Pacientům je užívání těchto přípravků doporučováno nejen po výkonu, ale také po určitou dobu před plánovanou operací. Urychlují vstřebávání pooperačních otoků i hematomů, zkracují celkovou dobu hojení a mají rovněž analgetický efekt. Tyto účinky orálně podávaných proteolytických enzymů jsou empiricky známé desítky let, byly ověřené v pokusech i klinickými studiemi a stále se objevují nové experimentální práce přispívající k hlubšímu poznání jejich podstaty. Letos k nim přibyla další zajímavá publikace, která se zabývá hodnocením vlivu Phlogenzymu® na poškození svalové tkáně vyvolané ischemií a následnou reperfuzí v experimentu na králících.
Obnovení krevního průtoku ischemickou tkání nebo orgánem (reperfuze) se vyskytuje při mnoha chirurgických výkonech a chorobných stavech, kdy dochází k náhlému uvolnění arteriální okluze. Zejména reperfuze po prolongované ischemii může vést ke změnám vazomotoriky (mikrovaskulární konstrikce) a mikrovaskulární permeability s tvorbou intersticiálního otoku a následně i s destrukci tkání. Soudí se, že jednou z hlavních příčin poškození způsobeného ischemií-reperfuzí (I/R) je nadprodukce volných kyslíkových radikálů (oxygen-derived free radicals, OFR) a snížená produkce NO. V počátku ischemie stoupá hladina intracelulárního vápníku, který aktivuje konstitutivní NO syntázu (cNOS). Důsledkem je překotná produkce NO z intracelulárního L-argininu, což vede k jeho spotřebování a následné lokální depleci L-argininu a tím i k poklesu produkce NO. Při reperfuzi, v prostředí hladovějícím po argininu, cNOS využívá jako substrát molekulární kyslík a výsledkem je produkce superoxidu (O2)- a dalších kyslíkových radikálů (oxygen-derived free radicals, OFR). Nadměrná tvorba ORF vyčerpává endogenní obrannou antioxidační kapacitu, a tak může docházet ke zvýšené peroxidaci lipidů v buněčných membránách. Následkem je poškození buněk s lokální i vzdálenou destrukcí tkáně.
Nedostatek vazodilatačního NO v reperfundované tkáni v důsledku jeho spotřebování vazokonstrikčními OFR vede k mikrovaskulární konstrikci a markantní redukci krevního průtoku v reperfundované tkáni. Tento mechanismus podmiňuje rozvoj tzv. „no-reflow“ fenoménu (po uvolnění arteriální okluze dochází k obnovení průtoku, který však z důvodu reaktivní vazokonstrikce zase záhy klesá). Změněné průtokové podmínky vedou ke vzniku trombů v mikrocirkulaci. Souběžně poškození endoteliálních buněk ORF zvyšuje jejich permeabilitu a vzniká tak intersticiální edém. ORF rovněž vyvolávají zánětlivou reakci s aktivací leukocytů, které se tak stávají dalším zdrojem ORF.
Při prevenci a léčbě poškození I/R lze uvažovat o různých terapeutických strategiích. Suplementace NO nebo jeho prekurzoru L-argininu směřuje k prevenci poruchy cNOS a nadměrné produkce (O2)-, zatímco lapače volných radikálů jako antioxidační vitaminy a biflavonoidy ničí OFR. V případě kombinace obou těchto strategií byl referován aditivní účinek.
