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Vol. 58. Núm. 8.
Páginas 941-950 (Agosto 2005)
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Vol. 58. Núm. 8.
Páginas 941-950 (Agosto 2005)
DOI: 10.1157/13078131
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Daño por isquemia-reperfusión durante el trasplante cardíaco experimental. Evaluación del papel citoprotector de la trimetazidina
Ischemia-Reperfusion Injury During Experimental Heart Transplantation. Evaluation of Trimetazidine¿s Cytoprotective Effect
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Evaristo Castedoa, Javier Segoviaa, Cristina Escuderob, Begoña Olmedillac, Fernando Granadoc, Carmen Blasd, José M Guardiolad, Isabel Milláne, Luis A Pulpónf, Juan Ugarteaa
a Servicio de Cirugía Cardiovascular. Clínica Puerta de Hierro. Madrid. España.
b Servicio de Cirugía Experimental. Clínica Puerta de Hierro. Madrid. España.
c Servicio de Nutrición. Clínica Puerta de Hierro. Madrid. España.
d Servicio de Bioquímica. Clínica Puerta de Hierro. Madrid. España.
e Servicio de Bioestadística. Clínica Puerta de Hierro. Madrid. España.
f Servicio de Cardiología. Clínica Puerta de Hierro. Madrid. España.
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TABLA 1. Variables analizadas
TABLA 2. Resultado de las determinaciones analíticas en los 3 momentos del trasplante
Fig. 1. Determinaciones analíticas en ambos grupos en los 3 tiempos de observación durante el trasplante. Gráfico de barras de error que representan la media y el intervalo de confianza del 95%. A: malonildialdehído (MDA); B: glutatión peroxidasa (GSH-Px); C: glutatión reductasa (GR); D: superóxido dismutasa (CuZn-SOD); E: retinol; F: estado de antioxidantes totales (EAT).
Fig. 2. A: incremento de malonildialdehído (MDA) entre el momento basal y la reperfusión; B: incremento del MDA entre el momento basal y la isquemia; C: incremento de la actividad de la glutatión peroxidasa (GSH-Px) entre el momento basal y la reperfusión. Diagramas de cajas: la línea negrita dentro de la caja expresa la mediana de la distribución de datos; los dos cierres de la caja son los centiles 25 y 75, y los dos ejes que sobresalen son los valores extremos.
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Introducción y objetivos. El objetivo de este trabajo fueanalizar el daño por isquemia-reperfusión mediado por radicales libres que se produce durante el trasplante cardíaco y eva-luar el posible efecto citoprotector de la trimetazidina (TMZ). Material y método. Se realizaron 21 trasplantes cardíacos ortotópicos en cerdos. Dividimos los experimentos en 2 grupos: A (n = 11), en el que se realizó una protección miocárdica estándar, y B (n = 10), en el que se administró TMZ en la cardioplejía empleada para parar el corazón donante (TMZ, 10 ¿5 mol/l), como pretratamiento intravenosodel receptor (TMZ, 2,5 mg/kg) y como parte de la cardio-plejía infundida en el receptor antes de despinzar la aorta(TMZ, 10 ¿5 mol/l). Se tomaron muestras de sangre del senocoronario del receptor en 3 momentos: basal, isquemia y reperfusión. Se determinó la concentración de malonildial-dehído como marcador de peroxidación lipídica y de variosantioxidantes: glutatión peroxidasa, glutatión reductasa,superóxido dismutasa, α-tocoferol, retinol y estado de antioxidantes totales. Resultados. Durante la isquemia-reperfusión aumentóla producción de malonildialdehído y la actividad de losantioxidantes enzimáticos, mientras que el retinol disminuyó. El incremento de malonildialdehído y de la actividad de la glutatión peroxidasa entre el momento basal y la reperfusión fue significativamente mayor en el grupo A. Conclusiones. Durante el trasplante se incrementó progresivamente el nivel de peroxidación lipídica y se activaronlos sistemas antioxidantes intracelulares. La TMZ ejerció un efecto citoprotector y limitó el daño por isquemia-reperfusión generado por los radicales libres, además de modificar el patrón de reacción de parte de los sistemas de defensa.
Palabras clave:
Trasplante
Daño por reperfusión
Radicales libres
Trimetazidina
Introduction and objectives. The objectives of thisstudy were to analyze the ischemia-reperfusion injury dueto free radicals that occurs during heart transplantationand to determine the potential cytoprotective effect of trimetazidine. Material and method. A total of 21 orthotopic heart transplantations were performed in pigs. We divided the experimental animals into 2 groups: in group A (n=11),standard myocardial protection was used; in group B(n=10), trimetazidine was added to the cardioplegic solution used to protect the donor heart and to the solution administered to the recipient prior to release of the aortic clamp (trimetazidine, 10 ¿5mol/L), and recipients were pretreated with trimetazidine, 2.5 mg/kg. Blood samples weretaken from the recipient¿s coronary sinus at three times: at baseline, during ischemia, and during reperfusion. We measured the levels of malondialdehyde, a marker of lipid peroxidation, and of several antioxidants: glutathione peroxidase, glutathione reductase, superoxide dismutase, α-tocopherol, and retinol. The total antioxidant status wasalso determined. Results. Malondialdehyde production and enzymaticanti oxidant activity rose during ischemia and reperfusion, while the retinol level decreased. The increases in malondialdehyde level and glutathione peroxidase activity that occurred between baseline and reperfusion were significantly higher in group A. Conclusions. The degree of lipid peroxidation and the level of activity of intracellular antioxidant mechanisms increased progressively throughout transplantation. Trimetazidine had a cytoprotective effect. It ameliorated free radical-induced reperfusion injury and modified the response pattern of several defense mechanisms.
Keywords:
Transplantation
Reperfusion injury
Freeradicals
Trimetazidine
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INTRODUCCIÓN

