Το σηπτικό σοκ είναι μια εξαιρετικά απειλητική για τη ζωή κατάσταση, καθώς το οξυγόνο δεν μεταφέρεται επαρκώς με το αίμα στους ιστούς, λόγω της απότομης μείωσης της αρτηριακής πίεσης, που σημαίνει μικρή ροή αίματος στα ζωτικά όργανα με συνέπεια να προκαλείται πολυοργανική ανεπάρκεια. Συνήθως, το σηπτικό σοκ πυροδοτείται από μία λοίμωξη, με μοιραία αποτελέσματα σε περισσότερο από το 50% των ασθενών. Γι΄ αυτό το λόγο άλλωστε απασχολεί ιδιαίτερα τους γιατρούς που πολλές φορές χάνουν τους ασθενείς τους μέσα από τα χέρια τους.
Αυτή η επικίνδυνη κατάσταση, όμως, φαίνεται ότι μπορεί να αλλάξει μετά την επαναστατική ανακάλυψη ενός νέου μηχανισμού απόκρισης του σώματος στις απειλητικές διαταραχές της σήψης και του σηπτικού σοκ. Ουσιαστικά, αυτοί οι ασθενείς θα μπορούν να θεραπευθούν παρά την φαινομενικά διαταραγμένη ροή του αίματος στα μικρά τους αγγεία. Πως θα γίνει αυτό;
«Μελλοντικά θα μπορούμε να θεραπεύουμε αυτούς τους ασθενείς στη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας τροποποιώντας το μαγνητικό πεδίο της μικροκυκλοφορίας τους» εκτιμούν οι Έλληνες και ξένοι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Μεταφραστικής Ιατρικής και Θεραπευτικής του Πανεπιστημίου Perelman στην Philadelphia, της Pennsylvania των Η.Π.Α. και της Μονάδα Εντατικής Θεραπείας του Τζανείου Νοσοκομείου στον Πειραιά που ανακάλυψαν αυτόν τον μηχανισμό.
Ο Δρ. Αθανάσιος Χαλκιάς, MD, MSc, PhD, FESC, FAcadTM, FCP, FESAIC, επικεφαλής της έρευνας στο Πανεπιστήμιο της Perelman της Pennsylvania, μιλάει στο topontiki.gr και μας εξηγεί πως μετά από πολύχρονες μελέτες προήλθε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Ένα αποτέλεσμα που αναμένεται να αλλάξει όλα όσα γνωρίζουν οι ειδικοί για την αντιμετώπιση του σηπτικού σοκ με στόχο στο μέλλον να σώζονται εκατομμύρια ζωές.
Πως διατηρείται η φυσιολογική αιμάτωση και οξυγόνωση των ιστών;
Η αιμοδυναμική συνοχή είναι η ισορροπία που διατηρείται μεταξύ της μακροκυκλοφορίας (ροή του αίματος στα μεγάλα και μέσου μεγέθους αιμοφόρα αγγεία) και της μικροκυκλοφορίας (ροή του αίματος στα μικρά αγγεία και στα τριχοειδή) για να διατηρηθεί η αιμάτωση και οξυγόνωση των ιστών. Η μεταφορά του οξυγόνου στους ιστούς γίνεται μέσω των ερυθρών αιμοσφαιρίων που βρίσκονται στη μικροκυκλοφορία των οργάνων. Διαταραγμένη αιμοδυναμική συνοχή σημαίνει πτωχή αιμάτωση και οξυγόνωση των ιστών και των κυττάρων και άρα βλάβη στα όργανα του σώματος.
Τι είναι το σηπτικό σοκ;
Το σηπτικό σοκ είναι μια απειλητική για τη ζωή κατάσταση που προκύπτει από μια απορρυθμισμένη απόκριση στην εισβολή μικροοργανισμών στο σώμα και χαρακτηρίζεται από δραματική πτώση της αρτηριακής πίεσης και πτωχή ροή του αίματος σε κρίσιμα όργανα.