Prezentovaná práce se zaměřila na hodnocení efektu komerčně dostupného přípravku Phlogenzym®, který obsahuje tři aktivní složky - dobře známý antioxydant - biflavonoid rutin, a hydrolytické proteázy bromelain a trypsin. Tyto proteolytické enzymy mohou reprezentovat další nový přístup k redukci poškození I/R. U trypsinu bylo popsané antioxidační působení s vychytáváním ORF, omezením tvorby otoku a tkáňové destrukce (Latha, 1998). Kromě toho jsou známé další specifické účinky těchto enzymů, které by mohly ovlivnit změny navozené I/R. Ty zahrnují např. redukci agregace trombocytů (Metzig, 1999) a adheze lymfocytů (Clavien, 1993). Je popsána aktivace receptoru (PAR)-2, který způsobuje vazodilataci, trypsinem (McLean, 2002). Bromelainu je připisována prevence adheze leukocytů, erytrocytů a trombocytů (Metzig, 1999; Munzig, 1994; Livio, 1978; Maurer, 2001) Uvádí se i fibrinolytická aktivita (Guggenbichler, 1988; Maurer, 2001). Tyto účinky by mohly být prevencí mikrovaskulární trombotizace a tím vzniku no-reflow fenoménu.
U dospělých samců králíka autoři použili model ischemie-reperfuze (I/R 2,5/2). V celkové anestezii byla provedena ischemizace obou zadních končetin - na femorální arterie byly v tříslech naloženy svorky a kolaterální krevní tok byl okludován gumovými arteriálními turnikety. Celkem trvala 2,5 hod. Za 2 hod. po následné repefuzi byla zvířata usmrcena.
Byly vytvořeny tři skupiny pokusných zvířat. 1. skupina CO: kontrolní zvířata falešně operovaná - incise třísel a vypreparování femorálních cév bez I/R. 2. skupina I/R - I/R model 2,5/2, bez terapie. 3. skupina Ph: I/R model 2,5/2 s léčbou Phlogenzymem®, který byl podán orálně zavedenou enterální sondou do proximální části tenkého střeva v dávce 60 mg/kg (11,5 mg bromelainu, 6,1 mg trypsinu, 12,8 mg rutinu/1kg hmotnosti) ve 4 ml 0,9% NaCl jako bolus 30 min. před zahájením ischemie. Stejná dávka FR byla podána skupině kontrolní a I/R. Ve stanovených časových bodech (před zahájením ischemie - čas BI, na konci ischemie - čas EI, a 2 hod po reperfuzi - čas R2) byly odebrány vzorky venózní krve a biopsie z velkého adduktoru.
V krvi se sledovaly hladiny draslíku (K+) určující míru poškození buňky a hodnoty plazmatického malondialdehydu (MDA), který odráží míru peroxidace lipidů buněčných membrán a tím i jejich porušení. Při histopatologickém vyšetření bioptických vzorků ze svalové tkáně se na příčných řezech určoval rozsah plochy mezi svalovými vlákny (muscle interfiber area, MIFA %) jako míra intersticiálního otoku. Dále se vždy na 50 kapilárách na jedno zorné pole měřil jejich průtočný průřez (microvessel cross-sectional area, MVCSA, µm2), který sloužil k posouzení vazokonstrikce v rámci no-reflow fenoménu. Parametry kapilární perfuze (krevní průtok, objem a rychlost) byly sledovány kontinuálně pomocí implantované sondy a měřeny laserovým průtokoměrem.
Elektronová mikroskopie hodnotila ze vzorků odebraných na konci experimentu míru poškození svalové tkáně.
V průběhu celého experimentu nedošlo k výraznějším změnám sledovaných parametrů ve skupině CO. Hodnoty K+ se ve skupině IR po reperfuzi zdvojnásobily. Ve skupině Ph byly hodnoty K+ v čase R2 také zvýšené ve srovnání s hodnotami v čase BI (P<0,0001), nicméně byly signifikantně nižší oproti IR skupině (4,9_+0,9 mmol/l vs. 6,7_+1,2, P<0,006).
Hladina MDA ve skupině IR stoupla nesignifikantně v čase EI, ale v čase R2 byla o 50,7 % vyšší než ve skupině CO (P<0,0001). Ve skupině Ph se hodnoty MDA nezměnily v průběhu celého experimentu a nelišily se výrazněji od hodnot skupiny CO. V čase R2 byly tedy signifikantně nižší než u skupiny IR (1,0_+0,1 vs. 0,7_+0,1nmol/l, P<0,0001).
