Page 1

ORGAN TOWARZYSTWA CHIRURGÓW POLSKICH

POLSKI PRZEGL¥D CHIRURGICZNY ROK ZA£O¯ENIA 1893 MAJ 2007 • TOM 79 • NR 5

WYDAWCA FUNDACJA POLSKI PRZEGL¥D CHIRURGICZNY


Cz³onkowie Honorowi / Honorary Members Prof. dr Otmar Gedliczka Prof. dr Andrzej Ku³akowski Prof. dr Jan Grochowski Prof. dr Bogdan £azarkiewicz Prof. dr Micha³ Krauss Prof. dr Wac³aw Sitkowski Prof. dr Jan S³owikowski Cz³onkowie / Members Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof.

dr Jose L. Balibrea (Madrid) dr Krzysztof Bielecki (Warszawa) dr Henning Dralle (Halle) dr Micha³ Drews (Poznañ) dr Maciej Dryjski (Buffalo) dr Stanley Dudrick (Waterbury) dr John W.L. Fielding (Birmingham) dr Stanis³aw G³uszek (Kielce) dr Zygmunt Grzebieniak (Wroc³aw) dr James G. Hoehn (Albany) dr Svante Horsch (Köln) dr Constantine P. Karakousis (Buffalo) dr Martin S. Karpeh Jr (New York) dr Kazimierz Kobus (Polanica) dr Waldemar Kozuschek (Bochum) dr Marek Krawczyk (Warszawa) dr Pawe³ Lampe (Katowice) dr Marco Lanzetta (Milan) dr Keiichi Maruyama (Tokyo)

Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof. Prof.

dr Pawe³ Misiuna (Lublin) dr Mychaj³o Paw³owski (Lviv) dr Tadeusz Popiela (Kraków) dr Zbigniew Puchalski (Bia³ystok) dr František Rehak (Praha) dr Zbigniew Religa (Warszawa) dr Wojciech Rowiñski (Warszawa) dr Maria Siemionow (Cleveland) dr J. Rüdiger Siewert (München) dr Paul H. Sugarbaker (Washington) dr Jacek Szmidt (Warszawa) dr Mieczys³aw Szostek (Warszawa) dr Tadeusz To³³oczko (Warszawa) dr Frank Veith (New York) dr Grzegorz Wallner (Lublin) dr Dov Weissberg (Holon) dr Wojciech Witkiewicz (Wroc³aw) dr Richard Windle (Leicester) dr Stanis³aw Zapalski (Poznañ)

Redaktor Naczelny / Editor-In-Chief Prof. dr Wojciech Noszczyk Zastêpca Redaktora Naczelnego / Deputy Editor-In-Chief Prof. dr Piotr Andziak Sekretarze Redakcji / Assistant Editors Dr med. Marek Hara Dr hab. med. Maciej Kielar Adres redakcji / Editorial Correspondence 00-235 Warszawa, ul. Nowiniarska 1 lok. 28, tel./fax: (022) 635 45 31 i 831 75 24 e-mail: redakcjappch@poczta.fm http://www.ppch.pl Wydawca / Publisher Fundacja Polski Przegl¹d Chirurgiczny Prezes / President: Prof. Wojciech Noszczyk Kolporta¿ / Subscription Grupa Wydawnicza Infor 05-270 Marki, ul. Okólna 40, tel. (022) 761 31 81, fax (022) 761 30 34 ISSN 0032-373X Przygotowanie i druk / Produced and printed by: Invest Druk, 04-186 Warszawa, ul. Szumna 5, tel./fax: (022) 812 75 55


