UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID МЕДИЦИНСКИ ФАКУЛТЕТ Катедра по биохимия и молекулярна биология ДОКТОРАЛНА ТЕЗА Въздействие на хирургичната и анестетична техника върху възпалителния и ангиогенен отговор при колоректална туморна хирургия ПАМЕТ ЗА ОТБОР ЗА СТЕПЕНТА НА ДОКТОР, ПРЕДСТАВЕН ОТ Патриша Дюкю Гонцарежас Гонзарежа Гарути Мартинес Мадрид, 2012 Патриша Дуке Гонсалес, 2012

madrid

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID МЕДИЦИНСКИ ФАКУЛТЕТ Катедра по биохимия и молекулярна биология ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ХИРУРГИЧНАТА И АНЕСТЕТИЧНАТА ТЕХНИКА НА ВЪЗПАЛИТЕЛНИЯ И АНГИОГЕНЕН ОТГОВОР ПРИ КОЛОРЕКТАЛНА ТУМОРНА ХИРУРГИЯ ДОКТОРАЛ ДЕЗОЗА ДАРЦИО ДЖУРЦЕ ДАРЦИО ДЖУРЦЕН ДАРЦИОН ДАРЦЕН ДЖУРЦЕ ДАРСО ДЖОЗЕН ДАРСО ДЖОЗЕН ДАРЦЕН ДАРЖОЗ ГАРЦИОН ДАРЖОЗ ГЕЗ

ИНДЕКС ВЪВЕДЕНИЕ 1. Възпалителен отговор 2. Невроендокринен отговор 3. Ангиогенен отговор 3.1 Туморни прогресивни фактори 3.2 Ангиогенни плазмени маркери 4. Рак на дебелото черво и ректума 5. Лапароскопска хирургия при рак на дебелото черво и ректума 5.1 Възпалителен отговор 5.1.1 Възпалителен отговор на ниво перитонеална 5.1 .2 Системна възпалителна реакция a. Отговор на реагентите с остра фаза b. Клетъчен отговор 5.2 Ангиогенен отговор 6. Торакална епидурална анестезия при рак на дебелото черво и ректума 6.1 Обезболяващи ефекти на торакалната епидурална анестезия 6.2 Неаналгетични ефекти на гръдната епидурална анестезия 6.2.1 Преходна торакална симпатектомия 6.2.2 Системна абсорбция на местни анестетици 6.3 Нежелани ефекти, противопоказания и ограничения на техниката 6.4 Епидурална анестезия в програмата за ранно възстановяване след операция на дебелото черво и ректума 6.5 Епидурална анестезия и рецидив на тумора ХИПОТЕЗА ЦЕЛИ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ 1. Материал

2. Методи 2.1 Дизайн на изследването 2.2 Критерии за включване и изключване 2.3 Процедури 2.4 Определяне на променливи 2.5 Събиране и обработка на проби 2.6 Статистически анализ РЕЗУЛТАТИ 1. Клинична еволюция 2. Еволюция на плазмените маркери ЗАКЛЮЧЕНИЯ ЗА ДИСКУСИЯ БИБЛИОГРАФИЯ

Цитокините са протеини, които регулират междуклетъчната комуникация, индуцират активирането на специфични мембранни рецептори и модулират клетъчната пролиферация и диференциация, хемотаксис и секреция на имуноглобулин. Основното му действие е регулирането на възпалителния механизъм. Те се произвеждат от активирани лимфоцити (наречени лимфокини) и макрофаги (монокини), въпреки че могат да се произвеждат и от хематопоетични клетки (интерлевкини). Цитокините се характеризират със своята излишък, много различни цитокини имат подобни функции. Цитокините оказват автокринен ефект, когато се свързват с рецептори, присъстващи в самата продуцентска клетка. Те могат да имат и паракринен ефект, въздействайки върху различни видове клетки, намиращи се в тяхната близост. В някои случаи те могат да бъдат освободени в кръвта или лимфната циркулация, като оказват своето въздействие върху други органи и тъкани, действайки, както и хормони, ендокринно. Цитокините могат да бъдат разделени на четири функционални групи според специфичната фаза на имунния отговор, в която те действат:

Провъзпалителни цитокини: Те действат върху вродения имунен отговор или самото възпаление. Те са интерлевкин 1 (IL-1), фактор на туморна некроза α (TNFα), интерлевкин-8 (IL-8), интерлевкин-12 (IL-12), интерлевкин-16 (IL-16) и интерферон. Цитокини, които насърчават клетъчния имунитет чрез Th1 лимфоцити: INFγ и интерлевкин-2 (IL-2). Цитокини, които насърчават хуморалния имунитет чрез Th2 лимфоцити и В лимфоцити: Inteleukin-4 (IL-4), interleukin-5 (IL-5), interleukin-6 (IL-6), interleukin-10 (IL-10) и interleukin13 ( IL-13). Противовъзпалителни цитокини, произведени от Th2 лимфоцити: Интерлевкин-10 (IL-10), 13,24 и 42. Следващата таблица описва основните характеристики на цитокините, които сме измерили в нашето проучване Таблица 1. Основни характеристики на използваните цитокини в нашето проучване Цитокин Действие Синтез Индуктор Действия IL-1 Провъзпалителни Моноцити Патогени Възпаление IL-2 Противовъзпалителни Th лимфоцити Патогени Пироген възпаление Хипералгезия и алодиния Стимулира пролиферацията на Т лимфоцити Активира NK клетки IL-4 Противовъзпалителни Th лимфоцити, мастоцити и базозофи Блокирайте синтеза на лимфоцити на цитокини IL-6 Провъзпалителни моноцити, IL-1, Пироген

макрофаги, ендотелни клетки и ендотоксин фибробласти Имуноглобулинов синтез на IL-8 Провъзпалителна остра фаза синтез на протеин Моноцити, макрофаги, Cel. Ендотелни и фибробласти IL-12 Провъзпалителни Макрофаги, моноцити TNF-алфа Провъзпалителни Левкоцити, Cel. ендотелен и фибробластен IL-1, ендотоксини и TNF-алфа Патогени Възпаление Хипералгезия и алодиния Хемотактичен фактор и активатор на неутрофили и моноцити Хипералгезия Активира CD8 и Th1 лимфоцити и cel. NK стимулира производството на IFNγ Активира производството на IL-1, IL-6, CRP и NO Стимулира CRH Пироген Активиране на тромбоцитите Азотен оксид Провъзпалителни Ендотелни клетки, макрофаги Инфекция Вазодилатация Бронходилатация Унищожаване на патогени, фагоцитирани от макрофаги Промоция на чревния белтък - Моноцитен протеин - Хемотактичен белтък - Хемотактичен протеин - Хемотактичен белтък - Хемотактик 1) Провъзпалителни моноцити, cel. ендотелни клетки, IL-1 остеобласти, ендотоксини и TNF-алфа Набиране на моноцити от

Фигура 1. Взаимовръзка между нервната и имунната системи Следователно, въпреки че активирането на оста хипоталамус-хипофиза-надбъбречна жлеза е необходимо за физиологичния отговор на хирургичния стрес, прекомерното увеличаване на глюкокортикоидите може да забави излекуването и да инхибира имунната система.

От друга страна, стандартната адювантна терапия обикновено започва едва 4-6 седмици след операцията. Следователно, полезността и безопасността на антиангиогенните лекарства в непосредствения следоперативен период в момента се тестват. За някои автори (Prabhudesai 2007) използването на неоадювантна антиангиогенна терапия би било по-подходящо. Всъщност проучването FOXTROT, което в момента се провежда в Англия, има за цел да оцени ролята на такава терапия при пациенти с рак на дебелото черво. Фигура 2. Основни стъпки в образуването на метастази 3.2 Проангиогенни плазмени маркери a. Съдов ендотелен растежен фактор Това е цитокинът с най-голям ангиогенен потенциал (Pascual 2010) и единственият митоген, който действа особено върху ендотелните клетки, директно индуцирайки тяхното