El trasplante cardíaco (TC) ha revolucionado la historia natural de los pacientes con insuficiencia cardíaca terminal y ha posibilitado una supervivencia del 54% a los 10 años1. No obstante, es un procedimiento no exento de complicaciones que condicionan una importante tasa de mortalidad. Mientras que la supervivencia a largo plazo y la calidad de vida de los pacientes trasplantados ha mejorado significativamente debido al avance en la inmunodepresión y al mejor manejo de donantes y receptores, sin embargo, la técnica quirúrgica, la estrategia de protección miocárdica y la tasa de mortalidad operatoria y hospitalaria no han cambiado de forma sustancial en los últimos 25 años. En España, un 24% de los pacientes trasplantados fallece en el primer año postrasplante y, de éstos, un 50% lo hace en el primer mes1. La causa más frecuente de mortalidad en el período hospitalario es el fallo primario del injerto, síndrome que se asocia con multitud de variables clínicas2 pero cuyos mecanismos fisiopatológicos permanecen sin aclarar.

Aunque se están aplicando modificaciones quirúrgicas a la técnica clásica, como la técnica bicava o el trasplante total, no parece que, aparte de disminuir el grado de insuficiencia de las válvulas auriculoventriculares y la incidencia de arritmias auriculares, estas técnicas reduzcan la incidencia de fallo primario del injerto y la mortalidad precoz postrasplante3. Otra posibilidad abierta a la investigación es tratar de optimizar la técnica de preservación miocárdica con el fin de atenuar el daño por isquemia-reperfusión (DIR) mediado por radicales libres derivados del oxígeno (ROS), que se sabe que está involucrado en la aparición del fallo primario del injerto4-11. En el ámbito experimental, se ha observado que el empleo de antioxidantes disminuye el daño producido por ROS y mejora la función y la supervivencia del injerto4-6,8-11. No obstante, hasta el momento, ninguno de esos agentes ha generado beneficio clínico alguno en el TC humano.

