Ишемически-реперфузионное повреждение

Ишемически-реперфузионное повреждение — это повреждение тканей, возникающее при восстановлении кровотока к органу после периода недостаточного кровообращения. Вопреки интуиции, восстановление оксигенированной крови, а не только предшествующая ишемия, является причиной части повреждения, что делает его определяющей проблемой при реперфузии законсервированного донорского органа у реципиента.

Definition

Ишемически-реперфузионное повреждение — это клеточное, микрососудистое и воспалительное повреждение, которое происходит при восстановлении кровотока, насыщенного кислородом, к тканям, перенесшим период ишемии, при этом сама реперфузия вносит вклад в повреждение, превышающий то, что вызвано только ишемическим интервалом.

Scope

В данной статье объясняется, почему реперфузия усугубляет ишемическое повреждение, описываются основные задействованные механизмы и связь этого процесса с влиянием условий консервации на исходы трансплантации. Статья представляет собой справочное описание патофизиологии; она не содержит протоколов лечения, режимов дозирования лекарств или индивидуализированных стратегий профилактики.

Core questions

• Почему восстановление кровотока вызывает дополнительное повреждение, а не просто обращает ишемию вспять?
• Какие клеточные и микрососудистые события запускаются при реперфузии?
• Как этот процесс связывает консервацию органов с функцией трансплантированного органа?

Key concepts

• Выброс активных форм кислорода при реперфузии
• Перегрузка кальцием и митохондриальная дисфункция
• Активация врожденного иммунитета и комплемента
• Микрососудистая дисфункция и феномен «no-reflow»
• Повреждение эндотелия
• Стерильное воспаление

Mechanisms

Во время ишемии дефицит кислорода и субстратов нарушает митохондриальное производство энергии и клеточный ионный гомеостаз, включая внутриклеточный обмен кальция. При реперфузии внезапное повторное введение кислорода вызывает выброс активных форм кислорода, в то время как накопленные ишемические изменения и гибель клеток высвобождают сигналы, активирующие комплемент и врожденный иммунитет, что приводит к стерильному воспалительному ответу (Collard & Gelman, 2001; Eltzschig & Collard, 2004). Повреждение эндотелия и микрососудистая дисфункция могут препятствовать эффективной перфузии даже после восстановления макроскопического кровотока. Эти пути являются общими для различных органов и образуют механистический мост от условий консервации к клиническим исходам трансплантации (Eltzschig & Eckle, 2011).

Clinical relevance

Поскольку реперфузионное повреждение способствует ранней дисфункции трансплантата, оно имеет центральное значение для понимания того, почему метод консервации и время ишемии влияют на исходы трансплантации, а также актуально за пределами трансплантологии, например, при реперфузии при инфаркте миокарда. Данная статья описывает механизм для справки и не рекомендует конкретных профилактических или терапевтических вмешательств.

Evidence & guidelines

Патофизиология ишемически-реперфузионного повреждения описана в механистических и трансляционных обзорах, которые синтезируют экспериментальные и клинические наблюдения (Collard & Gelman, 2001; Eltzschig & Collard, 2004; Eltzschig & Eckle, 2011). Клиническое ведение последующих состояний рассматривается в статьях о замедленной функции трансплантата и первичном нефункционировании.

History

Признание того, что сама реперфузия может повреждать ткани, а не просто выявлять ранее существовавшее ишемическое повреждение, изменило понимание восстановления органов в конце двадцатого века. Последовательные обзоры подтвердили роль активных форм кислорода, перегрузки кальцием, эндотелиальной дисфункции и активации врожденного иммунитета, а также связали этот механизм с трансляционными усилиями по защите органов (Collard & Gelman, 2001; Eltzschig & Collard, 2004; Eltzschig & Eckle, 2011).

Key figures

• Holger Eltzschig
• Charles Collard
• Simon Gelman

Seminal works

• eltzschig-eckle-2011
• collard-gelman-2001
• eltzschig-2004

Frequently asked questions

Как восстановление кровотока может быть вредным?

Когда оксигенированная кровь возвращается к ишемизированной ткани, это вызывает выброс активных форм кислорода и активирует воспалительные и иммунные пути, в то время как микрососудистая дисфункция может блокировать эффективную перфузию. Эти реперфузионные события усугубляют повреждение, уже вызванное отсутствием кровотока.

Почему ишемически-реперфузионное повреждение имеет значение при трансплантации?

Донорский орган неизбежно находится в состоянии ишемии во время консервации, а затем подвергается реперфузии у реципиента. Тяжесть возникающего повреждения помогает определить, будет ли трансплантат функционировать быстро, медленно или откажет, связывая условия консервации с исходом.