La lesión tisular por isquemia-reperfusión ( IR ) es la patología resultante de una combinación de factores, incluida la hipoxia tisular , seguida de la lesión tisular asociada con la reoxigenación. La lesión por IR contribuye a la enfermedad y la mortalidad en una variedad de patologías, que incluyen infarto de miocardio , accidente cerebrovascular isquémico , lesión renal aguda , traumatismo , paro circulatorio , enfermedad de células falciformes y apnea del sueño . [1] [2] [3] [4] Ya sea como resultado de una rotura traumática de un vaso, torniqueteaplicación, o choque, la extremidad está expuesta a un enorme flujo en la perfusión vascular durante un período crítico de reparación y regeneración tisular . [5] [6] Se desconoce la contribución de esta isquemia y la reperfusión subsiguiente en los tejidos musculoesqueléticos postraumáticos; sin embargo, es probable que, de forma similar al tejido cardíaco y renal, la IR contribuya significativamente a la fibrosis tisular . [7] [8] [9]
Definiciones
- " Isquemia ": suministro de sangre inadecuado a un órgano o parte del cuerpo. [ cita requerida ]
- " Reperfusión ": restauración del flujo sanguíneo a un órgano o tejido después de haber sido bloqueado. [ cita requerida ]
Mecanismos y ciencia básica
RI y biomarcadores
El nivel de lactato sérico es una medida indirecta de la oxigenación tisular. Cuando los tejidos no tienen un suministro de oxígeno adecuado (es decir, son isquémicos), vuelven a procesos metabólicos menos eficientes, produciendo ácido láctico. [ cita requerida ]
La mioglobina se libera del músculo dañado, como en el caso de la isquemia. [ cita requerida ]
La creatinina sérica y el BUN pueden estar elevados en el contexto de una lesión renal aguda . [ cita requerida ]
IR y epigenética
IR y células madre
Aunque algunas investigaciones sugieren un posible efecto beneficioso de las células madre mesenquimales sobre la lesión por reperfusión cardíaca y renal, [10] [11] hasta la fecha, ninguna ha explorado el papel de las células madre en el tejido muscular expuesto a la lesión por isquemia-reperfusión.
Las células madre se han implicado en la regeneración del músculo esquelético después de lesiones traumáticas y por explosión, y se ha demostrado que perfeccionan el músculo dañado después del ejercicio. [ cita requerida ]
Implicaciones clínicas
- Efectos sistémicos de la lesión por IR
Durante los períodos de isquemia, los productos de degradación celular se acumulan en el tejido local. Una vez que se produce la reperfusión, estos productos celulares vuelven a la circulación sistémica y se exponen a otros órganos. Los órganos implicados en la filtración (p. Ej., Los riñones y el hígado) pueden verse abrumados por la alta carga de productos de degradación celular y sufrir lesiones (p. Ej., Lesión renal aguda). [ cita requerida ]
- Inflamación de tejidos y fasciotomía
Después de la isquemia, la reperfusión induce la inflamación del tejido local. El tejido que se hincha dentro de un espacio confinado (p. Ej., Músculo dentro de su fascia superpuesta) es susceptible al síndrome compartimental en esta situación. Reconociendo esto, los cirujanos frecuentemente liberan profilácticamente (es decir, hacen una incisión) de la fascia de los compartimentos de la fascia del brazo y la pierna después de la reparación de una lesión vascular proximal. [ cita requerida ]
Torniquetes
- Neumática / Quirúrgica
Los torniquetes quirúrgicos neumáticos se aplican con frecuencia en el entorno controlado de la sala de operaciones para controlar la pérdida de sangre durante un caso operatorio de extremidades superiores o inferiores. Además de una menor pérdida de sangre en sí misma, esto mejora la visualización y la eficiencia quirúrgica. Los ejemplos modernos se encuentran en muchos tamaños diferentes para adaptarse a diferentes pacientes y lugares de aplicación, con manguitos para adultos de aproximadamente 4 ″ de ancho. Esto distribuye la presión sobre, generalmente, un área más amplia que los torniquetes de campo (emergencia, combate). El manguito suele estar conectado a una bomba neumática ajustable con un temporizador incorporado. Los tiempos de torniquete quirúrgico superiores a dos horas se han asociado con un mayor riesgo de daño nervioso (p. Ej., Neuropraxia ), probablemente relacionado tanto con la compresión nerviosa directa como con la disminución del flujo arterial y la oxigenación. La lesión por isquemia-reperfusión asociada con los torniquetes quirúrgicos no suele ser clínicamente evidente cuando se usa durante menos de dos horas. [ cita requerida ]
- Campo / Combate
Los torniquetes de campo de emergencia se han utilizado durante muchos siglos y han visto un resurgimiento en las operaciones de combate recientes en Afganistán e Irak, así como un uso ampliado en situaciones de trauma civil y víctimas en masa. El uso conveniente y generalizado de torniquetes en el entorno de combate moderno se cita con frecuencia como un factor principal para una mayor supervivencia después de un trauma importante en el campo de batalla. Estos torniquetes suelen tener entre 1 y 2 pulgadas de ancho, lo que concentra la presión en una banda estrecha de tejido. Pueden provocar necrosis tisular si se mantienen en su lugar durante períodos prolongados y solo deben aplicarse después de que hayan fallado otros métodos para controlar el sangrado (por ejemplo, elevación o presión directa sobre la herida), excepto en entornos donde el tiempo no permite esperar. Generalmente, el tejido distal a un torniquete de campo que ha estado colocado durante más de 6 horas se considera probable que no sea viable. [ cita requerida ]
- Equivalentes de torniquete
De la misma manera que los torniquetes de compresión externos reducen o eliminan el flujo sanguíneo arterial, el pinzamiento cruzado aórtico tiene el mismo efecto. La oclusión de balón endovascular de reanimación del dispositivo de aorta (REBOA) también logra esto. Por diseño, estos dispositivos inducen isquemia en las extremidades inferiores (como efecto secundario o, con menos frecuencia, como uso principal). Al soltar la pinza cruzada o retirar el REBOA se inicia la reperfusión, y puede seguir una lesión por IR en las extremidades inferiores. [ cita requerida ]
Enfoques de tratamiento
El modelo animal IR de extremidades traseras disponible es ligadura de venas arteriales o aplicación de torniquete (mediante banda de goma o junta tórica ). [12] [13] Los posibles tratamientos son la aplicación de fármacos / inhibidores derivados de vías relacionadas con la RI y terapia celular . El estudio ha desempeñado un papel para p53 en la activación de la necrosis. Durante el estrés oxidativo , p53 se acumula en la matriz mitocondrial y desencadena la apertura del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial (PTP). Para ello, la necrosis se produce por interacción física con el regulador de PTP ciclofilina D (CypD). El eje mitocondrial p53-CypD como un importante contribuyente a la necrosis inducida por estrés oxidativo e implicado en la patología de la enfermedad y su posible tratamiento. [14] [15] Ciclosporina A , conocida como un potente inhibidor de la apertura del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial (mPTP) y extremadamente poderoso para proteger a los cardiomiocitos de la IR, normalizar la producción de ROS, disminuir la inflamación y restaurar el acoplamiento mitocondrial durante el pinzamiento aórtico en ratas modelo IR de las extremidades posteriores. [dieciséis]
Ver también
- Lesión por reperfusión
- Terapia de reperfusión
Referencias
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