La trimetazidina (TMZ) ha demostrado experimentalmente tener un efecto citoprotector basado en la disminución de la producción de ROS y el daño inducido por éstos, lo cual confiere a las células mayor resistencia frente a la hipoxia y capacidad de recuperación funcional en la reperfusión12-16. Clínicamente, se ha observado que limita el DIR en el corazón tras un infarto agudo de miocardio en combinación con terapia convencional17, angioplastia primaria18 o trombólisis19, así como tras cirugía de revascularización coronaria20,21. En modelos experimentales de trasplante renal8,9 y pulmonar10, la inclusión de TMZ en la cardioplejía o su administración en el receptor se ha asociado con un menor nivel de citotoxicidad inducido por ROS y con una mejor función del injerto postoperatoria. El objetivo del presente trabajo es evaluar si la TMZ ejerce alguna acción citoprotectora frente al DIR en el TC.

MATERIAL Y MÉTODO

Población de estudio y definición de grupos

Para la realización de este estudio empleamos 42 cerdos hembra de 2 meses de edad, cruce de las razas Landrace x Large-White, con un peso comprendido entre 18 y 25 kg. Los animales fueron suministrados por una granja industrial en la que eran criados para el consumo humano y donde fueron vacunados contra las enfermedades de Aujezsky y parvovirosis porcina, así como desparasitados con oxibendazol contra vermes redondos. Al llegar a nuestro hospital fueron estabulados, observados durante una semana y alimentados ad libitum con harina de cebada (Lanzadera 90 Plus. Purina). En 21 animales realizamos un TC ortotópico y empleamos a los otros 21 como donantes. Dividimos los experimentos en 2 grupos y asignamos a los animales aleatoriamente a uno u otro grupo:

­- Grupo A: constituido por 11 TC que se realizaron de manera similar a como se efectúan en humanos en nuestro hospital, tanto en lo que se refiere a técnica quirúrgica como a la estrategia de protección miocárdica. Para parar el corazón donante antes de su extracción empleamos 1l de cardioplejía con una elevada concentración de potasio. Una vez suturado el injerto y antes de despinzar la aorta, se infundió de forma anterógrada por la raíz aórtica una solución de 250 ml de suero fisiológico.

­- Grupo B: constituido por los 10 TC restantes, en los que empleamos una estrategia de protección miocárdica diferente basada en la utilización de TMZ. Dicho fármaco fue administrado, tanto en el donante como en el receptor, de la siguiente forma:

1. En el donante, añadiéndolo al litro de cardioplejía que empleamos para parar el corazón antes de su extracción (TMZ, 10-­5 mol/l).

2. En el receptor, como pretratamiento intravenoso 10 min antes de pinzar la aorta (TMZ, 2,5 mg/kg).

3. En el receptor, añadiéndolo a los 250 ml de suero fisiológico que se infundieron de forma anterógrada por la raíz aórtica una vez que el injerto fue suturado e inmediatamente antes de despinzar la aorta (TMZ, 10­5 mol/l).

Técnica anestésica y quirúrgica

Todos los cerdos recibieron un trato de acuerdo con las recomendaciones sobre investigación con animales de laboratorio de la Sociedad Americana de Fisiología. El día del estudio fueron premedicados por vía intramuscular con ketamina (20 mg/kg), diazepam (1 mg/kg) y atropina (0,04 mg/kg). La inducción anestésica se realizó con isofluorano al 5% vaporizado en oxígeno a 2 l/min y el mantenimiento con una infusión continua de fentanilo (10 µg/kg/h) y pancuronio (0,2 mg/kg/h), e isofluorano al 1-1,5% vaporizado en oxígeno a 2 l/min.

La cardiectomía en el donante se realizó de forma similar al TC humano, tras parar el corazón con cardioplejía cristaloide a 4 ºC introducida a través de la raíz aórtica e irrigar el saco pericárdico con suero salino fisiológico a 4 ºC. El almacenamiento del corazón hasta el implante se realizó en una bolsa con suero salino fisiológico a 4 ºC, que a su vez fue depositada en hielo para mantener el órgano a una temperatura entre 5 y 8 ºC. El implante en el receptor se llevó a cabo mediante la técnica clásica. Previamente se anticoaguló al animal con heparina sódica (3 mg/kg) y se instauró la circulación extracorpórea con hipotermia a 28 ºC. Como máquina corazón-pulmón se empleó una Stöckert modelo 10-00-00 (Stöckert Instrumente GmbH, München, Alemania), a la que se conectaron un reservorio de cardiotomía, un oxigenador de fibra hueca de polipropileno de bajo cebado con intercambiador de calor SPIRALOXYTM Bentley® y un reservorio venoso BMR 1900 Bentley (Baxter Healthcare Corporation, Bentley Division, Irvine, CA 92714. Estados Unidos).

