Precondicionamiento isquémico remoto (RIP) es un método de acondicionamiento de tejidos contra el estrés perjudicial. Hemos establecido un método de isquemia a distancia hacia la extremidad posterior, inflando un manguito del esfigmomanómetro durante 5-10 minutos. Las capacidades neuroprotectoras de RIP se han demostrado en un modelo de degeneración de la retina en los roedores.
Isquemia subletal protege los tejidos contra la posterior isquemia, más severa a través de la regulación positiva de mecanismos endógenos en el tejido afectado. Isquemia subletal también se ha demostrado que upregulate mecanismos de protección en los tejidos remotos. Un breve período de isquemia (5-10 min) en la extremidad posterior de mamíferos induce respuestas de autoprotección en el cerebro, los pulmones, el corazón y la retina. El efecto es conocido como el precondicionamiento isquémico remoto (RIP). Es una manera terapéuticamente prometedor de proteger órganos vitales, y ya está en ensayos clínicos para lesiones del corazón y el cerebro. Esta publicación muestra un método controlado, mínimamente invasivo de hacer una extremidad – específicamente la extremidad posterior de una rata – isquémica. Un manguito de presión arterial desarrollado para su uso en neonatos humanos está conectada a un esfigmomanómetro manual y utiliza para aplicar presión 160 mmHg alrededor de la parte superior de la extremidad posterior. Una sonda diseñada para detectar la temperatura de la piel se utiliza para verificar la ischemiuna, mediante el registro de la caída de la temperatura de la piel causado por la oclusión inducida por la presión de las arterias de las piernas, y el aumento de temperatura que sigue a la liberación del manguito. Este método de RIP protege a la retina de ratas contra el daño inducido por la luz brillante y la degeneración.
La supervivencia de la mayoría, tal vez todos, los tejidos de la cara de estrés metabólico puede ser mejorada por el condicionamiento previo con un período de isquemia subletal 1,2. El precondicionamiento isquémico (IP) en términos prácticos es la exposición del tejido a la isquemia subletal, antes de las experiencias de tejido factores estresantes más graves, tales como un insulto isquémico posterior. En modelos animales, IP proporciona protección sorprendente con el cerebro, la retina, el corazón y los pulmones 3-6. En consecuencia, las observaciones en pacientes con accidente cerebrovascular mostraron un vínculo entre los ataques isquémicos transitorios anteriores y mejores resultados clínicos 7,8. IP también protege los fotorreceptores de la retina de lesiones no isquémicas 9.
La eficacia de la PI en diversos tejidos y lesiones sugiere que está activando un mecanismo innato de la supervivencia celular presente en todos los tejidos. El precondicionamiento isquémico de miocardio se ha sugerido que tiene efectos protectores a través de la regulación al alzadel factor inducible por hipoxia (HIF), conocido para regular las diferentes vías metabólicas a través de la liberación de adenosina o mediante la apertura de canales de potasio ATP mitocondrial 10,11. Canales de liberación de adenosina y el ATP de potasio están implicados en la isquemia cerebral, pero, las investigaciones sobre los mecanismos neuroprotectores de condicionamiento isquémico hasta la fecha se han centrado en las modificaciones de anti-excitotoxicidad, vías anti-apoptóticos y anti-inflamatorios 12,13. En general, la comprensión del proceso molecular de acondicionamiento isquémico para la protección de las neuronas es limitado.
Intentos precondicionamiento isquémico remoto para acondicionar distantes órganos críticamente importantes (corazón, cerebro, pulmón) por generar isquemia en los tejidos menos críticas. Precondicionamiento isquémico remoto (RIP) usando la extremidad posterior ha demostrado ser neuroprotector en modelos de roedores de accidente cerebrovascular 14-17. El método descrito por nosotros proporciona un prot simple, fiable y no invasivoocol para inducir RIP.
La gran mayoría de protocolos RIP implica la extremidad posterior, presumiblemente debido a la arteria femoral situada en la extremidad posterior superior se puede identificar fácilmente y se accede para la sujeción quirúrgica y la aplicación del torniquete. En las extremidades isquémicas invasiva estudios para el estudio de cerebro y protección de la piel, la isquemia se indujo mediante la separación de la arteria femoral de la ingle y los ligamentos pinzamiento de la arteria femoral 2,15,18.
