Miyokardiyal İskemi ve Reperfüzyon Hasarı
Miyokardiyal iskemi, kalp kasının metabolik ihtiyaçlarını karşılayacak kadar kan alamadığı bir durumdur ve reperfüzyon hasarı ise, daha önce iskemik olan miyokarda kan akışı yeniden sağlandığında ortaya çıkabilen paradoksal ek hasardır. Bu iki durum birlikte, kesintiye uğramış koroner akışın yol açtığı zararı ve sadece kan akışını yeniden sağlamanın sınırlılıklarını açıklamaktadır.
Tanım
Miyokardiyal iskemi, miyokardiyal oksijen ve substrat tedarikinin talebin altına düştüğü bir dengesizlik durumudur. İskemi-reperfüzyon hasarı ise, iskemik dokuya kan akışı ve oksijenin aniden yeniden sağlanmasıyla tetiklenen ek kardiyomiyosit hasarıdır.
Kapsam
Bu konu, miyokardiyal iskeminin hücresel sonuçlarını ve reperfüzyona eşlik eden belirgin hasarı kapsamaktadır. Bu kapsamda kalsiyum aşırı yüklenmesi, oksidatif stres ve mitokondriyal geçirgenlik geçişi gibi mekanizmalar ile kardiyoproteksiyon kavramı incelenmektedir. Konu, mekanizmalara odaklanmakta olup, miyokardın kasıtlı olarak durdurulup yeniden perfüze edildiği durumlarda özellikle önem taşımaktadır; ancak klinik bir rehberlikten ziyade bir referans tanımı niteliğindedir.
Temel sorular
- İskemi sırasında kardiyomiyosit metabolizması ve iyon dengesinde neler meydana gelir?
- Kan akışını yeniden sağlamak neden sadece kurtarma yerine daha fazla hasara yol açabilir?
- Reaktif oksijen türleri, kalsiyum aşırı yüklenmesi ve mitokondriyal geçirgenlik geçiş poru hangi rolleri oynamaktadır?
- İskemi-reperfüzyon hasarı kardiyoprotektif stratejilerle sınırlanabilir mi?
Anahtar kavramlar
- Arz-talep oksijen dengesizliği
- Reaktif oksijen türleri
- Hücre içi kalsiyum aşırı yüklenmesi
- Mitokondriyal geçirgenlik geçiş poru
- Reperfüzyon hasarı
- İskemik ön koşullandırma ve son koşullandırma
- Kardiyoproteksiyon
Temel kuramlar
- Mitokondriyal geçirgenlik geçiş poru bir ölüm anahtarı olarak
- Reperfüzyon koşulları — kalsiyum aşırı yüklenmesi, oksidatif stres ve pH normalleşmesi — kan akışının yeniden başlamasının ilk dakikalarında mitokondriyal geçirgenlik geçiş porunu açarak mitokondriyal fonksiyonu çökertmekte ve daha önce canlı olan kardiyomiyositleri ölüme sürüklemektedir; bu da poru kardiyoproteksiyon için önerilen bir hedef haline getirmektedir.
- Koşullandırma temelli kardiyoproteksiyon
- Kalpten önce (ön koşullandırma), sonra (son koşullandırma) veya uzakta kısa, kontrollü iskemi epizotları, deneysel modellerde reperfüzyon hasarını azaltan endojen sinyalizasyonu aktive edebilmektedir, ancak tutarlı klinik faydaya çevrilmesi zor olmuştur.
Mekanizmalar
İskemi sırasında, oksijen yoksunluğu kardiyomiyositleri anaerobik metabolizmaya yönlendirmekte, yüksek enerjili fosfatları tüketmekte, hücre içi pH'ı düşürmekte ve iyon homeostazını bozarak sodyum ve ardından kalsiyum birikimine yol açmaktadır (Yellon, 2007). Kan akışı yeniden sağlandığında, oksijenin ani yeniden girişi reaktif oksijen türleri üretmekte, hücre içi ve mitokondriyal kalsiyum aşırı yüklenmesi kötüleşmekte ve hızlı pH normalleşmesi mitokondriyal geçirgenlik geçiş porunun açılmasına izin vermektedir; bu durum, geri dönüşümlü olarak hasar görmüş hücreleri ölüme sürükleyebilmektedir — ki bu reperfüzyon hasarının temelini oluşturmaktadır (Hausenloy, 2013). Hasarın bir kısmı reperfüzyonun kendisinden kaynaklandığı için, iskemik koşullandırma gibi deneysel kardiyoprotektif stratejiler bu yolları kesintiye uğratmayı hedeflemektedir, ancak klinik uygulamaları tutarsız sonuçlar vermiştir (Heusch, 2016).