Variables estudiadas y toma de muestras

Las variables analizadas se reflejan en la tabla 1. Para realizar las determinaciones analíticas se tomaron muestras de sangre del seno coronario del animal receptor en tres momentos:

1. Momento basal: antes de la heparinización y de comenzar la circulación extracorpórea.

2. En el momento de máxima isquemia fría: una vez suturado el injerto, justo antes de despinzar la aorta.

3. A los 30 min de reperfusión.

Determinación de productos derivados de la peroxidación lipídica

La peroxidación lipídica inducida por ROS es un mecanismo bien establecido de daño celular que da lugar a la desintegración de los ácidos grasos poliinsaturados de la membrana citoplasmática en peróxidos lipídicos y aldehídos, como el malondialdehído (MDA). La determinación en sangre o en tejido de estos aldehídos reactivos es un índice adecuado de peroxidación lipídica y, por tanto, una medida indirecta del nivel de ROS. En el presente estudio se determinó la concentración de MDA en suero. El análisis se llevó a cabo por el método colorimétrico Bioxytech® LPO-586 (Oxis International S.A., Francia), empleando un espectrofotómetro Philips (modelo PU8620, Cambridge, Inglaterra).

Determinación de glutatión peroxidasa y glutatión reductasa

La glutatión peroxidasa inhibe la formación de ROS de novo mediante la neutralización de peróxidos que reaccionan con metales de transición para dar lugar a ROS. Esta enzima cataliza la oxidación del glutatión por el hidroperóxido de ácido graso. La glutatión reductasa tiene una acción complementaria catalizando la reducción del glutatión oxidado, con lo que se recupera el sustrato de la glutatión peroxidasa. Para su determinación se empleó un método espectrofotométrico utilizando los kit Ransel Glutathione Peroxidase® y Glutathione Reductase® Cat. n.º GR2368 (Randox Laboratories Ltd., Ardmore, Diamond Road, Coumlin, Reino Unido) automatizados en analizador Hitachi 717 de Boeringer-Mannhein.

Determinación de superóxido dismutasa

La función antioxidante de esta enzima se basa en catalizar la dismutación de los ROS superóxido a peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular (reacción dismutasa). Se determinó la concentración de superóxido dismutasa en sangre periférica mediante espectrofotometría, para lo que se empleó el kit Ransod® Superoxide dismutase Cat. N.º SD 125 (Randox Laboratories Ltd., Ardmore, Diamond Road, Coumlin, Reino Unido) automatizado en el analizador Hitachi 717 de Boeringer-Mannhein.

Determinación de vitaminas

El mecanismo de acción antioxidante de la vitamina E es doble: neutraliza los radicales peroxilo lipídicos dando lugar a la formación de radical tocoferoxilo, compuesto relativamente estable que no es capaz de iniciar la cadena de peroxidación lipídica por sí mismo, y reduce el infiltrado por leucocitos polimorfonucleares y el daño tisular derivado de éste a través de la inhibición de la expresión de P-selectina y la molécula de adhesión intercelular-1 en la superficie endotelial. La vitamina A tiene un efecto antioxidante in vivo e in vitro basado en su capacidad para disminuir el grado de peroxidación lipídica provocado por ROS y potenciar la resistencia de las membranas celulares al daño oxidativo. Mediante cromatografía líquida de alta eficacia en fase reversa se determinó la concentración de vitamina A (retinol) y vitamina E (α-tocoferol) en el suero.

Determinación del estado de antioxidantes totales

El «estado de antioxidantes totales» es un parámetro que refleja de forma global el potencial antioxidante de una determinada solución. Es poco específico, ya que no distingue entre antioxidantes enzimáticos y «no enzimáticos». Para su determinación en el plasma se empleó un método espectrofotométrico utilizando el kit Total Antioxidant Status® Cat. n.º Nx 2331 (Randox Laboratories Ltd., Ardmore, Diamond Road, Coumlin, Reino Unido) automatizado en analizador Hitachi 717 de Boeringer-Mannhein.