SPIS

TREŒCI

Prace oryginalne R. Kowalewski, S. G³owiñski: Udzia³ warstwy wewnêtrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych. Komentarz: W. Majewski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P. Budzyñski, L. Brongel, R. Nazimek, M. Kuliœ, W. H³adki, J. Lorkowski, M. Trybus: Modelowanie niektórych rodzajów wstrz¹su w chirurgii na podstawie oceny zachowania siê wybranych wskaŸników krytycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . M. Kuliœ, L. Brongel, P. Budzyñski, W. H³adki, J. Lorkowski, R. Nazimek, W. Jarzynowski, J. Magiera: Wybrane zagadnienia w postêpowaniu w obra¿eniach jamy brzusznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W. Bednarz, R. Olewiñski, J. Woldan: Zespolenie zbiornikowo-odbytowe po proktokolektomii odtwórczej u pacjentów z wrzodziej¹cym zapaleniem jelita grubego lub rodzinn¹ polipowatoœci¹ gruczolakowat¹ – 11 lat doœwiadczeñ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . K. Waliszewski, R. S³omski, G. Oszkinis, W. Majewski, K. Pawlaczyk: Zwiêkszona czêstotliwoœæ wystêpowania genotypu DD genu ACE u normotensyjnych palaczy z têtniakiem aorty brzusznej. Komentarz: A. Cencora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W. Apoznañski: Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pêcherzu moczowym dzieci dotkniêtych odp³ywem pêcherzowo-moczowodowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

609 624 636 652 663 675

Spostrze¿enia kliniczne S. Eisold, K. H. Guenther, H. B. Reith: Zapalenie uchy³ków jelita cienkiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Z. Markiel, T. Gul , W. Tomalski: Operacja objawowego têtniaka lewej têtnicy podobojczykowej z dostêpu nadobojczykowego. Komentarz: P. Andziak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

691 698

Prace pogl¹dowe J. Piekarski: Bia³ko p53 w komórkach raka piersi – aktualny stan wiedzy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

703

Regulamin og³aszania prac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

715

„Polski Przegląd Chirurgiczny” jest pismem indeksowanym w Excerpta Medica EMBASE Prenumeratorzy otrzymują 5 punktów edukacyjnych


CONTENTS Original papers R. Kowalewski, S. G³owiñski: Neointima contribution to haemostasis of polyester vascular grafts. Commentary: W. Majewski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P. Budzyñski, L. Brongel, R. Nazimek, M. Kuliœ, W. H³adki, J. Lorkowski, M. Trybus: Models of certain types of surgical shock based on the assessment of selected critical parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . M. Kuliœ, L. Brongel, P. Budzyñski, W. H³adki, J. Lorkowski, R. Nazimek, W. Jarzynowski, J. Magiera: Selected aspects in abdominal trauma management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W. Bednarz, R. Olewiñski, J. Woldan: Ileal-pouch-anal anastomosis after restorative proctocolectomy in patients with ulcerative colitis or familial adenomatous polyposis – 11 years of experience . . . . . . . . K. Waliszewski, R. S³omski, G. Oszkinis, W. Majewski, K. Pawlaczyk: Increased frequency of ACE gene DD genotype in normotensive male smokers with abdominal aortic aneurysm. Commentary: A. Cencora W. Apoznañski: Analysis of expression of acetylcholine and acetylcholinesterase in the urinary bladder in vesicoureteral reflux in children . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

609 624 636 652 663 675

Case reports S. Eisold, K. H. Guenther, H. B. Reith: Diverticulitis of the small bowel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Z. Markiel, T. Gul , W. Tomalski: The operation of symptomatic aneurysm of the left subclavian artery with supraclavicular access. Commentary: P. Andziak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

691 698

Review papers J. Piekarski: p53 protein in breast cancer – current state of knowledge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

„Polish Journal of Surgery” is indexed in Excerpta Medica EMBASE

703


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 609–623

P R A C E O R Y G I N A L N E O R I G I N A L P A P E R S

UDZIAŁ WARSTWY WEWNĘTRZNEJ W HEMOSTAZIE POLIESTROWYCH PRZESZCZEPÓW NACZYNIOWYCH NEOINTIMA CONTRIBUTION TO HAEMOSTASIS OF POLYESTER VASCULAR GRAFTS

RADOSŁAW KOWALEWSKI, STANISŁAW GŁOWIŃSKI Z Kliniki Chirurgii Naczyń i Transplantacji AM w Białymstoku (Department of Vascular Surgery and Transplantology, Medical University in Białystok) Kierownik: dr hab. M. Gacka (do 2001 r. prof. dr hab. S. Głowiński)

