperfúziós (I-R) károsodások problémája hatalmas beteganyagot felölelő szituációkban jelenik meg, így mérséklésének igen nagy gyakorlati jelentősége van. A teljesség igénye nélkül említhetjük például az aktívan kutatott kardiovaszkuláris vo­nat­kozásokat, az igen nagy számban végzett perkután koronária-intervenciót (PCI), szívbillentyű-beültetéseket, nagyérmű­tétek kapcsán alkalmazott kirekesztéseket, szerv­transz­plantációkat, major májreszekciókat, vagy akár a központi idegrendszeri iszkémiás stroke állapotát.
Az I-R-károsodás mérséklésére számos sebészeti és nem sebészeti eljárás került kifejlesztésre. 1986-ban a Murry, Jennings és Reimer alkotta munkacsoport leírta az iszkémiás prekondicionálást (IPC) (1), amelynek – experimentális és klinikai szituációkban egyaránt – igen jelentős károsodásmérséklő hatásáról mára már hatalmas irodalom áll rendelkezésre. Az iszkémiás pre­kondicionálás definíciószerűen repetitív szubletális iszkémiás, majd reperfúziós periódusok alkalmazása a célszerv tartós iszkémiáját megelőzően. Ezen lehetőség értelemszerűen csupán elektív beavatkozásokra korlátozódik. Váratlanul kialakuló akut iszkémiás kórállapotok (akut miokardiális infarktus, iszkémiás stroke, akut perifériás verőér-elzáródás) esetén az IPC alkalmazása nem lehetséges, ezért új technikák kifejlesztése vált szükségessé, amelyek alkalmasak a megjósolhatatlan iszkémiás események okozta károsodás kivédésére. Egyik lehetőségként közvetlenül a reperfúzió kezdetén alkalmazott rövid reokklúziós és reperfúziós epizódok alkalmazása merül fel, amely jelenséget Vinten-Johan­sen munkacsoportja iszkémiás posztkondicionálásként (IPOST) definiált 2002 augusztusában (2), majd a té­mában az első közlemény 2003-ban jelent meg (3). Az említett két módszer hátrányos tulajdonsága azonban, hogy a beavatkozás idejét prolongálja (akár 15-20 perccel is), illetve invazív technikák lévén károsodott érfal esetén alkalmazásuk nem mentes a szövődményektől.
Alternatív lehetőséget jelentenek a távoli szervi kondicionálási eljárások, amelyek lényege, hogy protektív ha­tást előidéző iszkémiás-reperfúziós periódusok egy a tartós célszervi iszkémia helyétől távol eső szerven, vagy érterületen kerülnek alkalmazásra. Ezek kikü­szöbölik a fentebb említett lokális technikák hátrányait. Az első ilyen alkalmazott eljárás a távoli-szervi pre­kon­dicionálás (R-IPC) Przyklenk (4) nevéhez köthető. Kutatócsoportjával 1993-ban még nem valódi távoli szervi, csupán kutyák szívének regionális prekondicio­ná­lását valósította meg ún. „egy érágyon” – a bal szívkoszorúér ellátási területén – belüli manipulációkkal. Kísérleteikkel igazolták, hogy rövid koronária-okklúziókkal mérsékelhető egy távolabbi, prolongált iszké­miának, majd reperfúziónak kitett „egy érágyon belüli” myocardium terület károsodása, feltételezve bizonyos transzportálható mediátorok és egyéb kedvező távoli hatások jelenlétét. Ma már ismert tény, hogy a vesén (5), a splanchnikus érterületen (6), illetve a végtagokon (7) alkalmazott rövid iszkémiás-reperfúziós epizódok kedvező hatással bírnak a beavatkozás után néhány perccel létrehozott koronária-okklúziót követő miokardiális károsodás mértékére. A távoli szervi pre­kon­dicionálás rendelkezik a lokális prekondicionálás hát­rányainak többségével (úm. elektív beavatkozásokra korlátozódik, növeli a műtét időt), ezáltal szintén vi­szonylag szűk körben alkalmazható eljárás.
A célszervi posztkondicionálás analógiájára kifejlesztett távoli szervi iszkémiás posztkondicionálás (R-IPOST) (8) az IPOST-hoz hasonlóan kiszélesíti a kondicionáló eljárások alkalmazhatósági körét.
Gyakorlati szempontokból még kedvezőbb tulajdonságokkal jellemezhető a jelen közleményünk témáját képező távoli szervi iszkémiás perkondicionálás (R-IPER). Az elnevezést Schmidt és munkatársai használták először 2006-ban (9). A módszer lényege, hogy a rövid távoli szervi iszkémiás attakok a célszervi iszkémia indukciója után, azonban még a reperfúzió kezdete előtt kerülnek alkalmazásra (1. ábra). E módszer alkalmazhatóságának lehetőségeit és ennek bő­vebb kifejtését lásd a Modellek és protokollok fejezetben.
A távoli szervi kondicionálási technikák klinikai alkalmazhatóságának fontos kritériuma az eljárás invazi­vitá­sának mértéke. A kísérletesen számos szerven ki­próbált és hatásosnak bizonyuló technikák közül csakis a minimálisan invazív, illetve noninvazív technikáknak van létjogosultsága a klinikumban a metodikai kockázat, illetve a szövődmények minimalizálása okán. A mi­nimál-invazív eljárások alapját Birnbaum és munkatársainak kutatási eredményei szolgáltatják, amelyet 1997-ben közöltek: a miokardiális infarktus mértéke csökkenthető az alsó végtagi flexor izomzaton létrehozott prekondicionálással, nyúl állatmodellben (10). Az első noninvazív eljárás alkalmazása Oxman és munkatársainak (7) nevéhez fűződik: az alsó végtagi iszké­mi­ás-reperfúziós kondicionáló ciklusokat a végtag köré helyezett elasztikus leszorító eszköz segítségével valósították meg. Ennek a noninvazív eljárásnak a célszervi iszkémia előtt történő alkalmazásával modellükben jelentősen csökkent a patkányszív reperfúziós aritmiáinak gyakorisága.
Jelen összefoglaló közlemény célja, hogy az eljárás hátterében álló lehetséges mechanizmusokról rendelkezésünkre álló irodalmi adatokat, az egyéb korábbról ismert kondicionálási eljárásokból levonható következtetésekkel és a szerzők saját tapasztalataival összegezve lehetséges magyarázatot adjon a távoli szervi iszkémiás perkondicionálás hatásmechanizmusára. Ezen felül a közlemény a fellelhető publikációk alapján összegzi a perkondicionálással kapcsolatban eddig leírt kedvező hatásokat, illetve útmutatással szolgál a különböző kísérleti beállítások és kezelési protokollok hatásosságának vonatkozásában.