Análisis estadístico

El diseño del estudio fue el de un ensayo clínico en el que figuraron dos grupos de animales, uno tratado con TMZ y otro no. El objetivo fue la comparación entre los grupos de una serie de variables cuantitativas durante su evolución en los tiempos basal, de isquemia y de reperfusión. Además, se analizó la evolución de las variables en los 3 momentos dentro de cada grupo. La hipótesis de normalidad de las distribuciones se evaluó mediante el test de Shapiro-Wilk. El análisis estadístico se realizó con un análisis de varianza de medidas repetidas con dos factores, uno intrasujeto (tiempo) y otro intersujeto (tratamiento), y del efecto de la interacción entre ambos. Dentro de cada grupo se realizó el test de comparaciones múltiples de Tukey. Se valoraron los niveles de significación < 0,05 con contraste bilateral. Los datos fueron tratados mediante el programa estadístico SPSS versión 10.0.7 para Windows (SPSS Inc, Chicago, Ill, Estados Unidos).

RESULTADOS

En todos los casos fue posible la desconexión del corazón trasplantado de la máquina de corazón-pulmón, de forma que las medidas correspondientes a la reperfusión se tomaron fuera de circulación extracorpórea. La tolerancia a la TMZ fue excelente y no se registró ningún caso de hipotensión arterial ni se observaron alteraciones significativas de la frecuencia cardíaca durante la administración intravenosa. El tiempo de isquemia del órgano y de derivación cardiopulmonar fue similar en ambos grupos (149 ± 24 min en grupo A frente a 157 ± 14 min en grupo B y 100 ± 15 min en grupo A frente a 105 ± 14 min en grupo B, respectivamente; p = NS). En 12 casos fue necesario el uso de inotrópicos durante la reperfusión para salir de circulación extracorpórea: 6 en el grupo A y 7 en el B (p = NS). Los datos analíticos se reflejan en la tabla 2.

Necrosis celular

La creatincinasa y la lactato deshidrogenasa aumentaron significativamente entre el momento basal y la isquemia, y entre la isquemia y la reperfusión (p < 0,001). No hubo diferencia entre los grupos ni tampoco efecto de interacción, ya que los grupos se comportaron de forma similar.

Peroxidación lipídica

La producción de MDA se incrementó significativamente en los 2 grupos entre el momento basal y la isquemia, así como entre la isquemia y la reperfusión (p < 0,001). No obstante, el aumento en la isquemia-reperfusión con respecto al valor basal fue mayor en el grupo A (efecto interacción; p < 0,05) (fig. 1A). El incremento de MDA entre el momento basal y la reperfusión fue menor en el grupo B (6,08 ± 2,75 frente a 3,79 ± 1,73; p = 0,03), y lo mismo sucedió cuando comparamos el incremento entre la situación basal y la isquemia (4,32 ± 1,81 frente a 2,97 ± 0,94; p = 0,04) (fig. 2A y B). En el intervalo entre la isquemia y la reperfusión, si bien el incremento en el grado de peroxidación lipídica fue mayor en el grupo A, la diferencia no llegó a ser significativa (1,76 ± 1,28 frente a 0,83 ± 1,27; p = 0,11).

Fig. 1. Determinaciones analíticas en ambos grupos en los 3 tiempos de observación durante el trasplante. Gráfico de barras de error que representan la media y el intervalo de confianza del 95%. A: malonildialdehído (MDA); B: glutatión peroxidasa (GSH-Px); C: glutatión reductasa (GR); D: superóxido dismutasa (CuZn-SOD); E: retinol; F: estado de antioxidantes totales (EAT).

