ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΠΝΕΥΜΟΝΙΚΗΣ ΥΠΕΡΤΑΣΗΣ ΣΕ ΕΠΙΜΥΕΣ Η πνευµονική κυκλοφορία σε υγιή άτοµα χαρακτηρίζεται σαν ένα σύστηµα υψηλής ροής /χαµηλής πιέσεως. Αυτό σηµαίνει ότι η αντίσταση στη ροή του αίµατος δια των πνευµόνων είναι χαµηλή. Φυσιολογικά, η συστολική πίεση στην αρχή της πνευµονικής αρτηρίας είναι 20-30 mmhg, ενώ η διαστολική 7-12 mmhg. Η αύξηση της πιέσεως στην πνευµονική αρτηρία πάνω από τη θεωρούµενη φυσιολογική ( 30 mmhg για τη συστολική πίεση), χαρακτηρίζεται ως πνευµονική υπέρταση. Ο όρος πνευµονική αρτηριακή υπέρταση (PAH) περιλαµβάνει µία ετερογενή οµάδα νοσηµάτων που χαρακτηρίζονται από παρόµοιες ιστολογικές αλλοιώσεις οι οποίες προκαλούν απόφραξη στην πνευµονική µικροκυκλοφορία. Η PAH περιλαµβάνει την πρωτοπαθή πνευµονική υπέρταση (PPH) και την πνευµονική υπέρταση που σχετίζεται µε διάφορα νοσήµατα, όπως νοσήµατα του κολλαγόνου, συγγενείς καρδιακές επικοινωνίες (shunts), πυλαία υπέρταση και λοίµωξη µε HIV. ΕΠΙ ΗΜΙΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Στις 100.000 υπολογίζονται οι πάσχοντες στην Ευρώπη και τις Ηνωµένες Πολιτείες από Πνευµονική Αρτηριακή Υπέρταση, ενώ η πρώιµη αναγνώριση και διάγνωση της νόσου είναι εξαιρετικά σηµαντική, ούτως ώστε να καταστεί εφικτή η κατάλληλη θεραπεία. Η συχνότητα της PAH είναι 1-2 περιστατικά ανά εκατοµµύριο πληθυσµού κατά έτος, µε συχνότητα εµφάνισης διπλάσια στις γυναίκες. Η νόσος εµφανίζεται συνήθως την τρίτη δεκαετία της ζωής στις γυναίκες ενώ στους άντρες κατά την τέταρτη. Η συχνότητα οικογενούς εµφάνισης φθάνει ή υπερβαίνει το 6% ενώ η συχνότητα εµφάνισης της νόσου στα νοσήµατα κολλαγόνου κυµαίνεται από 0,1% ως 10%, ανάλογα µε το υποκείµενο νόσηµα. Η κληρονοµική µετάδοση ακολουθεί τον επικρατούντα αυτοσωµατικό χαρακτήρα και χαρακτηρίζεται από εκδήλωση της νόσου σε νεαρότερη ηλικία στις διαδοχικές γενιές. Η νόσος εξελίσσεται µε αφετηρία ένα ασυµπτωµατικό αρχικό στάδιο, όπου όµως έχουν ήδη ξεκινήσει οι παθολογικές αλλοιώσεις που οδηγούν στην αυξηµένη πίεση στην πνευµονική κυκλοφορία. Οι ασθενείς συνήθως παρουσιάζονται για ιατρική βοήθεια όταν οι αιµοδυναµικές αυτές αλλαγές γίνουν κλινικά αντιληπτές µε συµπτώµατα όπως δύσπνοια κατά τη κόπωση. Η προοδευτική εξέλιξη και φθίνουσα
πορεία της νόσου δεν συνοδεύεται από περαιτέρω αύξηση της πνευµονικής πίεσης αλλά από προοδευτική επιδείνωση της λειτουργίας της δεξιάς κοιλίας και πτώση της καρδιακής παροχής. Όσον αφορά την πρωτοπαθή πνευµονική υπέρταση, η πρόγνωση της νόσου δεν είναι καλή και η µέση επιβίωση είναι περίπου 2-3 έτη από την διάγνωση, ενώ µόνο στο 10% των περιπτώσεων η επιβίωση φθάνει τα 8-10 έτη. Ο θάνατος οφείλεται στη βαριά υποξαιµία και τη καρδιακή ανεπάρκεια. ΣΥΜΠΤΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ Τα αρχικά συµπτώµατα της νόσου περιλαµβάνουν δύσπνοια κατά την προσπάθεια, εύκολη κόπωση, ζάλη, συγκοπτικά επεισόδια, περιφερειακά οιδήµατα, αίσθηµα παλµών και θωρακικό άλγος. Η µη ειδική φύση των συµπτωµάτων πολλές φορές οδηγεί σε σύγχυση µε άλλες νόσους και καθυστερηµένη διάγνωση. Η παθολογία της PAH χαρακτηρίζεται από τριάδα αλλοιώσεων, η οποία περιλαµβάνει αγγειοσύσπαση, επαναδιαµόρφωση του τοιχώµατος των αγγείων και θροµβώσεις. Η δυσλειτουργία του ενδοθηλίου των πνευµονικών αγγείων παίζει σηµαντικό