Chromatograficzne pomiary zawartości pentanu, heksanu i ich pochodnych jako wykładnika oksydacji lipidów podczas operacji z użyciem krążenia pozaustrojowego (CPB)*

Marcin Wąsowicz^1,3, Henryk Jeleń², Rafał Drwiła^1,3, Janusz Andres¹, Antoni Dziatkowiak⁴

Streszczenie
Pacjenci operowani z użyciem krążenia pozaustrojowego (ECC) częstokroć prezentują objawy ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej (SIRS), która może prowadzić do zaburzonego funkcjonowania wielu narządów. Istnieje wiele przyczyn odpowiedzialnych za powstawanie SIRS po zabiegach z użyciem krążenia pozaustrojowego (CPB) (tzw. post-pump syndrome), wiele z nich jest nie do końca zbadanych. Celem obecnej pracy jest analiza chromatograficzna (chromatografia gazowa fazy nadpowierzchniowej) utleniania lipidów podczas zabiegów pomostowania aortalno-wieńcowego z użyciem CPB. Po uzyskaniu akceptacji Komisji Bioetycznej Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz zgody pacjentów na uczestnictwo w badaniach zakwalifikowano do niego 20 osób w wieku od 39 do 74 l. Pacjenci ci byli poddani zabiegom pomostowania aortalno-wieńcowego. Znieczulenie, procedury chirurgiczne oraz metoda użyta podczas krążenia pozaustrojowego były zunifikowane we wszystkich przypadkach. Podczas zabiegu pięciokrotnie pobierano 8 ml próbki krwi – po indukcji znieczulenia (T0), 10 min po rozpoczęciu ECC (T1), 10 min. po zwolnieniu zacisku z aorty (Ao-Cx)(T2), 10 min po zakończeniu ECC (T3) oraz 1 h po zakończeniu ECC (T4). Po odwirowaniu próbek celem otrzymania osocza zamrażano je w -70oC. Utlenianie lipidów oznaczano metodą chromatografii gazowej fazy nadpowierzchniowej próbek osocza i mierzono jako powierzchnię zawartą pod odpowiednimi pikami otrzymanymi na chromatogramie. Analizy jakościowej pików dokonywano przy pomocy spektrometru masowego (Finnigan–Polaris, USA). Wyniki były podawane jako wartości średnie (M) ± odchylenie standardowe (SD) i były analizowane przy użyciu nieparametrycznej analizy wariancji (test Fredmana) a następnie testem Wilcoxona. Wartość p <0,05 była przyjęta jako statystycznie znamienna. Zanotowano statystycznie znamienny wzrost utleniania lipidów w czasie T1, T2, T3 i T4 w stosunku do czasu T0.

Produkty utleniania lipidów zostały zidentyfikowane jako etan, pentan, heksan i ich pochodne. Nie było korelacji pomiędzy stopniem utleniania lipidów a wiekiem pacjentów, czasem trwania operacji, czasem CPB i czasem zakleszczenia aorty. Głównym budulcem błon komórkowych są lipidy, ich utlenianie może więc prowadzić do zniszczenia komórek a nawet ich śmierci. Pomiary poziomu etanu i pentanu są powszechnie stosowaną metodą detekcji utleniania lipidów w różnych stanach chorobowych (np. astma, zawał serca). Wyniki pracy wykazały, iż utlenianie lipidów ma także miejsce podczas operacji z użyciem krążenia pozaustrojowego; brak korelacji pomiędzy stopniem utlenienia a czasem ECC i Ao-Cx może wskazywać, iż utlenianie lipidów jest tylko jednym z wielu mechanizmów związanych z patogenezą pokrążeniowego SIRS.

Summary
Cardiopulmonary bypass (CPB) is often associated with systemic inflammatory response (SIRS) that leads to organ dysfunction. Several mechanisms causing post-EEC SIRS have been described, some of them not being fully understood. The aim of the study was to assess degree of lipid peroxidation (LO) during EEC for coronary artery bypass grafting (CABG). After approval of the local Ethic Committee and obtaining informed consent, twenty patients, aged 39-74 yrs, scheduled for elective CABG, were enrolled to the study. Anaesthesia, surgery and ECC protocols were uniform. 10 cc blood samples were taken after induction of anaesthesia (T0), 10 min after the start of ECC (T1), 10 min after aorting cross clamping (T2), 10 min (T3) and 1 h after termination of ECC (T4). Time of surgery, ECC and aortic cross clamp (Ao-cx) were recorded. LO was measured as peak area (PA) by head-space gas chromatography. A mass spectrometer was used for qualitative analysis of obtained peaks. Data were reported as mean values (M) ± SD and were analyzed by non-parameter analysis of variance (Friedman test) followed by Wilcoxon test. P value of 0.05 was considered significant. There was a statistically significant increase of LO at T1, T2, T3 and T4 when compared to T0. LO products were identified as pentane, hexane and derivatives. There was no correlation between degree of oxidation (peak area) and time of procedure, ECC, Ao-cx or age. Since the lipid is the major constituent of lipid membrane, its peroxidation can lead to the cell damage and death. Pentane measurement is widely accepted method of detection of LO in various clinical situations. This study shows that lipid peroxidation occurs during ECC; however, the lack of correlation between LO and ECC and/or Ao-cx time indicate that oxidative damage may be regarded as a solely mechanism involved in pathogenesis of post pump syndrome.

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.