Aç›k kalp cerrahisi esnas›nda aktive olan sistemik inflamasyon
cevab›n›n organ fonksiyonlar›na etkileri ve güncel tedavi yöntemleri
The organ effects of systemic inflammation response activated during open heart
surgery and current treatment methods
Say›n Editör,
Derginizde yay›nlanan “Aç›k Kalp Cerrahisi Esnas›nda Aktive Olan Sistemik ‹nflamasyon Cevab›n›n Organ Fonksiyonlar›na Etki-leri ve Güncel Tedavi YöntemEtki-leri – Derleme” adl› yaz›y› ilgi ve be-¤eniyle okuduk (1). Ekstrakorporeal dolafl›m›n fizyopatolojisi ol-dukça kompleks ve anlafl›lmas› güç bir konu olmas›na ra¤men, ko-nu anlafl›l›r biçimde özetlenmifltir. Makalede bafll›ca tedavi yön-temleri ve sistemik inflamatuvar cevab›n önlenmesi için seçenek-ler dile getirilmifltir.
Nötrofillerin aktifleflmesinde kompleman ba¤›ml› (TCC, C5b9) mekanizmalar kadar kompleman ba¤›ms›z mekanizmalar da rol oynamaktad›r. Kan›n ekstrakorporeal dolafl›m›n yabanc› yüzeyi ile temas› kompleman ve p›ht›laflma kaskad›n›n kuvvetli bir aktivatö-rüdür, ki bu durum kendi içinde anafilatoksinlerin (C3a, C5a, TCC) oluflumu ile nötrofilleri aktive eder. Bu aktivasyon sitokinlerin, tok-sik metabolitlerin (serbest oksijen radikalleri) ve proteazlar›n üre-timi ve sal›n›m› ile do¤rudan iliflkilidir.
Lökositlerin endotele adezyonu, sitokinlerin sal›n›m› örne¤in interlökin-1 (IL-1), platelet aktive edici faktör (PAF)’ün yan› s›ra adenozin, prostasiklin ve siklik adenozinmonofosfat taraf›ndan yönlendirilmektedir. Endotel aktivasyonu ile artan biçimde adez-yon molekülleri (leukocyte adhesive receptor integrin family) aç›-¤a ç›kmaktad›r; bunlar “leukocyte function associate-1” (LFA-1), “intercellular adhesion molecule-1” (ICAM-1) veya “endothelial leukocyte adhesion molecule-1” (ELAM-1) olarak isimlendirilmek-tedir. Bu, tekrardan anafilatoksin olan C3a ve C5a’n›n ve PAF ve lökotrien B4’ün sal›n›m›na sebep olmaktad›r. Tümör nekroz faktö-rü (TNF) ve IL-1, nötrofillerin degranülasyonuna yol açmaktad›r. Bu da endotelin daha da aktifleflmesi ile sonuçlanmaktad›r. Sonuç daha önce tarif edilen artm›fl adezyondur.
Aktive nötrofillerde ksantin-oksidaz’›n artmas› ile serbest oksi-jen radikallerinin sal›n›m› ile sonuçlanan “respiratory burst” denen olay meydana gelmektedir. Aort klempinin kalkmas› ile sunulan ok-sijenin yaklafl›k %70’i NADPH-ba¤›ml› oksidaz ile süperoksit iyon-lar›na oksitlenmektedir. Bu durum siklooksijenaz ve lipooksije-naz’›n (araflidonik asit siklusu) artmas›n› getirmektedir. Meydana gelen son ürünler yine nötrofil aktivasyonuna sebep olmaktad›r.
Nötrofil granüllerinin, örne¤in TNF taraf›ndan serbestlefltiril-mesi, elastaz, kolajenaz ve jelatinaz gibi proteolitik enzimlerin sa-l›n›m›na ve bu da damar endoteli mimarisinin bozulmas›na neden olmaktad›r. Proteinazlar›n bu etkisi ile damar duvar› “gevflek” bir hal al›r ve nötrofillerin dokuya migrasyonu kolaylafl›r. Buradaki anahtar enzim nötrofillerin serin proteaz› olan elastazd›r.
Sistemik inflamatuvar cevapta lökositler ve özellikle nötrofiller kilit bir rol oynamaktad›r. Yaz›da da belirtildi¤i gibi hücresel ve hü-moral etkenler nötrofilleri aktiflefltirir ve çeflitli sitokinler serbest-leflir. Bir dizi reaksiyon pefl pefle tetiklenir. Ç›kan ara ürünler bir yandan inflamatuvar cevab› ortaya ç›kar›rken, öte yandan adeta bir k›s›r döngü gibi nötrofilleri tekrar aktiflefltirir. Zincirin k›r›lmas›
bu aflamada zordur. Bu gözlemden yola ç›k›larak lökosit deples-yon filtreleri gelifltirilmifltir. Bu anlamda lökosit filtrelerinin bir te-davi seçene¤i olarak gündemde oldu¤unu ve gelecekte kalp cer-rahisinde önemli bir yer iflgal edece¤i düflünülmektedir.
