Οξείες και όψιμες καρδιοπροστατευτικές δράσεις της ενδοστεφανιαίας χορήγησης 4-χλωροδιαζεπάμης σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας/επαναιμάτωσης

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ - ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ Γ ΚΑΡΔΙΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ Οξείες και όψιμες καρδιοπροστατευτικές δράσεις της ενδοστεφανιαίας χορήγησης 4-χλωροδιαζεπάμης σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας/επαναιμάτωσης Χ. Καπέλιος, Σ. Βάκρου, Μ. Νανά, Ε. Λεβεντάκη, Δ. Περρέα, Μ. Αναστασίου-Νανά, Κ. Μαλλιάρας 36ο Πανελλήνιο Καρδιολογικό Συνέδριο Θεσσαλονίκη, 29 Οκτωβρίου 2015

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Temporal trends in AMI mortality Circulation. 2010;121:863-69

3 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το φαινόμενο της απουσίας πλήρους επαναιμάτωσης της ισχαιμούσας περιοχής, παρά την αποκατάσταση της στεφανιαίας ροής στα επικαρδιακά αγγεία, έχει ονομαστεί φαινόμενο μη επαναρροής J Clin Invest. 1974;54: έκτασης μη επαναρροής συστολική λειτουργία της αριστερής κοιλίας Εμφάνιση του φαινομένου επίπτωση κοιλιακών αρρυθμιών, πρώιμης ή βαρύτερης συμφορητικής καρδιακής ανεπάρκειας ή θανάτου J Am Coll Cardiol. 2009;54:281 92

4 ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ Ενεργειακό εργοστάσιο του κυττάρου Biochim Biophys Acta. 2006;1762:

5 ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ Ενεργειακό εργοστάσιο του κυττάρου Οι μιτοχονδριακοί δίαυλοι ιόντων αποτελούν ένα νέο, σημαντικό θεραπευτικό στόχο για τον περιορισμό της ισχαιμικής βλάβης στην καρδιά B O Rourke, Card Res.2008 Biochim Biophys Acta. 2006;1762:

6 ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ Μεσολαβεί: Ενεργειακό εργοστάσιο του κυττάρου Μεταφορά ελευθέρων ριζών οξυγόνου Εκπόλωση του δυναμικού της μεμβράνης του μιτοχονδρίουδψm σε συνθήκες οξειδωτικού stress Biochim Biophys Acta. 2006;1762:

7 ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ Ενεργειακό εργοστάσιο του κυττάρου Η λειτουργία τους φαίνεται να ρυθμίζεται από τον μιτοχονδριακό βενζοδιαζεπινικό υποδοχέα (mbzr) Biochim Biophys Acta. 2006;1762:

8 4- ΧΛΩΡΟΔΙΑΖΕΠΑΜΗ Molecular Formula: C16H12Cl2N2O O ισχυρότερος Μη αναστρέψιμος Συνδέτης του βενζοδιαζεπινικού υποδοχέα (mbzr)

9 4- ΧΛΩΡΟΔΙΑΖΕΠΑΜΗ Μείωσε τη διάρκεια του δυναμικού ενέργειας κατά 36% Ελάττωσε 1.την εισροή, 2.την ενδοκυττάρια μετακίνηση, 3.τη μέγιστη ενδοκυττάρια συγκέντρωση Ca²+ P < 0.05 Cardiovasc Res. 2008;79:

10 4- ΧΛΩΡΟΔΙΑΖΕΠΑΜΗ Μείωσε σημαντικά την επίπτωση της κοιλιακής μαρμαρυγής και ταχυκαρδίας Βελτίωσε σημαντικά την ανάκαμψη της ΑΠ στην επαναιμάτωση Φαίνεται ότι η 4-ΧΛΔ διαμεσολαβεί τη δράση της μέσω της διατήρησης των ενεργειακών αποθεμάτων του κυττάρου που είναι απαραίτητα για την ομοιόσταση του Ca²+ τόσο στην ισχαιμία όσο και στην επαναιμάτωση *P < 0.05 Cardiovasc Res. 2008;79:

11 ΣΚΟΠΟΣ Η μελέτη της επίδρασης της ενδοστεφανιαίας χορήγησης 4-χλωροδιαζεπάμης (4-ΧΛΔ) στην έκταση του φαινομένου μη επαναρροής και στην αναδιαμόρφωση της αριστερής κοιλίας σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας-επαναιμάτωσης σε επίμυες

