UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTATEA DE MEDICINĂ Departamentul de Biochimie și Biologie Moleculară TEZĂ DOCTORALĂ Impactul tehnicii chirurgicale și anestezice asupra răspunsului inflamator și angiogen în chirurgia tumorilor colorectale MEMORIE PENTRU A OPTA PENTRU GRADUL DE DOCTOR PREZENTAT DE Patricia Duque González Director Elena Vara Ignacio Ameigeiras Garutti Martínez Madrid, 2012 Patricia Duque González, 2012

madrid

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTATEA DE MEDICINĂ Departamentul de Biochimie și Biologie Moleculară IMPACTUL TEHNICII CHIRURGICALE ȘI ANETETICE PE RĂSPUNSUL INFLAMATORIU ȘI ANGIOGENIC ÎN CHIRURGIA COLORECTALĂ TUMORULUI TEZĂ DOCTORALĂ Patricia Duque Ignacio González Dr. Martínez Garut

INTRODUCERE INDEX 1. Răspunsul inflamator 2. Răspunsul neuroendocrin 3. Răspunsul angiogen 3.1 Factorii de progresie tumorală 3.2 Markerii angiogeni ai plasmei 4. Cancerul de colon și de rect 5. Chirurgia laparoscopică în cancerul de colon și rectul 5.1 Răspunsul inflamator 5.1.1 Răspunsul inflamator la nivelul peritoneal 5.1 .2 Răspunsul inflamator sistemic a. Răspunsul reactanților în fază acută b. Răspunsul celular 5.2 Răspunsul angiogen 6. Anestezia epidurală toracică în cancerul de colon și rectal 6.1 Efectele analgezice ale anesteziei epidurale toracice 6.2 Efectele non-analgezice ale anesteziei epidurale toracice 6.2.1 Simpatectomia toracică tranzitorie 6.2.2 Absorbția sistemică a anestezicelor locale 6.3 Efecte adverse, contraindicații și limitări ale tehnicii 6.4 Anestezie epidurală în programul de recuperare timpurie după o intervenție chirurgicală de colon și rectal 6.5 Anestezie epidurală și recurență tumorală HIPOTEZE OBIECTIVE MATERIAL ȘI METODE 1. Material

2. Metode 2.1 Proiectarea studiului 2.2 Criterii de incluziune și excludere 2.3 Proceduri 2.4 Definirea variabilelor 2.5 Colectarea și prelucrarea probelor 2.6 Analiza statistică REZULTATE 1. Evoluția clinică 2. Evoluția markerilor de plasmă DISCUȚIE CONCLUZII BIBLIOGRAFIE

Citokinele sunt proteine ​​care reglează comunicarea intercelulară, induc activarea receptorilor specifici ai membranei și modulează proliferarea și diferențierea celulelor, chimiotaxia și secreția de imunoglobulină. Acțiunea sa principală este reglarea mecanismului inflamației. Sunt produse de limfocite activate (numite limfokine) și macrofage (monokine), deși pot fi produse și de celule hematopoietice (interleukine). Citokinele se caracterizează prin redundanță, multe citokine diferite având funcții similare. Citokinele exercită un efect autocrin atunci când se leagă de receptorii prezenți chiar pe celula producătoare. Ele pot avea, de asemenea, un efect paracrin, acționând asupra diferitelor tipuri de celule care se află în vecinătatea lor. În unele cazuri, ele pot fi eliberate în sânge sau în circulația limfatică, exercitându-și efectul asupra altor organe și țesuturi, acționând la fel ca și hormonii, endocrin. Citokinele pot fi împărțite în patru grupe funcționale în funcție de faza specifică a răspunsului imun în care acționează:

Citokine pro-inflamatorii: acționează asupra răspunsului imun înnăscut sau asupra inflamației în sine. Acestea sunt interleukina 1 (IL-1), factorul de necroză tumorală α (TNFα), interleukina-8 (IL-8), interleukina-12 (IL-12), interleukina-16 (IL-16) și interferonul. Citokine care promovează imunitatea celulară prin limfocitele Th1: INFγ și interleukina-2 (IL-2). Citokine care promovează imunitatea umorală prin limfocitele Th2 și limfocitele B: Inteleukin-4 (IL-4), interleukin-5 (IL-5), interleukin-6 (IL-6), interleukin-10 (IL-10) și interleukin13 ( IL-13). Citokine antiinflamatorii, produse de limfocitele Th2: Interleukin-10 (IL-10), 13,24 și 42. Principalele caracteristici ale citokinelor pe care le-am măsurat în studiul nostru sunt detaliate în tabelul următor. de citokine utilizate în studiul nostru Acțiuni citokinice Sinteză Acțiuni inducătoare IL-1 Monocite proinflamatorii Agenți patogeni Inflamare IL-2 Limfocite Th antiinflamatoare Patogene Inflamare pirogenică Hiperalgezie și alodinie Stimulează proliferarea limfocitelor T Activează celulele NK Limfocite anti-inflamatorii IL-4 celule și bazofile Blochează limfocitele Sinteza limfocitelor citokinelor IL-6 Monocite proinflamatorii, IL-1, Pirogen

macrofage, celule endoteliale și fibroblaste endotoxinice Sinteza imunoglobulinei IL-8 Proinflamatoare sinteza proteinelor în fază acută Monocite, macrofage, cel. endoteliale și fibroblaste IL-12 Macrofage proinflamatorii, monocite TNF-alfa Leucocite proinflamatorii, cel. celulele endoteliale și fibroblastele IL-1, endotoxinele și TNF-alfa Agenții patogeni Inflamarea Hiperalgezia și alodinia Factorul chimiotactic și activatorul neutrofilelor și monocitelor Hiperalgezia Activează limfocitele CD8 și Th1 și cel. NK Stimulează producția de IFNγ Activează producția de IL-1, IL-6, CRP și NO Stimulează CRH Activarea trombocitelor pirogenice Oxid nitric Proinflamator Celule endoteliale, macrofage Infecție Vasodilatație Bronhodilatare Distrugerea agenților patogeni fagocitați de macrofage Promovarea motilității intestinale 1) Monocite proinflamatorii, cel. celule endoteliale, osteoblaste IL-1, endotoxine și TNF-alfa Recrutarea monocitelor din

Figura 1. Relația dintre sistemul nervos și sistemul imunitar Prin urmare, deși activarea axei hipotalamo-hipofizo-suprarenale este necesară pentru răspunsul fiziologic la stresul chirurgical, o creștere excesivă a glucocorticoizilor poate întârzia vindecarea și inhiba sistemul imunitar.

Pe de altă parte, terapia adjuvantă standard nu este de obicei începută decât la 4-6 săptămâni după operație. Prin urmare, utilitatea și siguranța medicamentelor antiangiogene în perioada imediat postoperatorie sunt în prezent testate. Pentru unii autori (Prabhudesai 2007), utilizarea terapiei antiangiogene neoadjuvante ar fi mai adecvată. De fapt, studiul FOXTROT care se desfășoară în prezent în Anglia își propune să evalueze rolul unei astfel de terapii la pacienții cu cancer de colon. Figura 2. Etapele principale în formarea metastazelor 3.2 Markeri de plasmă proangiogenici a. Factorul de creștere endotelial vascular Este citokina cu cel mai mare potențial angiogen (Pascual 2010) și singurul mitogen care acționează în special asupra celulelor endoteliale, inducându-le direct

- Vârsta de peste 50 de ani cu o incidență maximă în anii 70 - Dietele bogate în grăsimi, sedentarism și obezitate - Polipoza familială ereditară - Existența polipilor în colon și/sau rect, în principal adenomatoase - Boala inflamatorie a intestinului, în special colita ulcerativă și la o grad mai mic, boala Crohn - Istoricul ureterosigmoidostomiei anterioare. Deschiderea ureterelor în sigmoid după intervenția chirurgicală a vezicii urinare crește posibilitatea apariției cancerului în rect și sigmoid. - Cancer colorectal anterior. Apariția unui al doilea neoplasm se numește carcinom metacronic. - Carcinom colorectal ereditar neasociat cu polipoză. Există trei sindroame: carcinom colorectal ereditar specific site-ului sau sindromul Linch I, sindromul cancerului familial sau sindromul Linch II și sindromul adenom plat ereditar. Acest subgrup de pacienți cu risc crescut necesită o urmărire mai atentă și aplicarea unor tehnici de screening de diagnostic de la vârste mai mici comparativ cu populația generală. În ceea ce privește evaluarea prognostică, supraviețuirea unui anumit pacient este estimată pe baza a doi factori: grad și etapă. Această estimare este crucială deoarece în