Obnovení krevní cirkulace po odstranění cévních svorek a turniketů vedlo u skupiny IR i Ph k rychlému vzestupu průtoku v reperfundovaném svalu. Avšak později ve skupině IR průtok kontinuálně klesal. Jeho hodnoty byly za 1,5 a 2 hod. po reperfuzi signifikantně nižší než bazální hodnota (P<0,0001). V čase R2 byl krevní průtok u skupiny IR redukován o 62 % v porovnání se skupinou CO. Ve skupině Ph se no-reflow fenomén neprojevil. Krevní průtok se po dobu celého reperfuzního období udržel na bazální úrovni a byl tedy signifikantně vyšší v porovnání se skupinou IR (P<0,004).
Průměrná hodnota MIFA naměřená ve skupinách IR a Ph v čase EI se nelišila od hodnoty ve skupině CO. Avšak po reperfuzi byl u skupiny IR pozorován výrazný intersticiální edém. Plocha MIFA se zvětšila o 93 % oproti skupině CO (26,01_+3,7 % vs. 13,42_+0,52, P<0,0001). U skupiny Ph byl otok mírnější, v čase R2 byla plocha MIFA signifikantně menší než u skupiny IR (21,46_+1,98 % vs. 26,01_+3,7 %, P<0,017).
V čase R2 byla ve skupině IR naměřena také závažná mikrovaskulární obstrukce. MVCSA poklesla z 19,15_+0,76 µm2 v čase EI na 12,64_+1,15 µm2 v čase R2 (P<0,0001). Ve skupině Ph nebyly v průběhu experimentu zaznamenány signifikantní změny MVCSA.
Elektronová mikroskopie ukázala ve skupině IR po reperfuzi svalová vlákna separovaná výrazným otokem. Sarkolema byla porušena, mitochondrie prosáklé a mitochondriální kristy fragmentovány nebo úplně rozpuštěny. Sarkoplazmatická vlákna byla dilatovaná a myofibrily byly částečně rozpuštěné. Velké množství jader bylo často pyknotických s občasnými periferními shluky chromatinu. Často byly zachyceny mikrovaskulární tromby tvořené erytrocyty, leukocyty a trombocyty. V Ph skupině byl viditelný pouze mírný intersticiální edém. Změny na svalových vláknech byly méně vyjádřené. Mikrorovaskuální tromby se vyskytovaly zřídka a většina kapilár byla průchodná.
V souhrnu lze tedy říci, že jednorázové podání Phlogenzymu® před počátkem ischemie mělo pozitivní efekt omezující poškození kosterního svalu ischemií-reperfuzí. Redukovaná peroxidace lipidů zmírnila poškození buněčných membrán a tím se omezil únik intracelulárního kalia. Phlogenzym® působil jako prevence mikrovaskulární konstrikce a no-reflow fenoménu, zmírnila se tvorba intersticiálního edému a krevní průtok se po reperfuzi udržel na bazální úrovni. Z toho rezultovalo minimální poškození ultrastruktury reperfundovaného svalu.
Přípravek Phlogenzym® může být podáván pouze perorálně. Tím pádem jej nelze použít před urgentními operacemi jako revaskularizace akutně ischemických orgánů nebo při replantaci amputovaných končetin. Nicméně při většině plánovaných operací působících I/R mohou pacienti profitovat z této léčby. K takovým patří např. výkony cévní chirurgie s přechodným zasvorkováním velkých cév, výkony plastické a rekonstrukční chirurgie s odběrem volných svalových transplantátů a řada dalších. Klinické zkušenosti ukazují na příznivý efekt i při zahájení léčby v pooperačním období.

Připraveno podle:
Combined enzymatic and antioxidative treatment reduces ischemia-reperfusion injury in rabbit skeletal muscle. J Surg Res. 2006 Jun 15;133(2):150-8. Neumayer C, Fugl A, Nanobashvili J, Blumer R, Punz A, Gruber H, Polterauer P, Huk I.