ภาวะการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในภาวะวิกฤต

เซลล์บุผนังหลอดเลือดเป็นส่วนเชื่อมต่อขนาดใหญ่ที่มีการเผาผลาญพลังงานสูง ซึ่งควบคุมการทำงานของหลอดเลือด การซึมผ่านของหลอดเลือด การห้ามเลือด และการเคลื่อนที่ของเม็ดเลือดขาว ในภาวะวิกฤต เยื่อบุนี้จะถูกกระตุ้นและทำงานผิดปกติ ทำให้สูญเสียคุณสมบัติการเป็นเกราะป้องกันและการต้านการแข็งตัวของเลือดตามปกติ และกลายเป็นตัวกลางสำคัญที่เปลี่ยนการตอบสนองของร่างกายทั้งระบบไปสู่การบาดเจ็บในระดับอวัยวะ

Definition

ภาวะการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในภาวะวิกฤต หมายถึง การกระตุ้นและการทำงานที่บกพร่องของเซลล์บุผนังหลอดเลือด ซึ่งรวมถึงการสูญเสียความสมบูรณ์ของเกราะป้องกัน การเสื่อมสลายของไกลโคคาลิกซ์ การควบคุมการหดตัวและขยายตัวของหลอดเลือดที่เปลี่ยนแปลงไป และการเปลี่ยนแปลงไปสู่ลักษณะที่ส่งเสริมการแข็งตัวของเลือดและการอักเสบ ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการรั่วไหลของหลอดเลือดฝอย ภาวะล้มเหลวของจุลภาค และการทำงานผิดปกติของอวัยวะ

Scope

บทความนี้กล่าวถึงภาวะการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในฐานะกลไกที่เป็นหนึ่งเดียวในภาวะวิกฤต ครอบคลุมถึงการกระตุ้นของเซลล์บุผนังหลอดเลือด การเสื่อมสลายของไกลโคคาลิกซ์ การเพิ่มขึ้นของการซึมผ่าน และการเปลี่ยนแปลงไปสู่พื้นผิวที่ส่งเสริมการแข็งตัวของเลือดและการอักเสบ เนื้อหานี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางพยาธิสรีรวิทยา ไม่ได้กล่าวถึงการตัดสินใจในการเฝ้าระวังข้างเตียงผู้ป่วยหรือการรักษา

Core questions

• เซลล์บุผนังหลอดเลือดเปลี่ยนจากพื้นผิวที่สงบและป้องกันไปสู่พื้นผิวที่ถูกกระตุ้นและเป็นอันตรายได้อย่างไร?
• บทบาทของไกลโคคาลิกซ์ในการรักษาและสูญเสียเกราะป้องกันหลอดเลือดคืออะไร?
• ภาวะการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือดเชื่อมโยงการอักเสบทั่วร่างกายกับการบาดเจ็บในระดับอวัยวะได้อย่างไร?
• เหตุใดความหลากหลายของเซลล์บุผนังหลอดเลือดจึงทำให้หลอดเลือดบางส่วนมีความเสี่ยงมากกว่าส่วนอื่น?

Key concepts

• การกระตุ้นของเซลล์บุผนังหลอดเลือด
• การเสื่อมสลายของไกลโคคาลิกซ์
• การเพิ่มขึ้นของการซึมผ่านของหลอดเลือดและการรั่วไหลของหลอดเลือดฝอย
• การสูญเสียพื้นผิวต้านการแข็งตัวของเลือด
• การทำงานผิดปกติของจุลภาค
• ความหลากหลายของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในแต่ละส่วนของหลอดเลือด
• การยึดเกาะและการดึงดูดเม็ดเลือดขาว

Mechanisms

สารสื่อกลางการอักเสบและการบาดเจ็บโดยตรงจะกระตุ้นเซลล์บุผนังหลอดเลือด กระตุ้นการแสดงออกของโมเลกุลยึดเกาะ การดึงดูดเม็ดเลือดขาว และการผลิตสารออกฤทธิ์ต่อหลอดเลือดที่รบกวนการทำงานของหลอดเลือด ไกลโคคาลิกซ์ของเซลล์บุผนังหลอดเลือด ซึ่งเป็นชั้นผิวที่ควบคุมการซึมผ่านและปกป้องเซลล์ จะเสื่อมสลายไป ทำให้การซึมผ่านเพิ่มขึ้นและเกิดการรั่วไหลของหลอดเลือดฝอยพร้อมกับอาการบวมน้ำในเนื้อเยื่อและการสูญเสียปริมาตรในหลอดเลือด เซลล์บุผนังหลอดเลือดที่ถูกกระตุ้นจะสูญเสียคุณสมบัติการต้านการแข็งตัวของเลือดและเผยให้เห็นพื้นผิวที่ส่งเสริมการแข็งตัวของเลือด ซึ่งเชื่อมโยงการอักเสบกับการแข็งตัวของเลือด เนื่องจากลักษณะของเซลล์บุผนังหลอดเลือดแตกต่างกันไปในแต่ละอวัยวะ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จึงส่งผลกระทบต่อหลอดเลือดในแต่ละส่วนไม่เท่ากัน ซึ่งช่วยอธิบายรูปแบบการทำงานผิดปกติที่จำเพาะต่ออวัยวะ (Aird, 2003; Ince et al., 2016; Chelazzi et al., 2015)