Antioxidantes enzimáticos

La actividad de la glutatión peroxidasa aumentó en los 2 grupos de forma significativa durante el procedimiento, del momento basal a la isquemia y de ésta a la reperfusión (p < 0,001). Hubo diferencias entre ambos grupos y los valores de glutatión peroxidasa fueron mayores en el grupo B (p = 0,048), pero no hubo efecto interacción (fig. 1B). No obstante, el incremento en la actividad plasmática de la glutatión peroxidasa entre el momento basal y la reperfusión fue significativamente mayor en el grupo A (91,09 ± 44,76 frente a 44,10 ± 38,98; p = 0,019) (fig. 2C).

Fig. 2. A: incremento de malonildialdehído (MDA) entre el momento basal y la reperfusión; B: incremento del MDA entre el momento basal y la isquemia; C: incremento de la actividad de la glutatión peroxidasa (GSH-Px) entre el momento basal y la reperfusión. Diagramas de cajas: la línea negrita dentro de la caja expresa la mediana de la distribución de datos; los dos cierres de la caja son los centiles 25 y 75, y los dos ejes que sobresalen son los valores extremos.

La actividad de la glutatión reductasa se incrementó de la situación basal a la isquemia-reperfusión en los 2 grupos (p < 0,01), sin que hubiera diferencias entre isquemia y reperfusión. No hubo diferencias significativas entre los grupos ni en el efecto interacción (fig. 1C). El incremento en la actividad plasmática entre el momento basal y la reperfusión fue mayor en el grupo A, con una diferencia muy próxima a la significación estadística (61,82 ± 46,7 frente a 33,0 ± 30,45; p = 0,10).

Los valores de la superóxido dismutasa se incrementaron de manera significativa entre el momento basal y la isquemia y entre isquemia y reperfusión. Aunque el comportamiento fue similar en ambos grupos, la actividad enzimática fue mayor en el grupo B (p = 0,01) (fig. 1D).

Antioxidantes no enzimáticos

No hubo diferencias significativas en los valores de α-tocoferol entre tiempos ni entre grupos, que se comportaron de forma similar. El retinol se redujo significativamente entre el momento basal y la isquemia (p < 0,001), aunque no entre la isquemia y la reperfusión. Tampoco hubo diferencias entre los grupos ni efecto interacción (fig. 1E). No obstante, entre el momento de máxima isquemia y la reperfusión, el comportamiento de los grupos fue diferente. Mientras en el grupo A la concentración de retinol siguió descendiendo hasta alcanzar un mínimo coincidiendo con los 30 min de reperfusión, en el grupo B la concentración de retinol no disminuyó, sino que se recuperó ligeramente. La diferencia (retinol en reperfusión ­ retinol en isquemia) se acercó a valores estadísticamente significativos (­-0,99 ± 2,49 en el grupo A frente a 0,79 ± 2,23 en el grupo B; p = 0,10).

Estado de los antioxidantes totales

El estado de los antioxidantes totales se incrementó significativamente del estado basal a la isquemia y a la reperfusión (p < 0,001), pero no entre estas dos últimas. No hubo diferencias significativas entre los grupos y, además, su comportamiento fue similar (fig. 1F).

DISCUSIÓN

La cirugía cardíaca y en concreto el TC constituyen un escenario ideal para el estudio del DIR, al ser procesos reproducibles, con una isquemia larga y una reperfusión controlada. En el presente trabajo se analiza el posible efecto citoprotector de la TMZ al atenuar el daño mediado por los ROS en un modelo experimental de TC.

Daño por isquemia-reperfusión en el trasplante cardíaco

A juzgar por el incremento en la actividad plasmática de la creatincinasa y la lactato deshidrogenasa, durante el TC se produjo una progresiva pérdida de la integridad de la membrana citoplasmática y la viabilidad celular, que comenzó en la fase de isquemia y alcanzó su máximo en la reperfusión. En otros modelos experimentales22,23 y clínicos20,21,24 de DIR se ha observado un incremento similar en reperfusión de la actividad de estas enzimas. Por lo que respecta al TC, Bando et al25 encontraron que la isoenzima MB de la creatincinasa permanecía constante en isquemia, pero aumentaba de forma muy significativa en la reperfusión25. Otros autores, sin embargo, han demostrado que la actividad de la creatinfosfocinasa aumenta ya durante la fase de almacenamiento del órgano en hipotermia, alcanzando un máximo a los 5 min de restaurar el flujo26.