Lökosit filtreleri kalp akci¤er makinesinin arteryel ve venöz hatt›ndan kullan›labilmektedir. Yap›lan çal›flmalarda lökosit filtrele-ri ile kreatin-kinaz MB fraksiyonu ve Troponin-T düzeylefiltrele-rinin daha düflük seyretti¤i gösterilmifltir (2). Baflka çal›flmalar lökosit filtrele-rinin elastaz sal›n›m›n› azaltmad›¤› (3) ve solunum fonksiyonlar› aç›s›ndan bir fayda sa¤lamad›¤›n› göstermektedir. Bu yüzden löko-sit deplesyonunun kalp cerrahisindeki yeri belki tart›flmal›d›r.
Nötrofillerin etki mekanizmas›na bak›ld›¤›nda, nötrofiller membran yüzey proteini olan FasL’ye ba¤land›¤›nda sitokinlerini degranüle ederler (4). Apoptozun bir parças› olan Fas/FasL siste-mi bu anlamda kilit bir role sahiptir. Deneysel çal›flmalarda FasL-antikoru ile muamele edilmifl filtreler ile lökositler sadece ortam-dan uzaklaflt›r›lmakla kalmam›fl, inaktive olmalar› da sa¤lanm›flt›r. Hayvan modelinde yap›lan çal›flmalarda olumlu sonuçlar al›nm›fl-t›r (5). ‹nsanda yap›lan ilk denemeler umut vericidir (6) ve önümüz-deki dönemlerde lökosit filtreleri, kalp cerrahisinde önem kazan-maya aday gibi görünmektedir.
Dr. Birkan Akbulut
Johann-Wolfgang Goethe Universität
Klinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie
Theodor Stern Kai 7
60590 Frankfurt/Main – Germany
Kaynaklar
1. ‹riz E. Aç›k kalp cerrahisi esnas›nda aktive olan sistemik inflamas-yon cevab›n›n organ fonksiinflamas-yonlar›na etkileri ve güncel tedavi yön-temleri. Anadolu Kardiyol Derg 2004; 3: 231-5.
2. Di Salvo C, Louca LL, Pattichis K, Hooper J, Walesby RK. Does ac-tivated neutrophil depletion on bypass by leukocyte filtration reduce myocardial damage. J Cardiovasc Surg (Torino) 1996; 37 (Suppl 1): 93-100.
3. Mihlhaljevic T, Tönz M, von Segesser LK, et al. The influence of leukocyte filtration during cardiopulmonary bypass on pos-toperative lung function: a clinical study. J Thorac Cardiovasc Surg 1995; 109: 1138-45.
4. Rowe PM. Glimmers of clinical relevance for Fas. Lancet 1996;347: 1398.
5. Scholz M, Simon A, Berg M, et al. In vivo inhibition of neutrophil activity by a FAS (CD95) stimulating module: arterial in-line app-lication in a porcine cardiac surgery model. J Thorac Cardiovasc Surg 2004; 127: 1735-42.
6. Moreno JB, Margraf S, Schuller AM, Simon A, Moritz A, Scholz M. Inhibition of neutrophil activity in cardiac surgery with cardiopul-monary bypass: a novel strategy with the leukocyte inhibition mod-ule. Perfusion 2004; 19: 11-6.
Yazar›n Yan›t›
Say›n Editör,
Anadolu Kardiyoloji Dergisisi’nin Eylül 2004 say›s›nda yay›n-lanan “Aç›k Kalp Cerrahisi Esnas›nda Aktive Olan Sistemik ‹nfla-masyon Cevab›n›n Organ Fonksiyonlar›na Etkileri ve Güncel Te-davi Yöntemleri – Derleme” adl› makalem ile ilgili olarak taraf›n›-za gönderilmifl editöre mektup türündeki yaz›y› okudum (1).
Editöre mektubu yazan otörün de belirtti¤i gibi oldukça kompleks ve karmafl›k bir konuda yaz›lm›fl bir derlemedir. Yaz›m-da derginizin yaz›m kurallar›na Yaz›m-da uyularak hatta baz› kurallar› mecburen çi¤neyerek üzerine kitaplar yaz›lm›fl genifl bir bilgiyi özetlemeye çal›flt›m. Bunu yaparken de bizim için daha ön plan-da olan doku ve organ fonksiyonlar›nplan-da olan hasarplan-dan ve bu ha-sar› önlemeye ve azaltmaya yönelik güncel tedavi
yaklafl›mlar›n-dan bahsettim. Bu yönü ile incelendi¤inde olay›n temel mekaniz-mas› olan patofizyolojik de¤iflimler mümkün oldu¤unca madde-ler halinde özetlenmifltir. Editöre mektup da anlat›lan bu özetle-di¤im maddelerin genifl olarak irdelenmesidir.
Editöre mektubun yazar›na olumlu elefltirileri sebebi ile te-flekkür ediyor ve yap›m›fl oldu¤u katk›lar›na kat›ld›¤›m› belirtmek istiyorum.
Bu vesile ile makaleme gösterilen önem ve ilgiye bir kez da-ha teflekkür ediyor ve sayg›lar sunuyorum.
Dr. Erkan ‹riz
Gazi Üniversitesi T›p Fakültesi
Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dal›
Beflevler 06500 Ankara
Anadolu Kardiyol Derg
