La lesión tisular por isquemia-reperfusión ( RI ) es la patología resultante de una combinación de factores, incluida la hipoxia tisular , seguida de daño tisular asociado con la reoxigenación. La lesión por IR contribuye a la enfermedad y la mortalidad en una variedad de patologías, incluido el infarto de miocardio , el accidente cerebrovascular isquémico , la lesión renal aguda , el traumatismo , el paro circulatorio , la anemia de células falciformes y la apnea del sueño . [1] [2] [3] [4] Ya sea como resultado de una rotura traumática de un vaso, la aplicación de un torniquete o un shock, la extremidad está expuesta a un enorme flujo de perfusión vascular durante un período crítico de reparación y regeneración del tejido . [5] [6] Se desconoce la contribución de esta isquemia y la posterior reperfusión en los tejidos musculoesqueléticos postraumáticos; sin embargo, es probable que, al igual que el tejido cardíaco y renal, la RI contribuya significativamente a la fibrosis del tejido . [7] [8] [9]
El nivel de lactato sérico es una medida aproximada de la oxigenación tisular. Cuando los tejidos no tienen un suministro adecuado de oxígeno (es decir, son isquémicos), revierten a procesos metabólicos menos eficientes y producen ácido láctico. [ cita necesaria ]
La mioglobina se libera del músculo dañado, como en el caso de la isquemia. [ cita necesaria ]
La creatinina sérica y el BUN pueden estar elevados en el contexto de una lesión renal aguda . [ cita necesaria ]
Si bien 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 han estado implicadas en la regeneración del músculo esquelético después de lesiones traumáticas y por explosiones, y se ha demostrado que perfeccionan los músculos dañados después del ejercicio. [ cita necesaria ]
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 regresan a la circulación sistémica y quedan expuestos a otros órganos. Los órganos involucrados en la filtración (p. ej., los riñones y el hígado) pueden verse abrumados por la alta carga de productos de degradación celular y enfrentarse a lesiones (p. ej., lesión renal aguda). [ cita necesaria ]
Después de la isquemia, la reperfusión induce inflamación del tejido local. El tejido que se hincha dentro de un espacio confinado (p. ej., el músculo dentro de su fascia superpuesta) es susceptible al síndrome compartimental en esta situación. Al reconocer esto, los cirujanos frecuentemente liberan profilácticamente (es decir, hacen una incisión) la fascia de los compartimentos fasciales del brazo y la pierna después de la reparación de una lesión vascular proximal. [ cita necesaria ]
Los torniquetes quirúrgicos neumáticos se aplican con frecuencia en el entorno controlado del quirófano para controlar la pérdida de sangre durante un caso operativo de una extremidad superior o inferior. Además de una menor pérdida de sangre en sí misma, esto mejora la visualización y la eficiencia quirúrgica. Se encuentran ejemplos modernos en muchos tamaños diferentes para adaptarse a diferentes pacientes y sitios de aplicación, con manguitos para adultos de aproximadamente 4 ″ de ancho. Esto distribuye la presión, generalmente, en 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 a los nervios (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 utilizan durante menos de dos horas. [ cita necesaria ]
Los torniquetes de emergencia en el campo se han utilizado durante muchos siglos y han resurgido en las recientes operaciones de combate en Afganistán e Irak, así como un uso ampliado en situaciones de traumatismos civiles y víctimas en masa. El uso oportuno y generalizado de torniquetes en el entorno de combate moderno se cita con frecuencia como el 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 sólo deben aplicarse después de que otros métodos para controlar el sangrado (p. ej., elevación o presión directa sobre la herida) hayan fallado, excepto en entornos donde el tiempo no permite esperar. Generalmente, se considera que el tejido distal a un torniquete de campo que ha estado colocado durante más de 6 horas probablemente no sea viable. [ cita necesaria ]
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. El dispositivo de oclusión endovascular de la aorta con balón de reanimación (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 transversal o retirar el REBOA se inicia la reperfusión y puede producirse una lesión por IR en las extremidades inferiores. [ cita necesaria ]
Los modelos animales IR de extremidades traseras disponibles son la ligadura de venas arteriales o la aplicación de torniquete (mediante una banda elástica o una junta tórica ). [12] [13] Los posibles tratamientos son la aplicación de fármacos/inhibidores derivados de vías relacionadas con la IR y terapia celular . Se ha estudiado el papel de 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 permeabilidad mitocondrial (PTP). Al final de esto, la necrosis se produce por interacción física con el regulador de PTP ciclofilina D (CypD). El eje mitocondrial p53-CypD es un importante contribuyente a la necrosis inducida por estrés oxidativo e implica en la patología de la enfermedad y su posible tratamiento. [14] [15] La ciclosporina A , conocida como un potente inhibidor de la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP) y extremadamente poderosa para proteger a los cardiomiocitos de la IR, normalizó la producción de ROS, disminuyó la inflamación y restauró el acoplamiento mitocondrial durante el pinzamiento cruzado aórtico en ratas. Modelo IR de patas traseras. [dieciséis]