12 ΜΕΘΟΔΟΙ Επίμυες Wistar βάρους gr Προνάρκωση και διασωλήνωση του πειραματοζώου Διατήρηση αναισθησίας με δ/μα ισοφλουρανίου 2,5%

13 Αριστερή πλάγια θωρακοτομή ΜΕΘΟΔΟΙ Περιβρόγχιση της κάτω κοίλης φλέβας και της ανιούσας αορτής

14 ΜΕΘΟΔΟΙ Οξύ πρωτόκολλο Baseline Ενδοκοιλοτική έγχυση 50μL δ/τος ηπαρίνης (100U/kg) Απολίνωση της μεσότητας της προσθίας κατιούσας στεφανιαίας αρτηρίας (LAD) Iσχαιμία διάρκειας 45 λεπτών Επαναιμάτωση διάρκειας 60 λεπτών Ενδο-στεφανιαία έγχυση μετά από τυχαιοποίηση 200μL : α. δ/τος 4-ΧΛΔ β. Phosphate Buffered saline (PBS) Λύση της απολίνωσης του LAD Αναμονή 10 δευτερολέπτων προ της άρσης του αποκλεισμού της ανιούσας αορτής Ευθανασία του πειραματόζωου με χρήση δ/τος πεντοβαρβιτάλης Υπολογισμός υπό κίνδυνο περιοχής και έκτασης φαινομένου μη επαναρροής

15 ΜΕΘΟΔΟΙ Χρόνιο πρωτόκολλο Baseline Iσχαιμία διάρκειας 45 λεπτών Ενδοκοιλοτική έγχυση 50μL ηπα χρήση δ/τος πεντοβαρβιτάλης ρίνης (100U/kg) Απολίνωση της μεσότητας της προσθίας κατιούσας στεφανιαίας αρτηρίας (LAD) Επαναιμάτωση Ενδο-στεφανιαία έγχυση μετά από τυχαιοποίηση 200μL : α. δ/τος 4-χλωροδιαζεπάμη β. Phosphate Buffered saline (PBS) Λύση της απολίνωσης Αναμονή 10 δευτερολέπτων προ της άρσης του αποκλεισμού της ανιούσας αορτής Υπερηχωγραφική μελέτη τη 2η και 60η ημέρα μετά την παρέμβαση Σύγκλειση θώρακα και επιστροφή στο χώρο φύλαξης Ευθανασία του πειραματόζωου με χρήση δ/τος πεντοβαρβιτάλης δυο μήνες μετά την παρέμβαση Υπολογισμός έκτασης του εμφράγματος

16 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Οξύ πρωτόκολλο (Ν=16) * ** (Ν=8) (Ν=8)

17 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Χρόνιο πρωτόκολλο (Ν=16) U/S 48 ώρες από ΟΕΜ ΧΛΔ 80 ΕΛΕΓΧΟΥ P=NS ΤΔΟΑΚ (ml) P=NS ΤΣΟΑΚ (ml) P=0,03 ΚΕΑΚ (%)

18 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Χρόνιο πρωτόκολλο U/S 60 μέρες από ΟΕΜ ΧΛΔ 30 ΕΛΕΓΧΟΥ P=0,04 P=0,003 ΤΔΟΑΚ (ml) ΤΣΟΑΚ (ml) 0 P=0,02 ΚΕΑΚ (%)

19 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Χρόνιο πρωτόκολλο Μάζα ΑΚ (%) ΧΛΔ ΕΛΕΓΧΟΥ P=0, Έκταση εμφράγματος

20 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η ενδοστεφανιαία χορήγηση της 4-χλωροδιαζεπάμης αμέσως πριν την επαναιμάτωση φαίνεται να συνοδεύεται από: ελάττωση της έκτασης του φαινομένου μη επαναρροής πρώιμη ανάνηψη της συστολικής λειτουργίας της ΑΚ ελάττωση της έκτασης του εμφράγματος και περιορισμό της αναδιαμόρφωσης της ΑΚ σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας-επαναιμάτωσης σε επίμυες

21 Ευχαριστώ πολύ

22 4- ΧΛΩΡΟΔΙΑΖΕΠΑΜΗ Οξύ χοίρειο μοντέλο 30 Μάζα ΑΚ (%) 25 p<0, ΧΛΔ 15 ΕΛΕΓΧΟΥ P=0,36 P=0,07 Υπό Κίνδυνος Μη Επαναρροή Terrovitis et al., J Am Coll Cardiol. 2012;59:E545

