Aivojen suojaus aortta- ja sydänkirurgiassa

Väitöskirjat
23.2.2001
Väitöskirjat
väitöskirjat

Lääketieteen lisensiaatti, thorax- ja verisuonikirurgian erikoislääkäri Jussi Rimpiläinen väittelee 23.2. aiheesta Aivojen suojaus aortta- ja sydänkirurgiassa biokemiallisin ja reperfuusiovaurion estoon liittyvin menetelmin (Biochemical and reperfusion targeting strategies to improve brain protection during prolonged hypothermic circulatory arrest) Vastaväittäjänä toimiii
dosentti Mikko Hippeläinen Kuopion yliopistosta ja kustoksena professori Tatu Juvonen.

Aivojen suojaus pitkittyneessä hypotermisessa iskemiassa biokemiallisin ja reperfuusiovaurion estoon liittyvin menetelmin

Aortan kaaren kirurgiassa potilaiden keski-iän noustessa leikkauksiin liittyvien aivoverenkiertohäiriöiden ehkäisyyn kohdistuu yhä enemmän mielenkiintoa. Nousevan aortan ja aortan kaaren sairauksien, dissektioiden ja aneurysmien kirurgiassa joudutaan verenkierto väliaikaisesti pysäyttämään syvässä hypotermiassa, jolloin aivot altistetaan hapen puutteelle. Iskeemisen aivovaurion aiheuttajana pidetään glutamaatin kertymistä soluvälitilaan ja sen aiheuttamaa kalsiumin virtausta soluihin. Iskemian jälkeisellä reperfuusiovauriolla ja erityisesti aktivoituneilla valkosoluilla katsotaan olevan myös merkittävä rooli ko. aivovaurion synnyssä.

Iskeemisen aivovaurion patogeneesin ymmärtäminen ja reperfuusiovaurion merkityksen korostuminen ovat avanneet uusia mahdollisuuksia aivojen suojauksessa. Tässä tutkimuksessa pyrittiin selvittämään, voidaanko kokeellisella mallilla parantaa aivojensuojausta käyttämällä Na+-kanavasalpaaja lamotrigiiniä tai NMDA-reseptori salpaaja memantiinia. Lisäksi tutkimuksessa haettiin vastausta kysymykseen voidaanko sydänkeuhkokoneeseen liitetyllä valkosolusuotimella pienentää reperfuusiovauriota. Koska iskeeminen aivovaurio on monen tekijän summa, neljännellä koesarjalla tutkittiin, voidaanko lamotrigiinillä lisätä valkosolusuotimen havaittua tehoa. Koe-eläimiltä määritettiin 75 minuutin hypotermisen iskemian jälkeen neurologinen toipuminen, aivosähkökäyrän (EEG)palautuminen, aivojen soluvälitilan glutamaatti-, laktaatti-, glyseroli- ja sokeripitoisuudet ja lopuksi analysoitiin aivojen kudosopilliset löydökset. Lisäksi tutkimuksessa mitattiin verestä määritettäviä aivovaurion merkki- ja välittäjäaineita.

Lamotrigiinillä hoidetuilla eläimillä neurologinen toipuminen ja EEG:n palautuminen olivat nopeampia. Myös kudosopillisesti aivovaurio oli lievempi. Myös aivovaurion merkkiaineena tunnetun seerumin S-100 proteiinin pitoisuudet olivat alemmat. Memantiinilla hoidetut eläimet eivät toipuneet paremmin kuin verrokit ja kuolleisuus oli jopa suurempi. Valkosolusuodatinta käytettäessä sydänkeuhkokoneen yhteydessä neurologinen toipuminen oli parempi ja kudosopillinen aivovaurio oli merkittävästi pienempi kuin verrokeilla. Neljännessä tutkimussarjassa yhdistettäessä lamotrigiini ja valkosolusuodatin kuolleisuus oli pienin verratessa pelkällä lamotrigiinillä hoidettuun ryhmään ja verrokkeihin. Myös neurologinen toipuminen ja aivojen kudosopillinen analyysi antoivat parhaan tuloksen tässä ryhmässä. Pelkällä lamorigiinillä hoidettu ryhmä oli näillä mittareilla mitattuna toiseksi paras. Aivojen soluvälitilan glutamaatti-, glyseroli- ja laktaattipitoisuudet olivat alemmat sekä yhdistettyä menetelmää käyttäen että lamotrigiinillä hoidetulla ryhmällä verrattuna kontrolleihin, mutta tutkimusryhmät eivät eronneet toisistaan.

Tehdyn tutkimussarjan perusteella memantiini ei suojaa aivoja pitkittyneessä hypotermisessa iskemiassa. Sitä vastoin sekä lamotrigiini että valkosolusuodatin ovat tehokkaita menetelmiä aivovaurion ehkäisyssä ja niiden yhdistäminen tarjoaa parhaan tuloksen. Nämä tutkimustulokset ovat rohkaisseet valkosolusuodattimen käyttöönottoa pitkän perfuusioajan ja hypotermian vaativissa leikkauksissa aikuisten sydänkirurgiassa.

Lähde