La isquemia resultante de cualquiera extremidad manguitos de sujeción o femoral de la arteria ha sido confirmado por los cambios en la extremidad incluyendo una pérdida de pulso, disminución en la oxigenación y una caída en la temperatura de la piel. Isquemia a distancia puede ser confirmado por la pérdida de pulso utilizando Doppler láser o ultrasonido Doppler 17-19. Temperatura de la piel se puede utilizar como alternativa a Doppler aunque la relación no es lineal 20,21. Grabaciones precisas de temperatura son comunes en los laboratorios y lataser fácilmente incorporados en los estudios isquémicas remotas.
Una alternativa a la cirugía de fijación femoral es la inducción de isquemia usando un torniquete. Aplicación del torniquete produce isquemia comparable al conseguido con sujeción buque; Kutchner et al. comparación de la arteria femoral invasiva de sujeción para un torniquete no invasivo y encontraron ambos métodos detuvieron el flujo sanguíneo a la extremidad y daño de la piel reducido en un modelo de cirugía plástica de la isquemia colgajo de piel 18. Manguitos ya sea la pierna o el brazo y el aumento de la presión del manguito a encima de la presión arterial sistólica se ha encontrado para ser protector contra el daño isquémico en cerdos y seres humanos 17,19,22.
Different torniquete se acerca a inducir remoto incluye isquémica el uso de un manguito de presión arterial o un 17,22,23 banda elástica. Sin embargo, el uso de una banda elástica para inducir isquemia es un método inseguro, potencialmente dando lugar a una cantidad no regulada de presión en elextremidad, con aumentos de presión por encima de 500 mmHg siendo grabado en los seres humanos 24. Además, isquemia de las extremidades usando una banda elástica conduce a daño muscular en ratas después de la eliminación de la banda 23, según la evaluación de colorante azul de Evans, un marcador in vivo de la permeabilidad de miofibras 25. En contraste, la entrega de una presión controlada para el torniquete se puede lograr utilizando un manguito de presión arterial conectado a un 17,19,22,26 esfigmomanómetro.
En este estudio, se utilizó un modelo de lesión de luz de degeneración de los fotorreceptores para demostrar la eficacia neuroprotectora de precondicionamiento isquémico remoto. Isquemia a distancia se indujo inmediatamente antes de la lesión luz, evitando la posterior degeneración de los fotorreceptores según lo confirmado por las pruebas de la función retiniana. El video que acompaña demostrará la aplicación de isquemia a distancia no invasiva.
Roedor extremidad posterior isquemia se indujo con éxito con un esfigmomanómetro manual de la entrega de la neuroprotección y el manguito de los fotorreceptores de la retina. Un hallazgo consistente con isquemia inducida acondicionado protección de los fotorreceptores de una lesión ligera 9,28.
En esencia, la isquemia a distancia hace que la privación breve de oxígeno a los tejidos. Por lo tanto, el precondicionamiento isquémico remoto tiene muchas similitudes con acondici…
The authors have nothing to disclose.
The author is grateful for the assistance of Mrs. Sharon Spana (University of Sydney) in rodent monitoring, handling and experimentation. The authorwould like to thank Prof. Jonathan Stone and Dr. Dan Johnstone for the assistance in the preparation of this manuscript. PhD funding support has been provided by University of Sydney and Australian Center for Excellence in Vision.
Gold series DuraShock Hand Aneroid Sphygmomanometer | Welch Allyn | DS56 | Manual Sphygmomanometer |
Neonate [size 2] 1 Tube, 10 Pack | Welch Allyn | 5082-102-1 | Limb blood pressure cuff |
Luer lock adaptor | Welch Allyn | 5082-178 | Adaptor for neonatal cuff |
Thermistor pod | AD Instruments | ML 309 | skin tempertature unit |
Skin temperture probe | AD Instruments | MLT 422/A | |
Powerlab, 4 channel acquistion hardware | AD Instruments | PL 35044 | Skin temperature recorder |
Homeothermic blanket system with flexible probe | Harvard Appartus | 507222F | |
Towel | optional: awake remote ischemia | ||
Isoflo – 100% Isoflurane -250 ml | Abbot Animal Health | 05260-05 | optional: inhaltion anaesthetic remote ischemia |
Ketamil – ketamine 100 mg/ml – 50 ml | Troy Laboratories Pty Ltd | optional: injectable anaesthetic remote ischemia | |
Xylium – Xylazine 100 mg/ml – 50 ml | Troy Laboratories Pty Ltd | optional: injectable anaesthetic remote ischemia |