23 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Temporal trends in reperfusion strategies Euro Heart Survey ACS-III 138 centers from 21 countries across Europe 7655 STEMI patients Four 6-month periods (10/ /2008) Eur Heart J 2010;31:

24 ΜΕΘΟΔΟΙ Οξύ πρωτόκολλο Baseline Ενδοκοιλοτική έγχυση 50μL δ/τος ηπαρίνης (100U/kg) Απολίνωση της μεσότητας της προσθίας κατιούσας στεφανιαίας αρτηρίας (LAD) Iσχαιμία διάρκειας 45 λεπτών Ενδο-στεφανιαία έγχυση

25 Back up slides

26 Primary PCI vs fibrinolysis Meta-analysis of 23 randomized trials, n= 7739 Fibrinolysis only in cases that a PPCI cannot be performed within the recommended time (<2h from the first medical contact in any case or < 90 min in pts with onset of symptoms <2h) Lancet 2003;361:13-20, Eur Heart J 2008;29:

27 Εισαγωγή Στα πρώτα λεπτά της επαναιμάτωσης η ανάπτυξη παράδοξης σύσπασης των μυοκαρδιακών κυττάρων (cardiomyocyte hypercontracture) φαίνεται να αποτελεί την κύρια αιτία πρόκλησης μυοκαρδιακής νέκρωσης ισχυρό οξειδωτικό stress υπερφόρτιση με ασβέστιο Οι κύριοι μηχανισμοί που οδηγούν στην ανάπτυξη της βλάβης αυτής της μορφής H.M. Piper et al, Cardiovasc Res 61 (2004)

28 Υπερφόρτιση με Ασβέστιο H.M. Piper et al, Cardiovasc Res 61 (2004)

29 Εισαγωγή Επαναιμάτωση Επανασύνθεση του ATP 1. Επαναφορά της ισορροπίας των κατιόντων στο κυτταρόπλασμα 2. Επανενεργοποίηση του μηχανισμού της σύσπασης 2 H.M. Piper et al, Cardiovasc Res 61 (2004)

30 Εισαγωγή Επαναιμάτωση Επανασύνθεση του ATP 1. Επαναφορά της ισορροπίας των κατιόντων στο κυτταρόπλασμα 2. Επανενεργοποίηση του μηχανισμού της σύσπασης 2 Η ενεργοποίηση της σύσπασης είναι συνήθως ταχύτερη από την επάνοδο του Ca2+ και αυτό οδηγεί σε μια μη ελεγχόμενη σύσπαση H.M. Piper et al, Cardiovasc Res 61 (2004)

31 Εισαγωγή Ισχυρό οξειδωτικό stress Με την πρόοδο της ισχαιμίας, μειώνεται η ικανότητα των μιτοχονδρίων να επαναφέρουν την ενεργειακή ισορροπία κατά την επαναιμάτωση H.M. Piper et al, Cardiovasc Res 61 (2004)

32 Μιτοχόνδρια increase in inner membrane permeability induced by Ca2+ and/ or ROS MA Aon B O'Rourke, Biochim Biophys Acta. 2006, 1762(2):

33 Μιτοχόνδρια Οξειδωτικό stress Κατάρρευση του ΔΨm σε μεμονωμένα μιτοχόνδρια Μετάδοση σε ολόκληρο το κύτταρο Η εκπόλωση του δυναμικού ΔΨm γίνεται συγχρονισμένη και επεκτείνεται MA Aon B O'Rourke, Biochim Biophys Acta. 2006, 1762(2):

34 Μιτοχόνδρια Action potential (AP) mitochondrial membrane potential (Δψm), MA Aon B O'Rourke, Biochim Biophys Acta. 2006, 1762(2):

35 Μιτοχόνδρια Action potential (AP) Έχει προταθεί σαν ένας μηχανισμός πρόκλησης αρρυθμιών κατά την επαναιμάτωση mitochondrial membrane potential (Δψm), MA Aon B O'Rourke, Biochim Biophys Acta. 2006, 1762(2):

36 4- χλωροδιαζεπάμη the main effect on ischaemic contracture was mediated by more than just inhibition of ICa. 1. cardiomyocytes exposed to oxidative stress exhibit oscillations in membrane currents that occur independently from intracellular calcium concentrations.17