Klinik önem
İskemi ve reperfüzyonun ikili doğası, koroner akışı yeniden sağlamanın neden gerekli olduğunu ancak miyokardı tamamen korumak için tek başına yeterli olmadığını açıklamaktadır. Bu kavram, enfarktüs geçirmiş kalplerin reperfüzyonunda ve kalbin kasıtlı olarak durdurulup yeniden çalıştırıldığı durumlarda merkezi bir öneme sahiptir (Anderson, 2017; Yellon, 2007). Bu madde, mekanizmaları referans amacıyla tanımlamakta olup, herhangi bir bireyin tedavisini yönlendirmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
Reperfüzyon hasarı ve kardiyoproteksiyon, büyük ölçüde deneysel ve translasyonel araştırmalar aracılığıyla karakterize edilmektedir. Ön koşullandırma ve koşullandırma modellerde hasarı azaltırken, klinik çalışmaların kritik değerlendirmeleri tutarsız faydalar bulmuştur; bu nedenle hiçbir koşullandırma tedavisi standart bir bakım haline gelmemiştir (Heusch, 2016; Hausenloy, 2013).
Tarihçe
Reperfüzyonun miyokarda kendiliğinden zarar verebileceği anlayışı, yirminci yüzyılın sonlarında deneysel kardiyoloji alanında, iskemik ön koşullandırmanın keşfiyle birlikte ortaya çıkmıştır. Yellon ve Hausenloy (2007) ile Hausenloy ve Yellon (2013) tarafından yapılan derlemeler, mekanistik tabloyu pekiştirmiş ve mitokondriyal geçirgenlik geçiş porunu terapötik bir hedef olarak önermiştir. Heusch (2016) ise koşullandırmanın klinik uygulamalarını eleştirel bir şekilde değerlendirmiştir.
Tartışmalar
- Reperfüzyon hasarına karşı kardiyoproteksiyon hastalara uygulanabilir mi?
- İskemik ve farmakolojik koşullandırma, hayvan modellerinde enfarktüs boyutunu güçlü bir şekilde sınırlamaktadır, ancak ön, son ve uzak koşullandırma klinik çalışmaları karışık sonuçlar vermiştir; bu da deneysel konseptin güvenilir hasta faydası sağlayıp sağlayamayacağı sorusunu gündeme getirmektedir.
Öne çıkan isimler
- Derek M. Yellon
- Derek J. Hausenloy
- Gerd Heusch
İlgili konular
Temel eserler
- yellon-2007
- hausenloy-2013
Sıkça sorulan sorular
- Kan akışını yeniden sağlamak, kurtarması amaçlanan kalbe nasıl zarar verebilir?
- Reperfüzyon, iskemik kası kurtarmak için esastır, ancak oksijenin ani geri dönüşü ve yeniden akış koşulları, reaktif oksijen türleri ve kalsiyum aşırı yüklenmesi oluşturarak mitokondriyal geçirgenlik geçiş porunu açabilir ve hala canlı olan bazı hücreleri öldürebilir. Bu ek hasara reperfüzyon hasarı denir.
- İskemik ön koşullandırma hastalarda kalbi korur mu?
- Deneysel modellerde, daha uzun bir iskemiden önce kısa iskemi epizotları hasarı belirgin şekilde azaltmaktadır. Ancak hastalarda, koşullandırma stratejilerinin denemeleri tutarsız sonuçlar göstermiştir, bu nedenle yerleşik bir tedavi olmaktan ziyade bir araştırma konsepti olarak kalmaktadır.