La peroxidación lipídica, resultado de la acción citotóxica de los ROS sobre los lípidos de las membranas celulares y reflejo de la mayor presencia de éstos, aumentó también de forma progresiva durante el trasplante. Así se deduce del significativo incremento que se produjo en ambos grupos en las concentraciones de MDA entre la situación basal y la isquemia, y entre ésta y la reperfusión. El aumento del índice de peroxidación lipídica en la reperfusión es frecuente en trabajos experimentales y clínicos sobre DIR27,28. En el campo del trasplante experimental, Stewart et al29 y Bando et al25, en sendos modelos de TC ortotópico, y Takeuchi30, en un modelo de trasplante cardiopulmonar, también han observado un incremento del MDA tras la reperfusión.

Durante el TC se produjo una reacción de los sistemas antioxidantes intracelulares, que debe entenderse como una respuesta ante la progresiva mayor presencia de ROS. El incremento en la actividad de la glutatión peroxidasa y reductasa permite neutralizar hidroperóxidos que reaccionen con metales de transición para generar nuevos ROS, mientras que el de la superóxido dismutasa neutraliza el exceso de radicales superóxido mediante la reacción dismutasa. En pacientes en los que se realiza cirugía cardíaca con circulación extracorpórea también aumenta la actividad de la glutatión reductasa eritrocitaria en reperfusión31. En un modelo experimental en ratas que recibieron una dieta deficitaria en vitamina B6 se ha demostrado que cuanto mayor era el grado de peroxidación lipídica, mayor era la actividad cardíaca de la glutatión peroxidasa y reductasa32. Otros factores oxidantes, como el alcohol, el ejercicio y el tabaquismo se han asociado con una mayor actividad de este sistema enzimático33,34. La respuesta de la superóxido dismutasa ante el estrés oxidativo no es tan uniforme y, aunque se ha observado un incremento en su actividad intracardíaca paralelo al aumento de la peroxidación lipídica inducido por el ejercicio33, en otros modelos se ha encontrado un descenso de la actividad34 o la concentración28 de la enzima. Lafont et al35 han atribuido la no modificación de la actividad de la superóxido dismutasa tras la angioplastia coronaria postinfarto a la corta duración del proceso de DIR en comparación con la vida media del hematíe, lo que puede explicar por qué en nuestro modelo, con tiempo de isquemia más prolongado, sí se han encontrado cambios.

El descenso en la concentración de retinol en isquemia-reperfusión podría ser consecuencia de su mayor consumo al neutralizar los ROS. En varios trabajos sobre DIR experimental28,36 y en pacientes sometidos a angioplastia coronaria35 o trombólisis postinfarto37 se ha observado un descenso en la concentración de vitaminas E y A durante la reperfusión. En cirugía cardíaca, si bien Coghlan et al38 han evidenciado una disminución de α-tocoferol tras la revascularización coronaria, otros autores no han encontrado cambios39. En el presente trabajo, el hecho de que la mayor producción de ROS en la isquemia-reperfusión se haya acompañado exclusivamente de un descenso en la concentración de retinol y no de vitamina E puede deberse a que el α-tocoferol, a pesar de haberse consumido al neutralizar una mayor cantidad de radicales peroxilo, se haya también regenerado con rapidez a partir del radical tocoferoxilo.

El incremento en la isquemia-reperfusión del estado de antioxidantes totales, que representa de forma global e inespecífica la potencia antioxidante del plasma, es un resumen de lo ocurrido con el resto de los antioxidantes.

Efecto de la trimetazidina

La TMZ (1-[2, 3, 4-trimetoxibenzil] piperacina diclorhidrato; Servier, Courbevoie, Francia) es una sustancia farmacéutica introducido en la práctica clínica humana en 1987 por su actividad antiisquémica desprovista de efectos hemodinámicos colaterales40. En varios trabajos experimentales y clínicos se ha demostrado que, además, ejerce un efecto citoprotector limitando el DIR, cuyo mecanismo de acción es múltiple: potenciación del metabolismo oxidativo de la glucosa, disminución de la acidosis y la hipercalcemia intracelular, y atenuación de la respuesta inflamatoria y la producción de ROS12-16.