Celem pracy była ocena dynamiki ekspresji aktywatorów i inhibitorów krzepnięcia oraz fibrynolizy w warstwie wewnętrznej poliestrowych przeszczepów naczyniowych w procesie ich wgajania się. Materiał i metodyka. Doświadczenia wykonano na 18 psach, którym wszczepiono protezy poliestrowe DALLON - dwustronny welur w podnerkowy odcinek aorty brzusznej. Wycięte po upływie 1, 4 i 12 mies. przeszczepy utrwalono według metody AMeX. W warstwie wewnętrznej przeszczepów metodami immunohistochemicznymi oceniono ekspresję czynnika tkankowego (TF), inhibitora drogi krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego (TFPI), tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA), urokinazowego aktywatora plazminogenu (u-PA), inhibitora aktywatora plazminogenu typu I (PAI-1), peptydowego fragmentu aktywacji protrombiny 1+2 (F1+2) i D-dimerów (DD). Wyniki. Ekspresja TF nie wykazywała istotnych różnic we wszystkich okresach doświadczenia. Ekspresja TFPI pojawiła się w czwartym i zwiększała się do 12 mies. obserwacji. Intensywną ekspresję F1+2 stwierdzono po upływie miesiąca od wszczepienia protezy, a w kolejnych okresach wgajania się przeszczepu utrzymywała się umiarkowana ekspresja tego markera. Aktywatory plazminogenu wykazano w pierwszym, a ich ekspresja zwiększyła się w 4 i 12 mies. obserwacji, natomiast we wszystkich okresach doświadczenia stwierdzono słabą ekspresję PAI-1 i DD. Wnioski. Wysoki potencjał trombogenny warstwy wewnętrznej poliestrowego przeszczepu naczyniowego występuje we wszystkich okresach jego wgajania się. Narastanie ekspresji TFPI oraz zwiększająca się ekspresja aktywatorów plazminogenu w późnym okresie pooperacyjnym jest korzystna dla utrzymania drożności przeszczepu naczyniowego. Słowa kluczowe: poliestrowy przeszczep naczyniowy, immunohistochemia, hemostaza, krzepnięcie, fibrynoliza The aim of the study. Assessment of dynamic changes in the expression of activators and inhibitors of coagulation and fibrinolysis in the neointima of polyester vascular grafts during their healing process. Material and methods. The study was carried out on 18 dogs that underwent replacement of infrarenal abdominal aorta with a polyester DALLON - double velour prosthesis. Grafts were removed after 1, 4 and 12 months and fixed according to the AMeX method. Immunohistochemical labeling for tissue factor (TF), tissue factor pathway inhibitor (TFPI), tissue plasminogen activator (t-PA), urokinase plasminogen activator (u-PA), plasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1), prothrombin activation fragment F1+2 (F1+2) and D-dimer (DD) was performed on the neointima of the grafts. Results. TF expression did not demonstrate any significant differences in all study periods. TFPI expression appeared at 4 months and was increased at 12 months. Intensive F1+2 expression was shown at 1 month; its mild expression was still present in the following periods of the study. Plasminogen activators were demonstrated at 1 month and their expression was increased at 4 and 12 months, whereas weak expression of PAI-1 and DD was shown in all study periods.


610

R. Kowalewski, S. Głowiński

Conclusions. High thrombotic potential of polyester vascular graft neointima is present in all periods of the graft healing process. Increasing TFPI and plasminogen activators expression in the late postoperative follow-up favors graft patency maintenance. Key words: polyester vascular graft, immunohistochemistry, haemostasis, coagulation, fibrinolysis

