Οι καρδιοχειρουργικοί ασθενείς μπορεί να εμφανίσουν διαφορετικά επίπεδα διαταραχής στο σώμα τους που παράγει ορμόνες που σώζουν ζωές κατά τη διάρκεια των επεμβάσεων τους, αποκαλύπτει μια νέα μελέτη. Μεγάλες χειρουργικές επεμβάσεις και κρίσιμες ασθένειες προκαλούν μια δυνητικά απειλητική για τη ζωή συστηματική φλεγμονώδη απόκριση, η οποία αντισταθμίζεται από αλλαγές στην αδρενοκορτικοτροφική ορμόνη (ACTH) και την κορτιζόλη. Το σύστημα απόκρισης του σώματος στο στρες, γνωστό ως άξονας υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων (HPA), ελέγχει την παραγωγή αυτών των ορμονών ως ζωτικής σημασίας μέρος της ανταπόκρισης των ασθενών στη χειρουργική επέμβαση, αλλά οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι δεν υπάρχει απλή διαβαθμισμένη απόκριση HPA στην καρδιακή χειρουργική επέμβαση.
Έρευνα από ειδικούς στα Πανεπιστήμια του Μπέρμιγχαμ και του Μπρίστολ, που δημοσιεύτηκε σήμερα στο Journal of The Royal Society Interface, δείχνει ότι η καρδιοχειρουργική προκαλεί σημαντικές δυναμικές αλλαγές στη συγκέντρωση της ACTH και της κορτιζόλης, καθώς και στο πρότυπο έκκρισής τους. Χρησιμοποιώντας νέες μαθηματικές τεχνικές, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μοντέλο δραστηριότητας του άξονα HPA που προβλέπει τους φυσιολογικούς μηχανισμούς που είναι υπεύθυνοι για διαφορετικά μοτίβα έκκρισης κορτιζόλης. Βρήκαν ότι η απόκριση του άξονα HPA μπορεί να ταξινομηθεί σε έναν από τους τρεις δυναμικούς φαινότυπους: δυναμική ενός παλμού, δύο παλμών και πολλαπλών παλμών.
Ο συν-συγγραφέας Eder Zavala, από το Κέντρο Μοντελοποίησης Συστημάτων και Ποσοτικής Βιοϊατρικής (SMQB) στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ, δήλωσε: «Βρήκαμε ότι οι καρδιοχειρουργικοί ασθενείς βιώνουν ένα από τα τρία διαφορετικά μοτίβα απόκρισης του άξονα HPA μετά από χειρουργική επέμβαση, η οποία μπορεί να αντικατοπτρίζουν τις ατομικές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι ανταποκρίνονται σε αυτόν τον τύπο στρεσογόνου παράγοντα. “Αυτά τα μοτίβα μπορεί να αντικατοπτρίζουν τις υποκείμενες φυσιολογικές διαφορές στον άξονα HPA κάθε ατόμου, αλλά η φλεγμονή που προκαλείται από χειρουργική επέμβαση φαίνεται επίσης να συμβάλλει σε αλλαγές σε τουλάχιστον ένα από αυτά τα μοτίβα, τον φαινότυπο ενός παλμού, υποδηλώνοντας ότι οι ασθενείς που παρουσιάζουν αυτή τη δυναμική θα μπορούσαν να βιώνουν τη μεγαλύτερη φλεγμονώδης απάντηση στην καρδιοχειρουργική”.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα διαφορετικά μοτίβα απόκρισης του άξονα HPA θα μπορούσαν να αντικατοπτρίζουν διαφορετικές υποκείμενες φυσιολογικές αλλαγές στην ευαισθησία των επινεφριδίων, την παραγωγή κορτιζόλης και τον κύκλο εργασιών. Ο συν-συγγραφέας Daniel Galvis, κεντρικός συνεργάτης στο SMQB, δήλωσε: “Χρειαζόμαστε τώρα περαιτέρω μελέτες για να διερευνήσουμε εάν και πώς αυτά τα μοτίβα συσχετίζονται με τα κλινικά αποτελέσματα. Αυτό θα είναι κρίσιμο για να διαπιστωθεί εάν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα πρότυπα για να αναγνωρίσουμε και να ταξινομήσουμε μετά χειρουργικό κίνδυνο. Η έρευνά μας δείχνει επίσης ότι το υπάρχον μοντέλο που χρησιμοποιείται για διάγνωση και πρόγνωση μετά από μείζονες χειρουργικές επεμβάσεις και κρίσιμες ασθένειες μπορεί να μην μας δίνει την πλήρη εικόνα. Η βελτιωμένη διάγνωση με βάση τις ατομικές απαντήσεις θα μπορούσε να οδηγήσει σε καλύτερη, εξατομικευμένη διάγνωση και στοχευμένες παρεμβάσεις.”
Υπό κανονικές φυσιολογικές συνθήκες, η ACTH και η κορτιζόλη βρίσκονται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας η οποία διαταράσσεται από στρεσογόνους παράγοντες όπως η χειρουργική επέμβαση και η κρίσιμη ασθένεια. Ο Δρ Ben Gibbison, Σύμβουλος Ανώτερης Λέκτορας Καρδιακής Αναισθησίας και Εντατικής Θεραπείας στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, σχολίασε: “Αυτό που είναι πραγματικά ενδιαφέρον για αυτή τη μελέτη είναι ότι εδώ και πολλά χρόνια πιστεύαμε ότι η αύξηση της αντιφλεγμονώδους ορμόνης κορτιζόλης πυροδοτήθηκε από την ίδια τη φλεγμονή – η δουλειά μας δείχνει ότι αυτό ισχύει μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις και άτομα. Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι ότι μπορούμε να δούμε ποιοι είναι αυτοί οι άνθρωποι από το μοτίβο της κορτιζόλης που παράγουν.”
Οι ερευνητές εξέτασαν το ερώτημα πώς αλληλεπιδρούν οι αποκρίσεις της φλεγμονής και του άξονα HPA με δειγματοληψία αίματος από έναν αριθμό ασθενών κατά τη διάρκεια και μετά από χειρουργική επέμβαση παράκαμψης στεφανιαίας αρτηρίας (CABG) για τη δημιουργία προφίλ ACTH, κορτιζόλης και φλεγμονωδών μεσολαβητών. Τα προφίλ αναλύθηκαν μέσω επανασχεδιασμένων αλγορίθμων υπολογιστών που αναπτύχθηκαν αρχικά για την αναγνώριση προσώπου, ενώ οι μηχανισμοί που στηρίζουν διαφορετικούς δυναμικούς φαινοτύπους διερευνήθηκαν μέσω ενός μαθηματικού μοντέλου δραστηριότητας του άξονα HPA.