1. ábra Az iszkémiás kondicionálási eljárások

A következetlen terminológia

Fontos kitérnünk a fő témánkat képező távoli szervi iszkémiás perkondicionálás (remote ischemic percon­ditioning, R-IPER) vonatkozásában az irodalomban fennálló jelentős nevezéktani pontatlanságra és zűrzavarra. A prolongált vértelenségnek kitett szerv iszké­miája idején, más szerven rövid, repetitív okklúziós és reperfúziós periódusok alkalmazását jelentő eljárásra három terminológiát is fellelhetünk: remote percon­ditioning (9, 11, 12, 13, 14), remote pericon­di­tioning (15, 16, 17), remote postconditioning (18, 19, 20, 21). Figye­lembe véve, hogy egyes szerzők (18, 19, 20, 21) a remote postconditioning elnevezést hibásan az iszké­mia alatt, illetve végén alkalmazott kezelésként definiálják, amely terminus technicus logikai és metodikai szempontból nem jellemzi megfelelően az eljárás definíciójában foglalt eseményeket, továbbá jelentős zűrzavart okoz a kondicionálási eljárások nevezék­rend­sze­rében, így a terminológiai félreértések elkerülése érdekében elsőként ennek mellőzése javasolt. A remote per­conditioning és remote periconditioning között állás­foglalás már nehezebb. Fontos megemlíteni azonban, hogy a technika korábban említett első leírói a perconditioning elnevezést használták. E terminus tech­nicus létjogosultságát nyelvészeti megfontolások is alátámasztják. A görög eredetű peri- (prefixum/igekötő) jelentése ugyanis „valami körül”. Ezen igekötő szerepel például a „perinatális mortalitás” kifejezésben is („a születés körüli halandóság”). A per- (elöljárószó, vagy igekötő) jelentése pedig „át, keresztül, valaminek a lefolyása alatt”, például: „perenniális rhinitis” („egész éven át tartó rhinitis”). Mindezen megfontolások alapján a „perconditioning”, „perkondicionálás” kifejezés alkalmazását javasoljuk.