Tabelul 3. Stadializarea tumorii Etapa tumorală I II III IV TNM T1NOMO sau T2N0M0 T3N0M0 sau T4N0M0 oricare, n1mo sau oricare, n2mo orice T, orice N, M1 Tabelul 4. Înțelesul lui T, N și M T1 T2 T3 T4 N1 N2 MO M1 Invazia către submucoasă Invazia muscularis propria Invazia prin muscularis propria a țesuturilor pericolonice. Invadează peritoneul visceral sau este atașat la structurile adiacente 1-3 noduri pozitive 4 noduri pozitive Nu există metastaze la distanță Metastaze îndepărtate (ficat, peritoneu, plămân, creier, os) T1 se referă la o tumoare care invadează submucoasa. Tumorile a căror invazie afectează numai mucoasa (inclusiv lamina propria și mucoasa musculară) nu au potențialul de a metastaza și, prin urmare, nu compromit viața pacientului. Din acest motiv, numai neoplasmul care invadează cel puțin submucoasa ar trebui numit carcinom. Celelalte tumori care afectează exclusiv mucoasa sunt

citokinele prezic gradul de stres chirurgical (Tabuchi 2011). Eliberarea acestor citokine este secvențială. IL-1, una dintre primele citokine care au crescut după operație, fiind mai devreme decât IL-6. IL-1 stimulează producția de prostaglandine și oxid nitric, ambii mediatori foarte inflamatori. În plus, IL-1 facilitează intrarea neutrofilelor, macrofagelor și limfocitelor în țesut.

TNF-α este produs local în țesuturile rănite și activează neutrofile, limfocitele, monocitele/macrofagele, fibroblastele și celulele endoteliale. Este unul dintre cei mai puternici mediatori ai răspunsului inflamator și stimulează producția și eliberarea IL-6. IL-1 și TNF-alfa reglează manifestările nehepatice: febră, leucocitoză și tahicardie. Citokina eliberată prin excelență este IL-6, care stimulează sinteza hepatică a proteinelor reactive în fază acută, cum ar fi proteina C-reactivă (CRP), lactoferina și amiloidul și promovează proliferarea neutrofilelor imature în circulație, precum și eliberarea anionului superoxid de neutrofile mature contribuind astfel la deteriorarea țesutului mediat de radicalii liberi de oxigen (Tabuchi 2011). Concentrațiile sistemice de IL-6 cresc la 1-3 ore după laparotomie, ating vârf la 4-24 ore și rămân crescute 48-72 ore. Aceste niveluri sunt legate de amploarea traumei chirurgicale, complexitatea și durata tehnicii. Interleukina-6 a fost asociată cu lungimea inciziei cutanate, gradul de insultă chirurgicală și durata șederii în spital (Pascual 2010).

Figura 4. Bazele fiziologice ale anesteziei epidurale toracice În sistemul cardiovascular, TEA determină dilatarea arterelor coronare, îmbunătățind aportul de oxigen și, pe de altă parte, scade munca ventriculară stângă și cerințele țesutului miocardic, echilibrând în cele din urmă echilibrul ofertei/cererea de oxigen. De asemenea, redistribuie fluxul coronarian către zonele de ischemie miocardică. Chirurgia abdominală majoră este asociată cu morbiditate pulmonară datorată producției de atelectazie în zonele bazale, șunt intrapulmonar crescut și disfuncție diafragmatică. Există o scădere a capacității vitale, a capacității reziduale funcționale, a volumului expirator forțat în prima secundă, a debitului expirator de vârf și a saturației oxigenului arterial. Permițând mecanici ventilatorii eficiente, TEA îmbunătățește mobilizarea secreției și schimbul de gaze. În ceea ce privește funcția gastro-intestinală, trebuie remarcat faptul că mucoasa intestinală este deosebit de sensibilă la deficitul de perfuzie datorită arhitecturii sale vasculare particulare, cu schimburi complexe de oxigen și cerințe extinse.