ρόλο στην παθογένεση της πνευµονικής υπέρτασης. Πιο συγκεκριµένα, δηµιουργείται διαταραχή της ισορροπίας µεταξύ των διαφόρων µεσολαβητών του ενδοθηλίου, οι οποίοι ασκούν αντίθετες µεταξύ τους δράσεις στο πνευµονικό αγγειακό δίκτυο. Παρατηρείται ακόµα, υπερβολική έκφραση ή και δραστικότητα αγγειοσυσπαστικών, µιτογόνων και προθροµβωτικών παραγόντων, όπως είναι η ενδοθηλίνη-1, η θροµβοξάνη και η σεροτονίνη. Η προστακυκλίνη, τέλος, το οξείδιο του αζώτου και ουσίες αντίστοιχες της ηπαρίνης, οι οποίες προάγουν την αγγειοδιαστολή και έχουν αντιυπερπλαστικές και αντιθροµβωτικές ιδιότητες ελαττώνονται στην PAH. Η λειτουργική κατάταξη της νόσου είναι σηµαντική τόσο για την πρόγνωση της νόσου όσο και την παρακολούθηση της απάντησης στα διάφορα θεραπευτικά σχήµατα. ιακρίνονται 4 µορφές της νόσου διαφορετικής βαρύτητας: class 1: ασθενείς χωρίς περιορισµό φυσικής δραστηριότητας. Η συνήθης φυσική δραστηριότητα δεν προκαλεί δύσπνοια, κόπωση, θωρακικό άλγος ή συγκοπικό επεισόδιο. Μέση επιβίωση(µήνες):58,6 class 2: ασθενείς µε ελαφρά επηρεασµένη φυσική δραστηριότητα. Χωρίς συµπτώµατα στην ηρεµία. Η συνήθης δραστηριότητα προκαλεί δύσπνοια, κόπωση, θωρακικό άλγος ή και συγκοπικό επεισόδιο. Μέση επιβίωση(µήνες):58,6
class 3: ασθενείς µε έκδηλο περιορισµό της φυσικής τους δραστηριότητας. Μικρότερη από την συνήθη δραστηριότητα προκαλεί δύσπνοια, κόπωση, θωρακικό άλγος ή και συγκοπικό επεισόδιο. Μέση επιβίωση(µήνες):31,5 class 4: ασθενείς ανίκανοι για οποιαδήποτε φυσική δραστηριότητα. Συµπτωµατολογία ακόµη και στην ηρεµία. Σηµεία δεξιάς καρδιακής ανεπάρκειας. Μέση επιβίωση(µήνες):6 ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Σκοπός της παρούσας µελέτης είναι να δηµιουργηθεί ένα πρότυπο πνευµονικής υπέρτασης σε επίµυες. Η πάθηση αυτή έχει αναγνωριστεί τα τελευταία χρόνια από την Παγκόσµια Οργάνωση Υγείας ως µια ιδιαίτερη κακοήθης πάθηση, η οποία συνδέεται µε ποικίλα νοσήµατα και προσβάλλει όπως αναφέρθηκε και πιο πάνω πολλές οµάδες του πληθυσµού. Λόγω της πολυπλοκότητας του παθολογοανατοµικού και παθοφυσιολογικού υποστρώµατος της νόσου, αλλά και λόγω της σχετικής σπανιότητάς της, πολλές πλευρές της πάθησης αυτής είναι ακόµη άγνωστες, µε αποτέλεσµα η θεραπευτική αντιµετώπιση να υστερεί. Στόχος του εν λόγω προτύπου είναι να µελετηθεί διεξοδικότερα η νόσος αυτή και να δηµιουργηθεί ένα αντιπροσωπευτικό µοντέλο της ασθένειας στο οποίο αργότερα να µπορέσουν να εφαρµοστούν και να µελετηθούν διάφορα θεραπευτικά σχήµατα. ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Η µελέτη µας θα είναι πειραµατική. Το πειραµατόζωο που θα χρησιµοποιηθεί θα είναι ο επίµυς. Η φυσιολογία του πειραµατοζώου αυτού έχει πολλές οµοιότητες µε αυτή του ανθρώπου. Αυτό έχει σαν συνέπεια, το πειραµατικό πρότυπο πνευµονικής υπέρτασης σε επίµυες κατόπιν χορήγησης µονοκροταλίνης να είναι το πλέον ευρέως διαδεδοµένο πρότυπο στη διεθνή βιβλιογραφία. Τα πειραµατόζωα που θα χρησιµοποιηθούν είναι αρσενικοί και θηλυκοί επίµυες τύπου Whistar, ηλικίας 20 εβδοµάδων και βάρους 200-250 gr περίπου ο καθένας, οι οποίοι θα φυλαχτούν σε αριθµό που να µην ξεπερνά τους τρείς ανά κλουβί στο εργαστήριό µας. Οι εγκαταστάσεις φύλαξης πειραµατοζώων στο εργαστήριό µας διαθέτουν 12ώρο εναλλαγή φωτός µε σκοτάδι, ελεύθερη πρόσβαση των ζώων σε τροφή και νερό.