Az iszkémiás perkondicionálás hátterében álló mechanizmusok

Annak a jelenségnek a magyarázata, hogy egy távoli szerven a tartósabb célszervi iszkémia alatt létrehozott rövid iszkémiás-reperfúziós epizódok képesek célszervi protektív hatást kiváltani, meglehetősen tisztázatlan.
Távoli szervi prekondicionálás hatásmechanizmusára felállított, az irodalomban található számos hipotézis közül három jelentőset érdemes kiemelni:

• humorális,
• neurális, illetve
• szisztémás kölcsönhatásokat feltételeznek a célszerv és a távoli szerv között.

A teóriákat 2008-ban Hausenloy és Yellon foglalták össze (22). Alábbiakban irodalmi adatok alapján próbálunk rávilágítani ezen mechanizmusok lehetséges szerepére az általunk tárgyalt távoli szervi perkondicionálásban (2. ábra), a rendelkezésre álló alig több mint egy tucat közlemény alapján.

2. ábra A távoli szervi perkondicionálás hátterében álló mechanizmusok

Humorális hipotézis

Ezen elmélet szerint a távoli szerv iszkémiás periódusainak következtében transzportálható mediátorok ke­rülnek a vérkeringésbe, amelyek felelősek az eljárás kedvező hatásaiért. Humorális faktorok bizonyítható jelenlétéről elsőként McClanahan és munkatársai számoltak be (5). Azóta számos modell áll rendelkezésre a humorális faktor szerepének igazolására, például távoli szervi prekondicionálással kezelt nyúl vérének nem kezelt állatba történt transzfúziójával sikerült pro­tek­tív hatást elérni a nem kezelt állaton is (23), illetve dener­vált szíveken – kizárva a neurális hatások jelenlé­tét – is történtek vizsgálatok (24, 25). A számos „gyanúba keveredett” mediátor molekula közül említendő a bradikinin (26), az adenozin (27, 28), az opioidok (29), a CGRP (calcitonine gene-related peptide) (30), az endocanna­binoidok (31), és a hypoxia inducible fac­tor-1-alfa (HIF1-a), amelynek NF-kB (Nukleáris Fak­tor kappa-B) szignáltranszdukciós kaszkádon keresz­tüli gátlása feltehetően jelentős szereppel bír az R-IPC me­chaniz­musában (32). Kiemelendő, hogy ugyan hipotetikusan a bradikinin is a vérkeringéssel transzportálódó humo­rális mediátorok közé sorolható, ugyanakkor ismerten igen rövid felezési ideje miatt feltehetően inkább a később tárgyalandó neurális hipotézis tárgykörébe sorolható (26). A célszervi iszkémia alatt alkalmazott végtagi kondicionálás protektív hatását a nem szelektív adenozinreceptor-antagonista 8-szulfofenil teofillin képes megszüntetni, ami az ade­no­zin kulcsfontosságú szerepét feltételezi ezen, jelen közlemény által tárgyalt eljárás hatásmechanizmusában is (18, 20).

Neurális hipotézis

Gho és munkatársainak távoli szervi prekondicionálással kapcsolatos vizsgálatai igazolták, hogy patkánymodellen az R-IPC szívizominfarktus-csökkentő potenciálja megszűnik a ganglion-blokkoló hexamethonium jelenlétében, amely neurális hatások jelenlétét sugallta (6). Későbbi, különböző receptorgátló vegyületekkel végzett vizsgálatok felvetették, hogy ennek a mechanizmusnak a hátterében feltehetően a távoli szervben felszabaduló humorális mediátorok, úgymint adenozin (27, 28), bradikinin (26) CGRP (30, 33) afferens neuronokat stimuláló hatása állhat.
A CGRP hatásmechanizmusában elsődlegesen az NO (nitrogén-monoxid) kapszaicin szenzitív szenzoros neuronokat aktiváló hatását feltételezik, melyekből a CGRP felszabadulva és a szívbe transzportálódva PKC-e (Proteing Kináz-C epszilon) aktiválva fejt ki protektív hatást (34, 35). Ren és munkatársainak vizsgálatai szerint a távoli szervi kondicionálás protektív hatása az afferens neuronok kapszaicinnel történő gátlásával felfüggeszthető (8) s ez alátámasztja a CGRP szerepét. Hasonló mechanizmusok lehetséges szerepéről olvashatunk egy magyar munkacsoport 2011-es közleményében (36). Az említett kísérletes munka eredményei alapján feltételezhető a CGRP és a kapszaicin érzékeny neuronok szerepe a lokális prekondicionálás hatására létrejövő lokális és szisztémás anti-inflam­mato­rikus hatások hátterében.
Távoli szervi perkondicionálással összefüggésben még nem állnak rendelkezésre eredmények a neurális komponens protektív hatásban betöltött szerepéről, azonban az idegrendszeri hatás jelenléte ennek során is feltételezhető.