- Възраст над 50 години с пикова честота през 70-те години - Диети, богати на мазнини, заседнал начин на живот и затлъстяване - Наследствена фамилна полипоза - Наличие на полипи в дебелото черво и/или ректума, главно аденоматозни - Възпалителни заболявания на червата, особено язвен колит и до по-малка степен, болест на Crohn - История на предишна уретеросигмоидостомия. Отварянето на уретерите в сигмоида след операция на пикочния мехур увеличава вероятността от рак в ректума и сигмоида. - Предишен колоректален рак. Появата на втора неоплазма се нарича метахронен карцином. - Наследствен колоректален карцином, който не е свързан с полипоза. Има три синдрома: специфичен за мястото наследствен колоректален карцином или синдром на Linch I, фамилен синдром на рак или Linch II и синдром на наследствен плосък аденом. Тази подгрупа от високорискови пациенти изисква по-тясно проследяване и прилагане на диагностични скринингови техники от по-ранни възрасти в сравнение с общата популация. Що се отнася до прогностичната оценка, оцеляването на даден пациент се оценява въз основа на два фактора: степен и стадий. Тази оценка е от решаващо значение, тъй като през

Таблица 3. Постановка на тумора Тумор етап I II III IV TNM T1NOMO или T2N0M0 T3N0M0 или T4N0M0 всякакви, n1mo или всякакви, n2mo всякакви T, всякакви N, M1 Таблица 4. Значение на T, N и M T1 T2 T3 T4 N1 N2 MO M1 Инвазия в субмукозата Инвазия на мускулната проприа Инвазия през мускулната влажност на периколоничните тъкани. Нахлува във висцералния перитонеум или е прикрепен към съседни структури 1-3 положителни възли 4 положителни възли Няма отдалечени метастази Отдалечени метастази (черен дроб, перитонеум, бял дроб, мозък, кости) T1 се отнася до тумор, който нахлува в субмукозата. Туморите, чиято инвазия засяга само лигавицата (включително lamina propria и muscularis mucosa), нямат потенциала да метастазират и следователно не компрометират живота на пациента. Поради тази причина само неоплазмата, която нахлува поне в субмукозата, трябва да се нарича карцином. Тези други тумори, които засягат изключително лигавицата, са

цитокините предсказват степента на хирургически стрес (Tabuchi 2011). Освобождаването на тези цитокини е последователно. IL-1, един от първите цитокини, които се издигат след операцията, е по-рано от IL-6. IL-1 стимулира производството на простагландини и азотен оксид, и двата силно възпалителни медиатора. В допълнение, IL-1 улеснява навлизането на неутрофили, макрофаги и лимфоцити в тъканта.

TNF-α се произвежда локално в увредени тъкани и активира неутрофили, лимфоцити, моноцити/макрофаги, фибробласти и ендотелни клетки. Той е един от най-мощните медиатори на възпалителния отговор и стимулира производството и освобождаването на IL-6. IL-1 и TNF-алфа регулират не-чернодробните прояви: треска, левкоцитоза и тахикардия. Изключеният цитокин par excellence е IL-6, който стимулира чернодробния синтез на реактивни протеини с остра фаза, като С-реактивен протеин (CRP), лактоферин и амилоид и насърчава разпространението на незрели неутрофили в кръвообращението, както и освобождаването на анион супероксид от зрели неутрофили, като по този начин допринася за увреждане на тъканите, медиирано от свободни радикали (Tabuchi 2011). Системните концентрации на IL-6 се повишават 1-3 часа след лапаротомия, достигат пик на 4-24 часа и остават повишени за 48-72 часа. Тези нива са свързани с големината на хирургичната травма, сложността и продължителността на техниката. Интерлевкин-6 е свързан с дължината на разреза на кожата, степента на хирургично увреждане и продължителността на болничния престой (Pascual 2010).

Фигура 4. Физиологични основи на гръдна епидурална анестезия В сърдечно-съдовата система TEA причинява разширяване на коронарните артерии, подобрявайки снабдяването с кислород и, от друга страна, намалява работата на лявата камера и нуждите на миокардната тъкан, в крайна сметка балансирайки баланса на снабдяване/търсенето на кислород. Той също така преразпределя коронарния поток в областите на миокардна исхемия. Основната коремна хирургия е свързана с белодробна заболеваемост поради производството на ателектаза в базалните области, повишен интрапулмонален шънт и диафрагмална дисфункция. Налице е намаляване на жизнената способност, функционален остатъчен капацитет, обем на принудително издишване през първата секунда, пикови потоци на издишване и артериално насищане с кислород. Като позволява ефективна вентилационна механика, TEA подобрява мобилизирането на секрет и газообмена. По отношение на стомашно-чревната функция, трябва да се отбележи, че чревната лигавица е особено чувствителна към дефицит на перфузия поради специфичната си съдова архитектура със сложен обмен на кислород и обширни изисквания.