La lesión tisular por isquemia-reperfusión ( IR ) es la patología resultante de una combinación de factores, incluyendo la hipoxia tisular , seguida de daño tisular asociado con la reoxigenación. La lesión por IR contribuye a la enfermedad y mortalidad en una variedad de patologías, incluyendo infarto de miocardio , accidente cerebrovascular isquémico , lesión renal aguda , trauma , paro circulatorio , enfermedad de células falciformes y apnea del sueño . [1] [2] [3] [4] Ya sea como resultado de la interrupción 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 tisular. [5] [6] Se desconoce la contribución de esta isquemia y la reperfusión posterior en los tejidos musculoesqueléticos postraumáticos; sin embargo, es probable que, de manera similar al tejido cardíaco y renal, la IR contribuya significativamente a la fibrosis tisular . [7] [8] [9]
El nivel de lactato sérico es una medida indirecta de la oxigenación tisular. Cuando los tejidos no reciben suficiente oxígeno (es decir, están isquémicos), recurren a procesos metabólicos menos eficientes y producen ácido láctico. [ cita requerida ]
La mioglobina se libera del músculo dañado, como en el caso de la isquemia. [ cita requerida ]
La creatinina sérica y el BUN pueden estar elevados en el contexto de una lesión renal aguda . [ cita requerida ]
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 se han implicado en la regeneración del músculo esquelético después de lesiones traumáticas y por explosión, y se ha demostrado que se adaptan al músculo dañado después del ejercicio. [ cita requerida ]
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 (por ejemplo, los riñones y el hígado) pueden verse abrumados por la alta carga de productos de degradación celular y sufrir lesiones (por ejemplo, lesión renal aguda). [ cita requerida ]
Después de la isquemia, la reperfusión induce una inflamación local del tejido. El tejido que se hincha dentro de un espacio confinado (por ejemplo, el músculo dentro de la fascia que lo recubre) es susceptible al síndrome compartimental en esta situación. Al reconocer esto, los cirujanos con frecuencia liberan profilácticamente (es decir, realizan una incisión) la fascia de los compartimentos fasciales del brazo y la pierna después de la reparación de una lesión vascular proximal. [ cita requerida ]
Los torniquetes quirúrgicos neumáticos se aplican con frecuencia en el entorno controlado del quirófano para controlar la pérdida de sangre durante una operación de extremidad superior o inferior. Además de la menor pérdida de sangre en sí, 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 sobre, generalmente, un área más amplia que los torniquetes de campo (emergencia, combate). El manguito generalmente está 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 nervioso (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 generalmente no es clínicamente evidente cuando se usan durante menos de dos horas. [ cita requerida ]
Los torniquetes de emergencia se han utilizado durante muchos siglos y han experimentado un resurgimiento en las recientes operaciones de combate en Afganistán e Irak, así como un uso ampliado en situaciones de traumatismo civil y víctimas en masa. El uso rápido y generalizado de torniquetes en el entorno de combate moderno se cita con frecuencia como un factor principal para aumentar la supervivencia después de un traumatismo importante en el campo de batalla. Estos torniquetes suelen tener un ancho de 1 a 2 pulgadas, 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 solo deben aplicarse después de que otros métodos para controlar el sangrado (por ejemplo, elevación o presión directa sobre la herida) hayan fallado, excepto en situaciones en las que el tiempo no permite esperar. En general, se considera que el tejido distal a un torniquete de campaña que ha estado en su lugar durante más de 6 horas es probable que no sea viable. [ cita requerida ]
De la misma manera que los torniquetes de compresión externos reducen o eliminan el flujo sanguíneo arterial, el pinzamiento cruzado de la aorta tiene el mismo efecto. El dispositivo de oclusión endovascular con balón de reanimación de la aorta (REBOA) también logra esto. Por diseño, estos dispositivos inducen isquemia en las extremidades inferiores (como efecto secundario o, con menos frecuencia, como su uso principal). Al soltar el pinzamiento cruzado o retirar el REBOA se inicia la reperfusión y puede producirse una lesión por IR en las extremidades inferiores. [ cita requerida ]
Los modelos animales de IR de las extremidades traseras disponibles son la ligadura de la vena arterial o la aplicación de un torniquete (con una banda elástica o una junta tórica ). [12] [13] Los posibles tratamientos son la aplicación de fármacos/inhibidores derivados de la vía relacionada con IR y la 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). Para finalizar, la necrosis se produce por interacción física con el regulador de PTP, la ciclofilina D (CypD). El eje p53-CypD mitocondrial es un contribuyente importante a la necrosis inducida por estrés oxidativo y está implicado 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 la 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 aórtico en un modelo de IR de extremidades traseras de rata. [16]