Szisztémás válaszreakciók hipotézise

Számos közlemény igazolta, hogy a távoli szervi, illetve a lokális prekondicionálás egyaránt képes az egész szervezet (37), illetve a célszerv (38) géntranszkripciós profilját antiinflammatorikus és antiapoptotikus irányban befolyásolni, részben egyes proinflammatorikus gének downregulációja, másrészt egyes későbbiekben tárgyalt antiinflammatorikus gének upregulációja ré­vén (39, 40).
Feltehetően a protektív hatás távoli szervi kondicionálási eljárások esetében is egy szignál transzdukciós kasz­kádon keresztül valósul meg, aminek részeként: a ligand kötődik a G-protein kapcsolt receptorhoz, majd intracelluláris kinázok pl. PKC-e (41, 42), illetve egyéb szignalizációs mechanizmusok (NO, ROS-Reactive Oxigen Species, mitochondriális K⁺_ATP-csatornák) aktiválódnak (11, 16, 27, 43).
Hasonló jelátviteli út jelenlétéről IPC (44), illetve IPOST (45) kapcsán már lényegesen több információ áll rendelkezésre.
Ismert, hogy mind a prekondicionálás, mind a posztkondicionálás és a távoli szervi kondicionálások egyaránt a RISK (reperfusion injury salvage kinase) kaszkád bizonyos „prosurvival” kinázainak (a túlélés irányában ható folyamatokban szereplő kinázok) aktiválódását idézik elő. Az útvonal távoli szervi kondicionálások esetében történő aktiválódásának tényéről léteznek irodalmi adatok, azonban az aktiválódás mechanizmusáról nem állnak rendelkezésre információk. Ez az útvonal valószínűleg a különböző kondicionálási eljárások hatásának mediálásában közös és egyben kiemelt jelentőségű jelátviteli út. A leginkább tisztázott mechanizmusú lokális prekondicionálás esetében a jelenleg elfogadott álláspont, hogy a PI3K-Akt-eNOS-cGMP-PKG útvonal a mitochondriális ATP-szenzitív K⁺ (K⁺_ATP) csatornák megnyílását eredményezi, amely prekon­di­cio­nálás esetében az elektrontranszport-lánc közvetítésével szabad gyökök termeléséhez és survival kinázok aktiválódásához (p38, JNK, ERK, PKC, AKT, TK) vezet, ezen útvonal pedig indukálja a prekon­di­cio­ná­láshoz szükséges effektor mechanizmusokat (42). Ilyen fentebb leírt összefüggő kináz sort a többi kondicionálási eljárás esetében ez idáig nem sikerült igazolni. Perkondicionálás esetében egyedül Xin és munkatársainak közleményében találhatók utalások ezen kinázok jelentőségére. Az említett vizsgálatokban az R-IPER képes volt szignifikánsan magasabb Akt, ERK1/2 aktivációt előidézni az I-R kontrollcsoporthoz képest, patkány modelljükben (11).
Az ATP szenzitív K+-csatornák szintén igen aktívan kutatott résztvevői a kondicionálási eljárásoknak, gyakorlatilag minden említett kondicionálási eljárásban igazolták lehetséges szerepüket (9, 19, 25, 46). Schmidt és munkatársai sertéseken kimutatták, hogy a csatorna nem szelektív gátlószerének a glibenclamidnak az adagolása mellett a perkondicionálás protektív hatása elmarad (9). Zhao és kutatócsoportja a továbbiakban felismerte, hogy a K⁺_ATP-csatornák aktiválódása feltehetően a Rho-kináz gátlásán keresztül történik perkondicionálás kapcsán (16). Ezen Rho-kináz aktivitásának PKA (protein-kináz-A) aktiválódásán keresztül megvalósuló gátlását Sanada és munkatársai is igazolták iszké­miás prekondicionálás esetében (47). Ezen csatornák aktiválódásának pontos szerepe még tisztázatlan, azonban feltehetően