虚血再灌流障害
虚血再灌流障害とは、臓器が十分な循環なしに一定期間経過した後、血流が再開されたときに生じる組織損傷のことである。逆説的ではあるが、先行する虚血だけでなく、酸素化された血液の再灌流自体が損傷の一部を引き起こすため、保存されたドナー臓器がレシピエントに再灌流される際の決定的な懸念事項となっている。
Definition
虚血再灌流障害とは、虚血状態にあった組織に酸素化された血流が再導入された際に発生する細胞性、微小血管性、および炎症性の損傷であり、再灌流自体が虚血期間単独で引き起こされる損傷を超えて損傷に寄与するものである。
Scope
本稿では、再灌流が虚血性損傷を増悪させる理由、関与する主要なメカニズム、およびこのプロセスが保存条件と移植片の転帰をどのように関連付けているかを説明する。これは病態生理の参照記述として構成されており、治療プロトコル、薬剤レジメン、または個別化された予防戦略を提供するものではない。
Core questions
- なぜ血流の再開は、単に虚血を逆転させるだけでなく、追加の損傷を引き起こすのか？
- 再灌流時にどのような細胞および微小血管イベントが開始されるのか？
- このプロセスは、臓器保存と移植された移植片の機能とをどのように結びつけるのか？
Key concepts
- 再灌流時の活性酸素種バースト
- カルシウム過負荷とミトコンドリア機能不全
- 自然免疫および補体活性化
- 微小血管機能不全とノーリフロー現象
- 内皮損傷
- 無菌性炎症
Mechanisms
虚血中、酸素および基質の欠乏はミトコンドリアのエネルギー産生を障害し、細胞内カルシウムハンドリングを含む細胞イオン恒常性を乱す。再灌流時、酸素の突然の再導入は活性酸素種のバーストを生成し、蓄積された虚血性変化と細胞死は補体および自然免疫を活性化するシグナルを放出し、無菌性炎症反応を引き起こす（Collard & Gelman, 2001; Eltzschig & Collard, 2004）。内皮損傷および微小血管機能不全は、肉眼的な血流が回復した後でも効果的な灌流を妨げることがある。これらの経路は臓器間で共通しており、保存条件から臨床的な移植片の転帰へのメカニズム的橋渡しを形成する（Eltzschig & Eckle, 2011）。
Clinical relevance
再灌流障害は早期の移植片機能不全に寄与するため、保存方法と虚血時間が移植の転帰に影響を与える理由を理解する上で中心的であり、心筋梗塞再灌流などの移植以外の状況でも関連性がある。本稿は参照のためにメカニズムを記述するものであり、特定の予防的または治療的介入を推奨するものではない。
Evidence & guidelines
虚血再灌流障害の病態生理は、実験的および臨床的観察を統合したメカニズム的およびトランスレーショナルなレビューで文書化されている（Collard & Gelman, 2001; Eltzschig & Collard, 2004; Eltzschig & Eckle, 2011）。下流の状態の臨床管理については、遅発性移植片機能不全および一次無機能の項目で扱われている。
History
再灌流自体が組織を損傷する可能性があり、単に以前の虚血性損傷を明らかにするだけではないという認識は、20世紀後半の臓器回復の理解を再構築した。その後のレビューでは、活性酸素種、カルシウム過負荷、内皮機能不全、および自然免疫活性化の役割が統合され、そのメカニズムが臓器保護のためのトランスレーショナルな取り組みと結びつけられた（Collard & Gelman, 2001; Eltzschig & Collard, 2004; Eltzschig & Eckle, 2011）。
Key figures
- Holger Eltzschig
- Charles Collard
- Simon Gelman
Related topics
Seminal works
- eltzschig-eckle-2011
- collard-gelman-2001
- eltzschig-2004
Frequently asked questions
- 血流の再開はどのように有害になりうるのか？
- 酸素化された血液が虚血組織に戻ると、活性酸素種のバーストを引き起こし、炎症性および免疫経路を活性化する。同時に、微小血管機能不全が効果的な灌流を妨げる可能性がある。これらの再灌流イベントは、血流不足によってすでに引き起こされた損傷に加えて、さらなる損傷を引き起こす。
- なぜ虚血再灌流障害は移植において重要なのか？
- ドナー臓器は保存中に必然的に虚血状態にあり、その後レシピエントに再灌流される。結果として生じる損傷の重症度は、移植片が速やかに機能するか、ゆっくり機能するか、あるいは機能不全に陥るかを決定するのに役立ち、保存条件と転帰を結びつける。