37 control 4-cldp before rep 4-cldp before isc CsA

38

39 Αποτελέσματα 15 μετά την έναρξη της επαναιμάτωσης ομάδα παρέμβασης ομάδα Ελέγχου p HR (bpm) 86,8 ± 17,6 84,5 ± 11,4 0,72 ΜΑΠ (mmhg) 79,1 ± 23,4 87,2 ± 16,1 0,35 CVP (mmhg) 9,2 ± 3,5 12,1 ± 5,4 0,15 PCWP (mmhg) 18,8 ± 5,4 16,5 ± 4,9 0,32 Flow (ml/min) 62,4 ± 35,4 48,3 ± 15,6 0,24 n=24

40 Αποτελέσματα Έκταση υπό κινδύνου περιοχής* % 80.00% p=0, % 40.00% 20.00% 0.00% 23,69 4-chlorodiazepam 24,84 control *ως ποσοστό του συνόλου της μυοκαρδιακής μάζας

41 Αποτελέσματα Έκταση no reflow* p<0,08 22,45% 9,22% 4-chlorodiazepam n=6 control n=6 *ως ποσοστό της υπό κινδύνου περιοχής

42 Αποτελέσματα Μέση απόκλιση από την ισοηλεκτρική γραμμή του διαστήματος ST mm 4χλωροδιαζεπάμη control p Rep 15 0,15 ± 0,17 0,625 ± 0,25 0,024 Rep 30 0,05 ± 0,1 0,35 ± 0,1 <0,01

43 Μέθοδοι 1. Απομόνωση της αριστερής κοιλίας 2. Τεμαχισμός σε τομές πάχους 1 cm 3. Καθορισμός των ορίων της υπό κινδύνου περιοχής 4. Τοποθέτηση σε διάλυμα χλωριούχου τετραζολίου για 20 λεπτά 5. Καθορισμός της έκτασης της νεκρωθείσας περιοχής. 6. Πλανιμέτρηση και έκφραση σαν ποσοστό της υπό κινδύνου περιοχής

44 ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ Το κύριο μονοπάτι εισροής Ca²+ Συμμετέχει: στη διαχείριση του NADH στην οξειδωτική Ενεργειακό φωσφορυλίωση εργοστάσιο όταν οι ενεργειακές ανάγκες αυξάνουν του κυττάρου Biochim Biophys Acta. 2006;1762:

45 INTRACORONARY ADMINISTRATION OF CARDIOSPHERE DERIVED STEM CELLS DURING THE ACUTE PHASE OF MYOCARDIAL INFARCTION RESULTS IN HIGH CELL RETENTION WITHOUT WORSENING MICROVASCULAR OBSTRUCTION Cell retention in CDC-injected animals was evaluated with real time PCR, using the male SRY gene as a target. Terrovitis et al., ESC Congress 2012

46 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Οξύ πρωτόκολλο R=0,515 P=0,04

47 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Οξύ πρωτόκολλο Ομάδα Ελέγχου 4-Χλωροδιαζεπάμη R=0,737 R=0,487 P=0,037 P=0,220

48 ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΜΗ ΕΠΑΝΑΡΡΟΗΣ Εμβολισμός της μικροκυκλοφορίας (θρόμβοι και αθηρωματικό υλικό από ραγείσα πλάκα) Βλάβη προκαλούμενη από ισχαιμία (διάμεσο οίδημα, διόγκωση μυοκαρδιακών κυττάρων, θραύσματα κυττάρων αίματος, προσεκβολές ενδοθηλιακών κυττάρων) Βλάβη προκαλούμενη από επαναιμάτωση (διήθηση της μικροκυκλοφορίας από ουδετερόφιλα και αιμοπετάλια, παραγωγή ελευθέρων ριζών, απελευθέρωση προ-φλεγμονωδών παραγόντων, πρωτεολυτικών ενζύμων, αγγειοσυσπαστικών ουσιών, TNF-A, IL-1, selectin, xanthine oxidase, υπερφόρτωση με Ca²+, διόγκωση μυοκαρδιακών κυττάρων κ.α.) Ιδιοσυγκρασιακή προδιάθεση της μικροκυκλοφορίας (ΣΔ, υπερχοληστερολαιμία) J Am Coll Cardiol. 2009;54:281 92