Η τοπική δράση φωσφολιπιδίων στις πειραματικές μετεγχειρητικές συμφύσεις

Abstract

INTRODUCTION: Peritoneal adhesions as a consequence of operations or intra-abdominal inflammations consist an important cause of, usually medium-term, morbidity and mortality as well as repeated hospitalizations. They are formed as fibrous bands between injured surfaces and are considered to be part of the physiological healing process of the peritoneum. In-depth knowledge of their pathophysiology has led to a plethora of clinical and experimental studies, however, so far none of the tested substances was found to be effective in the long term, so as to be established as a reliable practice for adhesions prevention. On the other hand, phospholipids, which are natural constituents of biological membranes, seem to display excellent antiadhesive properties. PURPOSE: The aim of this study was to investigate the local effectiveness of phospholipids, when administered intraperitoneally, in the reduction of the inflammatory response due to surgical trauma during intra-abdominal procedures, in order to prevent formation of postoperative adhesions, as well as the possible underlying mechanisms. MATERIALS AND METHODS: Twenty male Wistar rats were subjected to a midline laparotomy and a standard peritoneal and cecum abrasion trauma. Before laparotomy closure, a bolus of 3mL of phospholipids [12 mg/mL] or NaCl [placebo] was given intraperitoneally. Seven days later, the quality and the quantity of adhesions, as well as proinflammatory and/or profibrotic serum mediators, were blindly assessed. Human colonic subepithelial myofibroblasts were isolated from normal controls and cultured with transforming growth factor-b1 [TGFb1, 5 ng/mL] in the presence of phospholipids in various concentrations [30 to 300 mg/mL]. Collagen production and migratory activity of myofibroblasts were also assessed. RESULTS: Phospholipids significantly reduced both the amount and density of intra-abdominal adhesions [p<0.01]. In addition, the levels of all measured cytokines in serum [IL-1β, IL-6, PDGF-1 and TGF-β1] were significantly reduced in the group receiving phospholipids [p<0.01]. Moreover, the presence of phospholipids significantly reduced [p<0.001] both the baseline collagen production and the one induced when TGF-β1 was administered to myofibroblasts cultures. Finally, using the scratch test, phospholipids were found to decrease both the baseline and the TGF-β1-induced migration of myofibroblasts in a concentration-dependent manner. CONCLUSION: Intraperitoneal application of phospholipids prior to closure of laparotomy may be involved in the prevention of postoperative adhesions formation via reduction of proinflammatory and/or profibrotic mediators and by inhibiting the fibrogenic properties of mesenchymal cells.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Οι περιτοναϊκές συμφύσεις ως συνέπεια εγχειρήσεων ή ενδοκοιλιακών φλεγμονών συνιστούν μια σημαντική αιτία μεσοπρόθεσμης, συνήθως, νοσηρότητας και θνητότητας καθώς και επαναλαμβανόμενων νοσηλειών στο νοσοκομείο. Οργανώνονται ως ινώδεις δεσμοί μεταξύ των τραυματισμένων επιφανειών και θεωρούνται ότι είναι μέρος της φυσιολογικής διαδικασίας επούλωσης του περιτοναίου. Η γνώση του μηχανισμού δημιουργίας τους οδήγησε σε πληθώρα κλινικών και πειραματικών μελετών, αλλά μέχρι σήμερα σχεδόν κανένα από τα προϊόντα που δοκιμάστηκαν δε φάνηκε να έχει την απαιτούμενη αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία σε βάθος χρόνου ώστε να μπορέσει να καθιερωθεί στην καθ’ ημέρα κλινική πράξη. Ωστόσο, τα φωσφολιπίδια, ως φυσικά συστατικά των βιολογικών μεμβρανών, φαίνεται ότι επιδεικνύουν εξαιρετικές αντισυμφυτικές ιδιότητες. ΣΚΟΠΟΣ: Σκοπός της πειραματικής αυτής μελέτης είναι η διερεύνηση της τοπικής δράσης των φωσφολιπιδίων, όταν χορηγηθούν ενδοπεριτοναϊκά, στη μείωση της φλεγμονώδους αντίδρασης που οφείλεται στο εγχειρητικό τραύμα κατά τη διάρκεια ενδοκοιλιακών επεμβάσεων και στην αποτροπή σχηματισμού μετεγχειρητικών συμφύσεων, καθώς και των πιθανών μηχανισμών με τους οποίους συμβαίνει αυτό. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ: Είκοσι άρρενες επίμυες τύπου Wistar υποβλήθηκαν σε μέση λαπαροτομία και τυπικό τραυματισμό διά τριβής του περιτοναίου και του τυφλού. Πριν το κλείσιμο της κοιλίας, χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά εφάπαξ δόση 3mL φωσφολιπιδίων [12mg/mL] ή NaCl [εικονικό φάρμακο]. Μετά από επτά ημέρες, αξιολογήθηκαν η ποιότητα και η ποσότητα των σχηματιζόμενων συμφύσεων, καθώς και οι προφλεγμονώδεις και/ή προϊνωτικοί μεσολαβητές στον ορό. Ανθρώπινοι υποεπιθηλιακοί υοϊνοβλάστες παχέος εντέρου καλλιεργήθηκαν με μετατρεπτικό αυξητικό παράγοντα β1 [TGF-β1, 5ng/mL] και την παρουσία φωσφολιπιδίων σε διάφορες συγκεντρώσεις [30 ως 300 μg/mL] και υπολογίστηκαν η παραγωγή κολλαγόνου και η μεταναστευτική δραστηριότητα των μυοϊνοβλαστών. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Τα φωσφολιπίδια μείωσαν σημαντικά τόσο την ποσότητα όσο και την ποιότητα των σχηματιζόμενων ενδοκοιλιακών συμφύσεων [p<0.01]. Τα επίπεδα των IL-1β, IL-6, PDGF-1 και TGF-β1 στον ορό βρέθηκαν σημαντικά μειωμένα στην ομάδα που έλαβε φωσφολιπίδια [p<0.01] σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Επιπρόσθετα, η παρουσία φωσφολιπιδίων μείωσε σημαντικά [p<0.001] τόσο τη βασική παραγωγή κολλαγόνου όσο και αυτή που επάγεται όταν χορηγηθεί παράγοντας TGF-β1 στις καλλιέργειες μυοϊνοβλαστών. Τέλος, χρησιμοποιώντας την δοκιμασία επούλωσης τραύματος [scratch test], βρέθηκε ότι τα φωσφολιπίδια μειώνουν και τη βασική και την επαγόμενη από τον TGF-β1 μετανάστευση των μυοϊνοβλαστών, δοσοεξαρτώμενα. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση φωσφολιπιδίων πριν τη σύγκλειση της λαπαροτομίας φαίνεται ότι συμβάλλει σημαντικά στην πρόληψη σχηματισμού μετεγχειρητικών συμφύσεων μέσω της μείωσης των προφλεγμονωδών και/ή προϊνωτικών μεσολαβητών και της αναστολής της επουλωτικής ικανότητας των μεσοθηλιακών κυττάρων.