En nuestro modelo experimental de TC, la TMZ no influyó en el grado de necrosis celular, pero sí ejerció un efecto cardioprotector al reducir el grado de peroxidación lipídica generado por los ROS durante la isquemia-reperfusión. En diferentes modelos experimentales en el corazón se ha confirmado esta capacidad del fármaco para disminuir la generación de ROS y el daño inducido por éstos en la membrana citoplasmática12,13,15. En la clínica humana, su efecto beneficioso mejorando la función ventricular postoperatoria en pacientes con cirugía coronaria se ha relacionado con la reducción del MDA en el seno coronario durante la fase de reperfusión21. Baumert et al8, en un modelo de autotrasplante renal en cerdo, han observado una mejor preservación de la integridad mitocondrial y una mejor función renal postoperatoria tras la inclusión de TMZ en la solución de preservación de órganos. En otra experiencia de trasplante unipulmonar en rata, Inci et al10 obtuvieron tras la reperfusión una mejor oxigenación, una mayor reserva energética celular y un menor valor de peroxidación lipídica al pretratar al receptor con TMZ intravenosa e incluirla en la cardioplejía.

La presencia de una menor presión oxidativa durante las fases de isquemia y reperfusión puede perfectamente explicar la alteración del patrón de reacción de los sistemas antioxidantes intracelulares que se produjo en el grupo tratado. La TMZ atenuó la activación del sistema enzimático derivado del glutatión y el consumo de retinol en la reperfusión. A diferencia de la glutatión peroxidasa, en el caso del retinol y la glutatión reductasa las diferencias, probablemente por el limitado tamaño de la muestra, no alcanzaron la significación estadística, pero la tendencia fue clara.

Limitaciones del estudio

Los 2 grupos de animales no fueron homogéneos antes del TC por lo que respecta a la actividad basal de la glutatión peroxidasa y la superóxido dismutasa. El grupo B partió con una actividad basal mayor de estas enzimas, a pesar de que todos los animales procedieron de la misma granja, fueron tratados de igual forma y alimentados con la misma dieta, lo que presupone un nivel de estrés oxidativo similar. La explicación puede residir en el limitado tamaño de la muestra y en la alta dispersión natural del grado de actividad de estas enzimas en esta especie. Asimismo, hubo una importante diferencia en la creatincinasa basal entre los 2 grupos (p = 0,08) que podría obedecer a traumatismos musculares que los cerdos se producen unos a otros durante su traslado y estabulación.

El TC no es un modelo puro de DIR, pues está «maquillado» por los efectos de la hipotermia, la cardioplejía y la circulación extracorpórea, que pueden resultar factores de confusión al evaluar la actividad citoprotectora de un fármaco. La hipotermia bloquea la expresión de E-selectina en la superficie endotelial41, lo que puede atenuar la activación de polimorfonucleares y la generación de ROS. La cardioplejía contiene aditivos antioxidantes, como el manitol, la histidina y el glutatión reducido. El contacto de la sangre con el circuito de circulación extracorpórea da lugar a la producción de multitud de mediadores que pueden activar el endotelio vascular y promover la generación de ROS. Una alternativa para obviar esta interferencia hubiera sido la realización del TC de forma heterotópica, en normotermia y sin cardioplejía, pero nuestra intención era imitar al máximo las condiciones en las que habitualmente se desarrolla el TC humano, ámbito de una futura probable aplicación de la TMZ.

CONCLUSIONES

Durante las fases de isquemia y reperfusión del TC se incrementa el grado de peroxidación lipídica y se activan los sistemas antioxidantes intracelulares, lo que indica una progresiva generación de los ROS. La TMZ ejerce una acción citoprotectora, al limitar el DIR producido por los ROS y atenuar la respuesta de dichos sistemas de defensa.

Véase editorial en págs. 895-7


Correspondencia: Dr. E. Castedo.

Departamento de Cirugía Cardiovascular. Clínica Puerta de Hierro.

San Martín de Porres, 4. 28035 Madrid. España.

Correo electrónico: evaristocm@terra.es

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