jelentős szereppel bírnak a mitochond­riális funkció megőrzésében, az ATP depléciójának mérséklése (48, 49), illetve az mPTP (mitochondrial permeability transition pore) csatornák megnyílásának gátlása révén (50). Az mPTP csatornák a belső mito­chondrium membrán óriáscsatornái, amelyek megnyílása felborítja a membrán szelektív permeabilitását: az oxidatív foszforiláció zavart szenved, végül az egész mitochondrium szerkezete dezorganizálódik, a sejt elpusztul (51). Több közlemény különböző kondicionálási eljárások kapcsán igazolta, hogy ezen óriáscsatornák megnyílásának gátlásában az opioidok is jelentős szereppel bírnak (21, 52, 53). Rentoukas és munkatársai kimutatták, hogy távoli szervi iszkémiás perkondicionálás protektív hatását a morfin tovább potencírozza, amely megfigyelés sugallja egy hasonló mechanizmus jelenlétét perkondicionálás esetében is (15).
Fentiek alapján feltételezhető, hogy e tekintetben párhuzam vonható a különböző eljárások között, azonban a fentebb tárgyalt mediátorok egyes kondicionáló eljárásokban betöltött szerepének pontosabb, specifikus feltárása még várat magára.
A szisztémás válaszreakciók hipotézisét erősíti Kon­stan­tinov és munkatársainak megfigyelése, amely szerint a távoli szervi prekondicionálás módosítja a keringő humán leukociták génexpressziós mintázatát (37). A közölt eredmények szerint az R-IPC gátolja a leukocitákban a proinflammatorikus génexpressziót, ezáltal gátolva bizonyos I-R-károsodás kifejlődésében kulcsfontosságú leukocitafunkciót, például a kemotaxist, az adhéziót, a migrációt, valamint az exocitózist.
Egyes citokinek szekréciója, a TNF-receptor signaling pathway és a veleszületett immunitás folyamatai, illetve az apoptózis (a caspase-8 represszióján keresztül) szintén gátlás alá kerülnek. Bizonyos antiinflam­ma­torikus gének esetében „upreguláció” következik be, például a heat shock protein (HSP) 70, calpastatin esetében. A proinflammatorikus citokin szekréció gátlása, a mérsékeltebb érfalhoz való leukocitakitapadás, illetve szöveti infiltráció egy csökkent lokális gyulladásos választ eredményez, alacsonyabb szintű leukocitaeredetű ROS-termeléshez vezethet, amely a reperfúzió késői szakaszában válik fontossá. Ez a jelenség részben magyarázhatná Harkin és munkatársai (54), illetve munkacsoportunk (55, 56) korábbi megfigyelését is, miszerint végtagi iszkémiás prekondicionálás, valamint poszt­kondicio­nálás egyaránt képes mérsékelni az azonos végtagot érintő I-R-károsodás kapcsán fellépő he­veny tüdőkárosodást és leukocita-szekvesztrációt, azon­ban itt feltehetően a távoli szervi hatásokat is mérséklő lokális kondicionálások végtagi iszkémiás-reper­fúziós károsodással szemben kifejtett erőteljes protek­tív hatása dominál. Továbbá ezen funkcionális leukocitagátlás részleges magyarázat lehet a már említett szívtranszplantáció során megfigyelt jelenségre, ami szerint a recipiensnél alkalmazott távoli szervi prekon­dicio­nálás képes mérsékelni a denervált donor sertésszív iszkémiás-reperfúziós károsodásának mértékét (24).