Κεντρική θέση στη νόσο, έως σήμερα, είχε η μείωση της πυκνότητας των τριχοειδών και η αυξημένη ετερογένεια της αιμάτωσης τους που προκαλείται από ακατάλληλη αύξηση και μείωση της διαμέτρου τους. Αυτές οι διαταραχές θεωρείται ότι προκαλούν δυσλειτουργία στη μεταφορά και στη χρήση του οξυγόνου από τους ιστούς, οδηγώντας σε κυτταρική υποξία και ανεπάρκεια οργάνων.
Η βελτίωση της αρτηριακής πιέσεως σε αυτούς τους ασθενείς είναι αρκετή για τη βελτίωση της αιμάτωσης των οργάνων;
Η βελτίωση της αρτηριακής πιέσεως στους βαρέως πάσχοντες ασθενείς με σηπτικό σοκ δεν συνεπάγεται βελτίωση της ροής της μικροκυκλοφορίας. Οι ασθενείς (~50%) των οποίων η μικροκυκλοφορία αποτυγχάνει να βελτιωθεί μετά την αναζωογόνηση διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο θνησιμότητας.
Η πρώτη μελέτη
Η ιατρική κοινότητα πασχίζει τις τελευταίες δεκαετίες να βελτιώσει την αποκατάσταση της λειτουργίας της μικροκυκλοφορίας. Όμως, τα συμβατικά συστήματα αιμοδυναμικής παρακολούθησης αποτυγχάνουν να ανιχνεύσουν αλλαγές των παραμέτρων της μικροκυκλοφορίας και τις αποκρίσεις αυτών των αγγείων στη θεραπεία, καθώς δεν αξιολογούν εγγενή συμβάντα που συμβαίνουν εντός αυτής.
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από πολύπλοκες μεταφραστικές μελέτες και κλινικά δεδομένα από υγιείς ασθενείς και βαρέως πάσχοντες ασθενείς με σηπτικό σοκ, οι συγγραφείς μελέτησαν εξειδικευμένες αιμοδυναμικές παραμέτρους των μεγάλων και μικρών αγγείων, την αρχιτεκτονική και τη μορφολογία της μικροκυκλοφορίας, τη διατμητική τάση εντός αυτής, τα χαρακτηριστικά της διάχυσης του οξυγόνου από τα τριχοειδή στα κύτταρα και τις αλλαγές του μεταβολισμού των ασθενών.
Με απλά λόγια, εξέτασαν τι συμβαίνει σε επίπεδο μικροκυκλοφορίας και στο κυτταρικό και μοριακό επίπεδο χρησιμοποιώντας μια ολοκληρωμένη προσέγγιση που λαμβάνει υπόψη τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφόρων βιολογικών επιπέδων του σώματος.
Τι κατάφεραν οι ειδικοί
Χρησιμοποιώντας εξαιρετικά πρωτοπόρες και προηγμένες επιστημονικές τεχνικές, κατάφεραν για πρώτη φορά διεθνώς να αποδείξουν την σημαντική αύξηση των μικροαγγείων με ελικοειδή μορφή στους ασθενείς με σηπτικό σοκ.
Μέχρι τη δημοσίευση των αποτελεσμάτων, τα ελικοειδή αγγεία γενικά δεν θεωρούνταν σημαντικά στην ιατρική και στην εντατική θεραπεία. Οι ερευνητές έδειξαν ότι η αύξηση των ελικοειδών αγγείων είναι μια προσαρμοστική απόκριση στις διαταραχές της αιμάτωσης και της οξυγόνωσης που προκαλούνται από τη σήψη και το σηπτικό σοκ.
Το νέο μοτίβο της μικροκυκλοφορίας αποδεικνύει ότι οι γνωστοί φυσιολογικοί και παθοφυσιολογικοί μηχανισμοί δεν επαρκούν για να εξηγήσουν το ρόλο των ελικοειδών αγγείων στο σηπτικό σοκ. Η συνέχεια αυτής της πολυετούς έρευνας που περιελάμβανε σχολαστική ανάλυση της ελικοειδούς μορφολογίας των μικροαγγείων αποκάλυψε ότι αυτά αποκτούν ένα συγκεκριμένο σχήμα το οποίο μοιάζει πολύ με αυτό του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου, δηλαδή έναν σπειροειδή ή ελικοειδή ηλεκτρικό αγωγό που δημιουργεί μαγνητικό πεδίο.
