Ανάλυση της ιστικής οξυγόνωσης του ήπατος και συσχέτιση με την απόπτωση σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας-επαναιμάτωσης ήπατος χοίρων μετά ευρεία ηπατεκτομή

Abstract

IntroductionIschemia-reperfusion injury has long been regarded a primary factor for the physiological dysfunction that can occur following major liver resection performed under vascular control. The aim of our study was to assess the effect of treatment with desferoxamine (DFO), a potent antioxidative agent, in ischemia-reperfusion (I-R) injury on a porcine model of major hepatectomy. Moreover, we evaluated the importance of tissue oxygenation monitoring as a non-invasive means of evaluating I-R injury.Materials and MethodsTwelve female pigs were allocated to control (n=6) and DFO groups (n=6) and underwent 30 min of liver ischemia, during which a ≥30% hepatectomy was performed, followed by 6 hours of postoperative monitoring. The DFO group animals were preconditioned with a continuous iv solution of Desferoxamine to a total dose of 100 mg/kg during their postoperative period. Liver remnants were evaluated by means of infrared spectroscopy, serum lactate measurement of the systemic, portal and hepatic vein blood and by immunohistochemical assessment of apoptosis in consecutive liver biopsies.ResultsDFO group demonstrated considerably faster restoration of tissue oxygenation (92.33% vs 80%, p<0.05) and serum lactate values (1.23 mmol/L vs 2.27 mmol/L, p<0.05). Moreover, apoptosis as estimated by TUNEL and caspase-3 staining was significantly lower in the DFO group (o.06% vs 1.17% and 1.17% vs 2% respectively, p<0.05). The severity of the I-R injury showed a linear correlation to the restoration of tissue oxygenation, as estimated by infared-spectroscopy (r2= 0.81, p<0.01).ConclusionIron chelation with desferoxamine appears to attenuate ischemia-reperfusion injury of the liver remnant following hepatectomy, as reflected by faster restoration of tissue oxygenation and lower apoptotic activity.

ΕισαγωγήΗ βλάβη ισχαιμίας-επαναιμάτωσης θεωρείται εδώ και πολλά χρόνια ως ο κύριος παράγοντας που συμβάλλει στη διαταραχή της φυσιολογίας που μπορεί να ακολουθήσει μια ευρεία ηπατεκτομή που διενεργείται υπό αγγειακό αποκλεισμό. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν η αξιολόγηση της επίδρασης της δεσφεροξαμίνης (DFO), ενός δυνητικού αντιοξειδωτικού παράγοντα, στη βλάβη ισχαιμίας-επαναιμάτωσης σε ένα πειραματικό μοντέλο ευρείας ηπατεκτομής σε χοίρους καθώς και της αξίας της παρακολούθησης της ιστικής οξυγόνωσης ως μη επεμβατικού μέσου αξιολόγησης αυτής της διαταραχής.Υλικό και ΜέθοδοιΔώδεκα χοίροι θηλυκού γένους κατανεμήθηκαν σε ομάδα ελέγχου (n=6) και DFO (n=6) και υποβλήθηκαν σε ισχαιμία ήπατος επί 30 λεπτά, κατά τη διάρκεια της οποίας διενεργούνταν μια ευρεία ηπατεκτομή (≥30%). Στη συνέχεια ακολουθούσε 6ώρη μετεγχειρητική παρακολούθηση. Οι χοίροι της ομάδας DFO λάμβαναν κατά τη διάρκεια της μετεγχειρητικής τους παρακολούθησης ενδοφλέβιο διάλυμα Δεσφεροξαμίνης μέχρι συνολικής δόσης 100 mg/kg. Η κατάσταση του εναπομείναντος ηπατικού παρεγχύματος μελετήθηκε μέσω εγγύς-υπέρυθρης (near-infrared) φασματοφωτομετρίας, μέτρησης του γαλακτικού οξέος στη συστηματική κυκλοφορία, την πυλαία φλέβα και τις ηπατικές φλέβες αλλά και μέσω ανοσοϊστοχημικής αξιολόγησης της απόπτωσης σε διαδοχικές βιοψίες του ήπατος. ΑποτελέσματαΣτην ομάδα DFO παρατηρήθηκε σημαντικά ταχύτερη αποκατάσταση της ιστικής οξυγόνωσης (92.33% vs 80%, p<0.05) και των τιμών του γαλακτικού οξέος του ορού (1.23 mmol/L έναντι 2.27 mmol/L, p<0.05). Επίσης, η απόπτωση, όπως αξιολογήθηκε μέσω των χρώσεων TUNEL και Κασπάσης-3, ήταν σημαντικά χαμηλότερη στην ομάδα DFO (0.06% έναντι 1.17% και 1.17% vs 2% αντίστοιχα, p<0.05). Η βαρύτητα της βλάβης ισχαιμίας-επαναιμάτωσης συχετίστηκε γραμμικά με την αποκατάσταση της ιστικής οξυγόνωσης, όπως αυτή αξιολογήθηκε με την near-infrared φασματοφωτομετρία (r2= 0.81, p<0.01).ΣυμπέρασμαΗ χηλική δέσμευση του σιδήρου μέσω της δεσφεροξαμίνης φαίνεται ότι ελαττώνει τη βλάβη ισχαιμίας-επαναιμάτωσης του υπολειπόμενου ηπατικού παρεγχύματος μετά ευρεία ηπατεκτομή, όπως αποδεικνύεται από την ταχύτερη αποκατάσταση της ιστικής οξυγόνωσης και τη χαμηλότερη αποπτωτική δραστηριότητα.