A korábbiakban már említésre került a HSP-gének expresszió változásának szerepe – mint a kondicionálási eljárások hatására létrejövő szisztémás válaszreakciók feltételezhetően nagyfontosságú részjelensége – intenzíven kutatott téma. Az irodalomban több állatkísérletes munka is bizonyítja, hogy összefüggés mutatható ki a parenchymás szervek HSP-72 szintje és az I-R-károsodások mértéke között. Kume és munkatársai ki­mu­tatták a HSP-72 expresszió fokozódásával asszociált patkánymáj I-R-tolerancia-növekedést 15 perces isz­kémiás prekondicionálás hatására (57). Számos kutatócsoport hasonló következtetésekre jutott különböző szerveken végzett – máj (58), szív (59), központi idegrendszer (60), valamint vese (61) – iszkémiás előkezelések kapcsán is.
A HSP-72 expresszió fokozódása a stressz hatások során aktiválódó protein-kinázoknak (például PKC) köszönhető, amelyek foszforilálják a citoplazmában lévő monomer HSF-1-et, ami trimerizáció után a magba kerülve kötődik a DNS heat shock elementjéhez (HSE) a HSP-70 gén promoterében, ezzel a HSP-72 mRNS transzkripcióját is eredményezve (62). A HSP-72 szerepe valószínűleg igen sokrétű, feltételezhetően az I-R-károsodás, illetve különböző kezelések hatására létrejövő sejtszintű védelmi mechanizmusok résztvevője. Megaka­dályozza a károsodott fehérjék akkumulációját, egyrészt molekuláris chaperonként, másrészt pe­dig az irreverzibilisen károsodott fehérjék lebomlásának elősegítése révén (63). Aktiválja továbbá a HSF (64), valamint gátolja az NF-κB transzkripciós faktorokat (65). A kondicionáló eljárások hatására fokozódó HSP-72 expresszió tehát mind az intracelluláris védelmi funkció, mind a gyulladásos folyamatok gátlása révén hozzájárul az eljárások I-R-károsodást mérséklő hatásához. A szerzők saját eredményei is alátámasztják a HSP-72 ex­pesszióval kapcsolatos feltételezéseket. Saját vizsgálatainkban májisz­kémia alatt alkalmazott távoli szervi isz­ké­miás perkondicionálás kapcsán a célszervi HSP-72 szin­tek a perkondicionált csoportban emelkedettnek bizonyultak a kontrollcsoporthoz képest (66), hasonlóan a kedvező irányú keringésdinamikai változásokhoz (67).
A teljesebb képhez azonban hozzátartozik az irodalomban ismert tény az is, hogy stresszválasz, I-R-károsodás, koronária bypass műtét kapcsán a HSP-72 kikerül az extracelluláris térbe, valamint a szérumba is (68, 69). Ezen eHSP-72 (extracellular Heat Shock Protein-72), egyrészt az elhaló sejtekből szabadul fel lízis révén, illetve a még élő, de károsodott sejtekből receptor-mediált exocitózis segítségével (70). Kimutatták, hogy az eHSP-72 C-terminális doménje receptoriális hatásokon keresztül aktiválja az NF-kB transzkripciós faktort, MIP-2 (macrophag inflammatory protein-2), IL-6, és TNF-a proinflammatorikus citokinek termelődését eredményezve. Következményként fokozott gyul­ladásos válasz, neutrofil granulocita infiltráció, illetve az ép sejtek aktivációja jelentkezik. Igazoltnak tekinthető tehát, hogy az intra-, és extracelluláris HSP-72 ellentétes hatásokat aktivál, azonban ezen fenomén teljesebb értelmezése még várat magára.
Humán vizsgálatok igazolták, hogy az eHSP-72 szérumszintje emelkedett miokardiális iszkémiát, szívműtéteket (69, 71), vagy akár májreszekciókat követően, ez utóbbi esetben az emelkedés mértéke korrelált a poszt­operatív májkárosodás mértékével (72).
Ezek alapján felvethető a különböző iszkémiás-reper­fúziós károsodással járó szituációk esetében az eHSP-72 szérumszintjének prognosztikus faktorként való detektálása.