Χρησιμοποιώντας μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταξύ συστημάτων, οργάνων και υποσυστημάτων των ασθενών, οι έρευνες επικεντρώθηκαν σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της μικροκυκλοφορίας, όπως η διάμετρος και το μήκος των τριχοειδών αγγείων. Επίσης, χρησιμοποιώντας αρχές από τα πεδία των εφαρμοσμένων και των φυσικών επιστημών, αξιολογήθηκε ο αριθμός των ερυθρών αιμοσφαιρίων εντός των τριχοειδών, η ένταση του μαγνητικού πεδίου που προκαλείται από την κίνηση ενός ερυθρού κυττάρου σε ένα τριχοειδές, η συνολική ένταση του μαγνητικού πεδίου των τριχοειδών και η ένταση με την οποία το μαγνητικό πεδίο ενός τριχοειδούς επιδρά πάνω στα ρέοντα ερυθρά αιμοσφαίρια!
Τι ανέδειξε η τελευταία μελέτη
Η πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη έδειξε για πρώτη φορά στην ιστορία της ιατρικής ότι αν και ο απόλυτος αριθμός των ερυθρών αιμοσφαιρίων είναι σημαντικά μεγαλύτερος στη μικροκυκλοφορία των υγιών ατόμων, το μαγνητικό πεδίο που προκαλείται από την κίνηση των ερυθρών κυττάρων στα ελικοειδή τριχοειδή των σηπτικών ασθενών είναι σημαντικά ισχυρότερο από αυτό που προκαλείται από την κίνηση των ερυθρών κυττάρων στα γραμμικά τριχοειδή των υγειών ατόμων.
Επιπλέον, η μελέτη έδειξε ότι η συνολική ένταση του μαγνητικού πεδίου των τριχοειδών και η ένταση με την οποία αυτό δρα πάνω στα ρέοντα ερυθρά αιμοσφαίρια δεν διέφερε μεταξύ των ασθενών με σηπτικό σοκ και των υγειών ατόμων παρά τη σημαντική διαφορά στον απόλυτο αριθμό των αιμοσφαιρίων εντός των τριχοειδών των δύο ομάδων. Όσο ισχυρότερα ήταν τα μαγνητικά πεδία τόσο μικρότερες ήταν οι διαταραχές του σηπτικού σοκ.
Συνολικά, τα ευρήματα έδειξαν ότι η αλλαγή της μορφής των μικροαγγείων από γραμμική σε ελικοειδή (σπιράλ) είναι κύρια αιτία της αύξησης των μαγνητικών τους πεδίων. Το φαινόμενο είναι παρόμοιο με την τροποποίηση της ισχύος ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου από την αλλαγή της ποσότητας του ρεύματος που ρέει σε ένα πηνίο, όπως γνωρίζουμε από τη φυσική.
Η αλλαγή της μορφής των μικροαγγείων σε ελικοειδή και η επακόλουθη αύξηση των μαγνητικών τους πεδίων ενισχύει την ανταλλαγή των αερίων στα αγγειακά δίκτυα και τροποποιεί την ισορροπία των ηλεκτρικών δυναμικών γύρω από την εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων, προάγοντας την αερόβια γλυκόλυση, την οξειδωτική φωσφορυλίωση και τη σύνθεση του ATP. Επίσης, αυτή η αλλαγή επηρεάζει κρίσιμες φυσικοχημικές διεργασίες εντός των διαφόρων βακτηρίων μειώνοντας έτσι την ανάπτυξη τους και βοηθώντας στην καταπολέμηση της λοίμωξης από τα αντιβιοτικά.
