Iskemia Miokardium dan Cedera Reperfusi

Iskemia miokardium adalah kondisi di mana otot jantung menerima terlalu sedikit darah untuk memenuhi kebutuhan metabolismenya, dan cedera reperfusi adalah kerusakan tambahan paradoks yang dapat terjadi ketika aliran darah dipulihkan ke miokardium yang sebelumnya iskemik. Keduanya menjelaskan bahaya gangguan aliran koroner dan keterbatasan hanya dengan memulihkannya.

Definition

Iskemia miokardium adalah ketidakseimbangan di mana suplai oksigen dan substrat miokardium berada di bawah permintaan, sedangkan cedera iskemia-reperfusi adalah kerusakan kardiomiosit tambahan yang dipicu oleh pemulihan aliran darah dan oksigen secara tiba-tiba ke jaringan iskemik.

Scope

Topik ini mencakup konsekuensi seluler iskemia miokardium dan cedera berbeda yang menyertai reperfusi, termasuk mekanisme seperti kelebihan kalsium, stres oksidatif, dan transisi permeabilitas mitokondria, serta konsep kardioproteksi. Ini berfokus secara mekanistik dan sangat relevan di mana miokardium sengaja dihentikan dan direperfusi, tetapi ini adalah deskripsi referensi daripada panduan klinis.

Core questions

• Apa yang terjadi pada metabolisme kardiomiosit dan keseimbangan ion selama iskemia?
• Mengapa pemulihan aliran darah dapat menyebabkan cedera lebih lanjut daripada hanya penyelamatan?
• Peran apa yang dimainkan oleh spesies oksigen reaktif, kelebihan kalsium, dan pori transisi permeabilitas mitokondria?
• Dapatkah cedera iskemia-reperfusi dibatasi oleh strategi kardioprotektif?

Key concepts

• Ketidakseimbangan oksigen suplai-permintaan
• Spesies oksigen reaktif
• Kelebihan kalsium intraseluler
• Pori transisi permeabilitas mitokondria
• Cedera reperfusi
• Prakondisi dan pascakondisi iskemik
• Kardioproteksi

Key theories

Pori transisi permeabilitas mitokondria sebagai sakelar kematian

Kondisi reperfusi — kelebihan kalsium, stres oksidatif, dan normalisasi pH — membuka pori transisi permeabilitas mitokondria pada menit-menit pertama aliran kembali, meruntuhkan fungsi mitokondria dan menyebabkan kardiomiosit yang sebelumnya viabel menuju kematian, menjadikan pori tersebut sebagai target yang diusulkan untuk kardioproteksi.

Kardioproteksi berbasis pengkondisian

Episode iskemia singkat yang terkontrol sebelum (prakondisi), setelah (pascakondisi), atau jauh dari jantung dapat mengaktifkan sinyal endogen yang mengurangi cedera reperfusi pada model eksperimental, meskipun translasi ke manfaat klinis yang konsisten sulit dilakukan.

Mechanisms

Selama iskemia, kekurangan oksigen menggeser kardiomiosit ke metabolisme anaerobik, menguras fosfat berenergi tinggi, menurunkan pH intraseluler, dan mengganggu homeostasis ion sehingga natrium dan kemudian kalsium terakumulasi (Yellon, 2007). Ketika aliran dipulihkan, masuknya kembali oksigen secara tiba-tiba menghasilkan spesies oksigen reaktif, kelebihan kalsium intraseluler dan mitokondria memburuk, dan normalisasi pH yang cepat memungkinkan pembukaan pori transisi permeabilitas mitokondria, yang dapat mendorong sel-sel yang terluka secara reversibel menuju kematian — inti dari cedera reperfusi (Hausenloy, 2013). Karena beberapa cedera disebabkan oleh reperfusi itu sendiri, strategi kardioprotektif eksperimental seperti pengkondisian iskemik bertujuan untuk mengganggu jalur-jalur ini, meskipun translasi klinisnya tidak konsisten (Heusch, 2016).

Clinical relevance

Sifat ganda iskemia dan reperfusi menjelaskan mengapa pemulihan aliran koroner diperlukan tetapi tidak dengan sendirinya cukup untuk sepenuhnya melindungi miokardium, sebuah konsep sentral untuk reperfusi jantung infark dan untuk kondisi di mana jantung sengaja dihentikan dan dimulai kembali (Anderson, 2017; Yellon, 2007). Entri ini menjelaskan mekanisme untuk referensi dan tidak mengarahkan perawatan individu mana pun.

Evidence & guidelines

Cedera reperfusi dan kardioproteksi sebagian besar dicirikan melalui penelitian eksperimental dan translasi; sementara prakondisi dan pengkondisian mengurangi cedera pada model, penilaian kritis uji klinis telah menemukan manfaat yang tidak konsisten, sehingga tidak ada terapi pengkondisian yang menjadi standar perawatan (Heusch, 2016; Hausenloy, 2013).

History

Pengakuan bahwa reperfusi itu sendiri dapat melukai miokardium muncul dari kardiologi eksperimental pada akhir abad kedua puluh, bersamaan dengan penemuan prakondisi iskemik. Tinjauan oleh Yellon dan Hausenloy (2007) serta Hausenloy dan Yellon (2013) mengkonsolidasikan gambaran mekanistik dan mengusulkan pori transisi permeabilitas mitokondria sebagai target terapeutik, sementara Heusch (2016) secara kritis menilai translasi klinis pengkondisian.

Debates

Dapatkah kardioproteksi terhadap cedera reperfusi diterjemahkan ke pasien?

Pengkondisian iskemik dan farmakologis secara kuat membatasi ukuran infark pada model hewan, tetapi uji klinis prakondisi, pascakondisi, dan pengkondisian jarak jauh telah memberikan hasil yang beragam, menimbulkan pertanyaan apakah konsep eksperimental dapat menghasilkan manfaat pasien yang dapat diandalkan.

Key figures

• Derek M. Yellon
• Derek J. Hausenloy
• Gerd Heusch

Seminal works

• yellon-2007
• hausenloy-2013

Frequently asked questions

Bagaimana pemulihan aliran darah dapat membahayakan jantung yang seharusnya diselamatkan?

Reperfusi sangat penting untuk menyelamatkan otot iskemik, tetapi kembalinya oksigen secara tiba-tiba dan kondisi pada aliran kembali dapat menghasilkan spesies oksigen reaktif dan kelebihan kalsium yang membuka pori transisi permeabilitas mitokondria, membunuh beberapa sel yang masih viabel. Kerusakan tambahan ini disebut cedera reperfusi.

Apakah prakondisi iskemik melindungi jantung pada pasien?

Pada model eksperimental, episode iskemia singkat sebelum episode yang lebih lama secara nyata mengurangi cedera. Namun, pada pasien, uji coba strategi pengkondisian telah menunjukkan hasil yang tidak konsisten, sehingga tetap menjadi konsep penelitian daripada pengobatan yang mapan.