Στα πλαίσια της µελέτης επρόκειτο να ακολουθήσουν τα επόµενα στάδια: 1. Πρόκληση Πνευµονικής Υπέρτασης µε χορήγηση µονοκροταλίνης. 2. Μέτρηση Πνευµονικής αρτηριακής πίεσης των επίµυων που πάσχουν από πνευµονική υπέρταση και σύγκριση καταγραφών πίεσης επίµυων που νοσούν µε υγιείς επίµυες προκειµένου να γίνει ταυτοποίηση της νόσου. 3. Μελέτη ιστολογικών παρασκευασµάτων, ώστε να µελετηθούν οι παθολογοανατοµικές αλλοιώσεις. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΠΟΡΕΙΑ Το πρώτο στάδιο του συγκεκριµένου προτύπου περιλαµβάνει την χορήγηση µονοκροταλίνης σε υγιείς επίµυες µε φυσιολογική αρτηριακή πίεση. Αρχικά, θα χρησιµοποιηθεί αιθέρας, σε ειδικό κουτί για δύο µε τρία λεπτά και εφόσον ο επίµυς αναισθητοποιηθεί θα χορηγηθεί µονοκροταλίνη υποδόρια µε ενέσιµη µορφή προκειµένου να προκληθεί πνευµονική υπέρταση µετά το πέρας τριών εβδοµάδων. Ο λόγος που χρησιµοποιείται στην φάση αυτή αναισθητοποίηση µε αιθέρα είναι γιατί η µονοκροταλίνη αποτελεί ένα πολύ ισχυρό δηλητήριο και η ακινητοποίηση των πειραµατόζωων µε τον τρόπο αυτόν καθιστά την χρήση της περισσότερο ασφαλή και διευκολύνει τους χειρισµούς µας. Η µονοκροταλίνη, MCT(60mg/kg SC, Sigma) θα χορηγηθεί αφού προηγουµένως υποστεί τις κατάλληλες αραιώσεις µε HCl (0,1 mol/l) και εξουδετέρωση µε NaOH (0,1 mol/l). Η ποσότητα της χορηγούµενης µονοκροταλίνης θα είναι 60 mg ανά kg βάρους των πειραµατόζωων. Σε δεύτερη φάση και µετά το πέρας τριών εβδοµάδων, θα γίνουν οι κατάλληλες µετρήσεις πίεσης ώστε να διαπιστωθεί η πρόκληση της νόσου στα πειραµατόζωα στα οποία έχει χορηγηθεί η µονοκροταλίνη. Για την µέτρηση της πίεσης, θα ακολουθηθεί η παρακάτω διαδικασία. Αρχικά τα πειραµατόζωα αφήνονται για δύο µε τρία λεπτά στο ειδικό κουτί που περιέχει αιθέρα και αφού ακινητοποιηθούν, ακολουθεί διασωλήνωση της τραχείας του επίµυου µε φλεβοκαθετήρα 16G µε τη βοήθεια λαρυγγοσκοπίου, ο οποίος συνδέεται µε κατάλληλο ανεπνευστήρα (Harvard Apparatus, στις ακόλουθες ρυθµίσεις: εισπνεόµενος όγκος=3ml, συχνότητα=70 breaths/min. Η επιτυχία της διασωλήνωσης επιβεβαιώνεται µε την καλή έκπτωση του θώρακα όσο ο επίµυς είναι στον αναπνευστήρα. Η αναισθησία διατηρείται µε τη χορήγηση µείγµατος 100% O2 και 2% ισοφλουρανίου. Στην συνέχεια ακολουθεί αποκάλυψη της σφαγίτιδας και διάνοιξη του δεξιού τµήµατος του θωρακικού
τοιχώµατος του πειραµατόζωου. ιαµέσου της σφαγίτιδας, εισάγεται ένας ειδικός καθετήρας ο οποίος περνά στην πνευµονική αρτηρία µε προσοχή ώστε να αποφευχθεί ο τραυµατισµός οργάνων του επίµυου. Ο καθετήρας είναι συνδεδεµένος µε έναν ράδιο- διαβιβαστή (transmitter PA-C40) ο οποίος είναι απαραίτητος για την καταγραφή της πνευµονικής πίεσης και εµφυτεύεται στην περιτοναϊκή κοιλότητα του επίµυου. Μετά την καταγραφή των πνευµονικών πιέσεων είναι δυνατή η ταυτοποίηση της νόσου. Η τρίτη φάση της µελέτης περιλαµβάνει τη συλλογή ιστολογικών παρασκευασµάτων, ώστε να µελετηθούν οι παθολογοανατοµικές αλλοιώσεις που έχει υποστεί ο επίµυς.