Με άλλα λόγια, τα ελικοειδή τριχοειδή λειτουργούν ως «βιομαγνητικά πηνία» που παράγουν πιο ισχυρά μαγνητικά πεδία, ενισχύοντας την αιμάτωση και την οξυγόνωση των παρακείμενων κυττάρων και ιστών. Το φαινόμενο των ελικοειδών τριχοειδών είναι ένας μοναδικός και εντυπωσιακός τρόπος αντίδρασης και προσαρμογής στις διαταραχές της αιμάτωσης και της οξυγόνωσης που προκαλούνται από τη σήψη και το σηπτικό σοκ και στοχεύει στη διατήρηση και βελτίωση του κυτταρικού μεταβολισμού και της ομοιόστασης των οργάνων.
Που θα βοηθήσουν τα νέα δεδομένα
Αυτά τα εξαιρετικά σημαντικά ευρήματα αλλάζουν την κλινική πρακτική και έρευνα όχι μόνο στους ασθενείς με σηπτικό σοκ, αλλά σε όλες τις πτυχές της ιατρικής διότι αποδεικνύουν ότι:
1. Οι φαινομενικά επιβλαβείς αλλαγές στη μικροκυκλοφορία δεν είναι πάντα επιζήμιες για την αιμάτωση και την οξυγόνωση των ιστών (δηλαδή για την αιμοδυναμική συνοχή).
2. Η μείωση της πυκνότητας των λειτουργικών μικροαγγείων στους σηπτικούς ασθενείς υποδεικνύει διακοπή της λειτουργίας των πιο ευάλωτων από αυτά, αλλά και μία σοφή ανακατανομή της ροής του αίματος από τα μακρύτερα προς τα βραχύτερα τριχοειδή αγγεία (όσο μικρότερο το μήκος του τριχοειδούς τόσο πιο ισχυρό το μαγνητικό του πεδίο).
3. Η αύξηση των ελικοειδών τριχοειδών είναι μια ενεργή διαδικασία προσαρμογής σε συνθήκες που χαρακτηρίζονται από κυκλοφορική ανεπάρκεια και αυξημένη ζήτηση οξυγόνου.
4. Οι συγκεκριμένες αλλαγές της μικροκυκλοφορίας δεν πρέπει να θεωρούνται πάντα παθολογικές και να «θεραπεύονται» τυφλά και επιθετικά σε όλους τους ασθενείς.
5. Αυτά τα πρωτοποριακά ευρήματα υπογραμμίζουν τη σημασία του αναδυόμενου διεπιστημονικού πεδίου της κβαντικής βιολογίας στην εντατική θεραπεία και γενικά στην ιατρική.
Το Τζάνειο Νοσοκομείο
«Το συγκεκριμένο έργο συνεχίζεται με αμείωτη ένταση και όρεξη περιλαμβάνοντας μεταφραστική έρευνα (ζωικά μοντέλα, εφαρμοσμένη φυσιολογία, ολοκληρωμένη φυσιολογία) και κλινική έρευνα και χαίρομαι που το ΙΤΜΑΤ συνεργάζεται με τη ΜΕΘ του Τζανείου και συγκεκριμένα με την κυρία Παρασκευή Τσελιώτη και τον κυριο Αθανάσιο Πρεκατέ των οποίων το όραμα σπανίζει στον Ελλαδικό χώρο.» είπε στο topontiki.gr ο καθηγητής κ. Χαλκιάς.
Ο τίτλος της πρώτης μελέτης που δημοσιεύτηκε στο διεθνές έγκυρο επιστημονικό περιοδικό Biomedicines είναι: “Characterization of Sublingual Microvascular Tortuosity in Steady-State Physiology and Septic Shock” (https://www.mdpi.com/2227-9059/13/3/691), ενώ της δεύτερης μελέτης που δημοσιεύτηκε στο διεθνές έγκυρο επιστημονικό περιοδικό Journal of Clinical Medicine είναι “On the Intensity of the Microvascular Magnetic Field in Normal State and Septic Shock” (https://www.mdpi.com/2077-0383/14/7/2496).
Διαβάστε επίσης:
Εμμηνόπαυση: Το βότανο που ανακουφίζει από τις εξάψεις – Ρίχνει σάκχαρο και χοληστερόλη