Clinical relevance

ภาวะการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือดเป็นสะพานเชื่อมกลไกระหว่างการตอบสนองของร่างกายทั้งระบบกับภาวะอวัยวะล้มเหลวซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของภาวะวิกฤต และเป็นพื้นฐานของปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การรั่วไหลของหลอดเลือดฝอยและภาวะช็อกของจุลภาค แนวคิดเหล่านี้สนับสนุนความเข้าใจว่าการบาดเจ็บของอวัยวะเกิดขึ้นได้อย่างไร โดยเป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงพรรณนาและไม่ถือเป็นคำแนะนำในการเฝ้าระวังหรือการรักษา

History

เดิมทีเซลล์บุผนังหลอดเลือดถูกมองว่าเป็นเยื่อบุที่ไม่ทำงาน แต่ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21 ได้มีการตีความใหม่ว่าเป็นอวัยวะที่ทำงานและมีความหลากหลาย การสังเคราะห์ข้อมูลของ Aird ในปี 2003 ได้วางตำแหน่งการกระตุ้นของเซลล์บุผนังหลอดเลือดไว้ที่ศูนย์กลางของภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดอย่างรุนแรงและภาวะอวัยวะล้มเหลวหลายระบบ และงานวิจัยต่อมาเกี่ยวกับไกลโคคาลิกซ์และจุลภาค ซึ่งสรุปโดย Ince และคณะในปี 2016 ได้ปรับปรุงมุมมองของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในฐานะตัวขับเคลื่อนการบาดเจ็บของอวัยวะในภาวะวิกฤต

Debates

สามารถเฝ้าระวังหรือกำหนดเป้าหมายเซลล์บุผนังหลอดเลือดและไกลโคคาลิกซ์ในภาวะวิกฤตได้หรือไม่?

การรับรู้ถึงการบาดเจ็บของเซลล์บุผนังหลอดเลือดและไกลโคคาลิกซ์ทำให้เกิดความสนใจในตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและกลยุทธ์การป้องกัน แต่การวัดทางคลินิกและการกำหนดเป้าหมายการรักษาใดๆ ยังคงอยู่ระหว่างการวิจัยและถกเถียงกัน โดยบทบาททางพยาธิสรีรวิทยาได้รับการยืนยันมากกว่าการแทรกแซงใดๆ

Key figures

• William C. Aird
• Can Ince
• Daniel De Backer
• Richard S. Hotchkiss

Seminal works

• aird-2003
• ince-2016

Frequently asked questions

ไกลโคคาลิกซ์ของเซลล์บุผนังหลอดเลือดคืออะไร และมีความสำคัญอย่างไรในภาวะวิกฤต?

ไกลโคคาลิกซ์เป็นชั้นคล้ายเจลที่เคลือบผิวด้านในของหลอดเลือด ซึ่งช่วยควบคุมการซึมผ่านและปกป้องเซลล์บุผนังหลอดเลือด การเสื่อมสลายของไกลโคคาลิกซ์ในภาวะวิกฤตจะเพิ่มการรั่วไหลของหลอดเลือดและมีส่วนทำให้เกิดอาการบวมน้ำและการทำงานผิดปกติของจุลภาค

ภาวะการทำงานผิดปกติของเซลล์บุผนังหลอดเลือดทำให้เกิดภาวะอวัยวะล้มเหลวได้อย่างไร?

เซลล์บุผนังหลอดเลือดที่ถูกกระตุ้นและรั่วซึมจะทำให้จุลภาคทำงานบกพร่อง ทำให้ของเหลวและเซลล์หลุดออกจากหลอดเลือด และเปลี่ยนพื้นผิวของหลอดเลือดให้ส่งเสริมการแข็งตัวของเลือด ซึ่งทั้งหมดนี้จะลดการส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่ออย่างมีประสิทธิภาพ และเชื่อมโยงการอักเสบทั่วร่างกายกับการบาดเจ็บของอวัยวะหลายส่วน