Az iszkémiás perkondicionálás kedvező hatásai

Schmidt és munkatársai (9) kimutatták a perkondicionálás kedvező hatását sertésszívben LAD (left anterior descendens) okklúzió talaján kialakuló infarktus „veszély zónájának” csökkenése, valamint a balkamra-funkció javulása kapcsán. Igazolták továbbá a malig­nus kamrai reper­fúziós aritmiák előfordulási gyakoriságának csökkenését is perkondicionálás hatására. A nonviábilis myo­car­dium terület méretének és a balkamra-funkció javulásának vizsgálata során kapott eredményeket további közlemények szintén taglalják (11, 16, 18, 73).
Számos közlemény igazolta a reperfúzió kezdetén fellépő ROS-termelés kulcsfontosságú másodlagos mes­sen­ger szerepét kondicionálási eljárások mechanizmusában. A hatás feltehetően a RISK-útvonalak aktiválódásán, valamint az mPTP-csatornák gátlásán keresztül valósul meg, mind prekondicionálás (74), mind posztkondicionálás (75) során. Ezen kedvező hatások viszont élesen elkülönítendők a tartós reperfúziós ROS-termelés által beindított kóros folyamatoktól, amelyek egyértelműen fontos szerepet játszanak a reperfúzió során létrejövő paradox szövetkárosodásban, sejthalálban (76). Ezzel korrelálva Xin és munkatársai patkányokon kimutatták távoli szervi perkondicionálás esetében a lipid-peroxidációt jelző szöveti malon-dialdehid (MDA) szintek, illetve a szuperoxid-anion termelés csökkenését, valamint ezen paraméterek alakulásával fordított arányú összefüggést mutató survival kináz aktiváció fokozódását (11).
Rentoukas és munkatársai (15) humán vizsgálataik során beszámoltak ST-elevációs miokardiális infarktus terápiájaként végzett PCI során morfin adagolása mellett alkalmazott perkondicionálásról, amely így szignifikáns ST-szegmens normalizálódást eredményezett. Ezen javuló paraméterek ismerten összefüggenek a jobb posztintervenciós kimenetellel (77, 78).
A távoli szervi iszkémiás perkondicionálás kedvező ha­tást gyakorol továbbá a miokardiális no-reflow jelenségre (16), a szív koszorúerek reperfúziós áramlására (16), és az infarktus (15), valamint szívbillentyű-beültetések (12) kapcsán megemelkedő cTnI (cardiac Tro­ponin-I) koncentrációkra.

Modellek és protokollok

Kondicionálási eljárások vizsgálata során jelentős probléma a kezelési protokoll megfelelő megválasztása és időzítése. A pre- (79), és posztkondicionálás (80) esetében felhalmozott jelentős mennyiségű ismeret alapján azt gondolhatjuk, hogy a kezelést jellemző paraméterek (úm. kezelés időzítése a célszerv iszkémiás-reper­fúziós epizódjához viszonyítva, ciklusok száma, ciklusok időtartama) közül nagy valószínűséggel a perkondicionálás esetében is nagy fontosságú a kezelés időzítése és a ciklusok hossza. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a ciklusszám megválasztásának szerepe körül kialakult, kiterjedt viták ellenére máig nincs egyértelmű állásfoglalás. Az irodalomban jelenleg fellelhető egyetlen, a perkondicionálási protokollok összehasonlítását célzó közlemény eredményei alapján láthatjuk, hogy a helyzet valóban meglehetősen összetett. Xin és munkatársai (11) patkánymodellben megfigyelték, hogy 1-2×10 perces perkondicionálási ciklusok nem eredményeznek extra kardio­protektív hatást posztkondicionálással együtt alkalmazva és a 4×2-6 perces ciklusok esetében is hasonló következtetésre jutottak. Az infarktusméret további csökkenését csak a 3-4×10 perces ciklusokban alkalmazott perkondicionálás esetében detektálták. Hasonló 3-4×8-10 perces ciklusok hatékonyságáról – sertésmodellben és humán vizsgálatban egyaránt – több szerző is beszámolt (9, 12, 16). A továbbiakban jogosan merül fel a kérdés, hogy az iszkémia idején alkalmazott kezelés miként időzítendő. Az irodalomban olvashatunk az iszkémia kezdeti (12), valamint későbbi szakaszára időzített (11, 14, 16, 15, 18, 20), illetve az iszkémia teljes ideje alatt folyamatosan alkalmazott (9, 19) kezelési protokollokról, s ezek mindegyike hatásosnak bizonyult. Jelentős dominancia fedezhető fel azonban az iszkémia késői szakaszára időzített kezelések javára, ami azzal a logikus magyarázattal is indokolható, hogy a protektív hatásában feltehetően igen fontos szereppel bíró, a reper­fúzió során a vérkeringéssel a távoli szervből a célszervbe jutó, jelenleg nem ismert hosszúságú felezési idővel rendelkező, transzportálható mediátorok legmagasabb reperfúziós koncentrációja egy, az iszkémia végére időzített kezeléssel biztosítható leginkább.

Klinikai vonatkozások és alkalmazási lehetőségek

Az R-IPER a fent leírtaknak megfelelően – szemben a többi kondicionálási eljárással – nem növeli a műtéti időt, a prekondicionálással szemben nem csak tervezetten előidézett iszkémiás állapotok esetében alkalmazható, valamint nagyon jelentős, hogy noninvazívan is végezhető. Belátható, hogy ezen előnyös tulajdonságai alapján klinikai alkalmazás szempontjából egy reménykeltő, mellékhatásoktól mentes protektív stratégia le­het, amelynek a már említett időzítése (célszervi iszké­mia alatt) is növeli lehetséges klinikai értékét. Mivel az experimentális kö­rülmények között bevezetett invazív kirekesztési technikák klinikai körülmények között, perkondicionálási kezelésként való alkalmazása a nagyér-kirekesztésekkel járó magasabb szövődmény ráta (81, 82) miatt kevéssé elfogadható, ezért a szerzők – a nemzetközi szakirodalom álláspontjával megegyezően – előzetes vizsgálataik során szerzett tapasztalataik alapján (66) azon a véleményen vannak, hogy a perkondicionálási kezelés alkalmazásának legpraktikusabb módja a végtagi iszkémiás-reperfúziós ciklusok létrehozása a végtag köré helyezett, felfújható mandzsetták segítségével.
Az R-IPER klinikai körülmények között történő sikeres alkalmazásáról már léteznek beszámolók mind perku­tán koronária-intervenció (15), mind szívbillentyű-beültetés kapcsán (12). Újszerű irányvonalat képvisel Hougaard és munkatársainak, Dániában az Aarhus Egye­temi Kór­házban jelenleg is folyó vak, randomizált vizsgálata, amely 120 akut iszkémiás stroke-ban szenvedő beteg bevonásával kívánja igazolni a távoli szervi iszkémiás perkondicionálás neuroprotektív hatását a szokásos trombolízis terápia kiegészítő lehetőségeként (14).
Jelen közlemény által tárgyalt eljárás alacsony kockázatú, könnyen hozzáférhető, valamint széles körben alkalmazható minden olyan elektív, vagy nem tervezett szituációban, ahol jelentősebb iszkémiás-reperfúziós károsodás kialakulásának veszélye áll fent. Szívse­bé­szeti beavatkozások, koronária bypass műtétek, ane­urizma rekonstrukciós műtétek, billentyű-beültetések, invazív kardiológiai szituációk mind indikációs területét képezhetik az eljárás alkalmazásának. Bevethető lehetne továbbá szervtranszplantációk esetén, ahol az R-IPER a donorműtét alatt kerülhetne alkalmazásra, esetleg a recipiens szervezetén alkalmazott távoli szervi posztkondicionálással kombinálva, így kísérelve meg csökkenteni a donorszerv iszkémiás-reperfúziós károsodását, mint ahogy ezen kombináció igen bíztató hatásait Wei és munkatársai nemrégiben igazolták mio­kardiális infarktus patkánymodelljében (73). Ezen em­lített alkalmazási lehetőségek közül már többre is találhatunk irodalmi evidenciát a korábban definiált R-IPC kapcsán (83, 84, 85), amelynek tudatában a jövőben várható R-IPER-rel kapcsolatos hasonló vizsgálatok tapasztalatainak megjelenése az irodalomban. Ör­ven­detes továbbá, hogy hazai intézetekben is összegyűltek az első tapasztalatok távoli szervi iszkémiás kondicionálási eljárásokkal kapcsolatban (86).

Következtetés

Fentiek alapján elmondható, hogy célszervi iszkémia alatt egy más szerven létrehozott rövid iszkémiás-re­perfúziós ciklusok alkalmazását jelentő távoli szervi iszkémiás perkondicionálás (R-IPER) klinikai alkalmazásra – a szerzők által önkényesen használt angol akro­níma szerint – RIPER, azaz ÉRETTEBB, széles körben bevethető protektív alternatíva lehet a pre- és posztkondicionálás mellett. Azonban a rutin klinikai alkalmazáshoz számos egyéb faktor teljesülése szükséges, amelyek gátat szabhatnak a módszer elterjedésének. Ezek közül talán a legfontosabb a technika hatékonyságának multicentrikus klinikai vizsgálatokban történő megerősítése. Fontos lenne továbbá, hogy a háttérben álló, a távoli szerv és a célszerv között fellelhető kapcsolatok és szubcelluláris mechanizmusok rész­leteinek feltárásával olyan támadáspontokhoz jussunk, amelyek egy igen hatásos, jól alkalmazható farmakológiai kondicionálási eljárás megszületését eredményezhetik.