Proces wgajania się poliestrowego przeszczepu naczyniowego polega na odtworzeniu w znacznym stopniu struktury ściany prawidłowej tętnicy i powstaniu trzech warstw ściany przeszczepu. Jednak w utrzymaniu jego drożności najważniejszą rolę odgrywa warstwa wewnętrzna, ponieważ pozostaje ona w stałym kontakcie z przepływającą krwią (1, 2). Bezpośrednio po wszczepieniu protezy i zetknięciu się krwi z jej wewnętrzną powierzchnią następuje szybka adsorpcja białek osoczowych, w tym czynników układu krzepnięcia (3, 4). Dochodzi do generacji trombiny i powstawania włókien fibryny na powierzchni protezy, co warunkuje dalsze przemiany strukturalne w procesie tworzenia się warstwy wewnętrznej przeszczepu (1, 5). W badaniach doświadczalnych zostaje ona całkowicie pokryta komórkami śródbłonka, które pojawiają się już po upływie 7 dni od wszczepienia protezy, a stopień pokrycia nimi zwiększa się wraz z upływem czasu od operacji (6, 7). Śródbłonek jest źródłem składników hemostatycznych aktywujących i hamujących układ krzepnięcia i fibrynolizy oraz płytki krwi (8, 9). Prawidłowe komórki śródbłonka nie wykazują ekspresji czynnika tkankowego (TF), który jest głównym rozrusznikiem aktywacji układu krzepnięcia. Natomiast ich pobudzenie lub uszkodzenie powoduje wzrost ekspresji TF (10). Komórki te syntetyzują również liczne inhibitory układu krzepnięcia, a głównym z nich jest inhibitor drogi krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego (TFPI), który hamuje aktywność kompleksu TF/VIIa i czynnika Xa (11). Śródbłonek jest także źródłem tkankowego (tPA) i urokinazowego aktywatora plazminogenu (u-PA) oraz inhibitora aktywatora plazminogenu typu I (PAI-1), który stabilizuje sieć włóknika poprzez inaktywację obu aktywatorów (12, 13, 14). Stosunek aktywatorów do inhibitorów krzepnięcia decyduje o stopniu aktywacji tego układu, której jednym z markerów jest fragment peptydowy aktywacji protrombiny 1+2 (F1+2) (15). Natomiast stosunek aktywatorów

The healing process of a synthetic vascular prosthesis results in formation of a graft wall composed of three layers which is very similar to that of normal arteries. The most important role in graft patency maintenance is played by the neointima because of its permanent contact with blood flow (1, 2). Directly after vascular prosthesis implantation blood comes into contact with its inner surface which results in rapid adsorption of plasma proteins, including coagulation factors (3, 4). Thrombin generation and fibrin formation take place, which is a prerequisite step for subsequent structural changes in the process of graft neointima development (1, 5). In experimental studies the graft becomes completely covered with endothelial cells which appear as early as 7 days after prosthesis implantation; the extent of endothelial cell coverage increases with the amount of time following an operation (6, 7). Endothelium is considered as a source of haemostatic factors responsible for activation and inhibition of coagulation, fibrinolysis and platelets (8, 9). Endothelial cells under physiological conditions do not demonstrate tissue factor (TF) expression, which is the main initiator of coagulation pathway activation. However, if stimulated or injured they can increase TF expression (10). Endothelial cells also synthesize numerous blood coagulation inhibitors, the main one being tissue factor pathway inhibitor (TFPI) which inhibits factor Xa activity and the activity of the TF/VIIa complex (11). Endothelium is also the main source of tissue plasminogen as well as activator (tPA) and urokinase (u-PA) plasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1) which increases stability of fibrin clot by inactivation of both plasminogen activators (12, 13, 14). The ratio of coagulation activators to their inhibitors determines the grade of coagulation pathway activation. One of its markers is the presence of prothrombin activation fragment 1+2 (F1+2) (15). The ratio of plasminogen activators to their inhibitor determines the ge-


Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

plazminogenu do ich inhibitora determinuje powstawanie plazminy uwalniającej produkty degradacji fibryny, do których należą D-dimery (DD) (16). W syntetycznym przeszczepie naczyniowym przepływ krwi ogranicza nadmierne powstawanie fibryny do cienkiej przyściennej warstwy, chociaż pewną rolę w tym procesie pełnią również inhibitory układu krzepnięcia (5, 17). Do utrzymania drożności przeszczepu przyczyniają się także aktywatory plazminogenu (18-21), natomiast powstanie niedrożności wiązane jest ze zwiększeniem stężenia PAI-1 w jego ścianie (22). Metody stosowane w dotychczasowych badaniach morfologicznych i biochemicznych przeszczepów poliestrowych jednak nie pozwalały na dokładną ocenę źródła pochodzenia aktywatorów i inhibitorów układu krzepnięcia i fibrynolizy (komórki śródbłonka, mięśni gładkich i makrofagi), funkcji tych komórek i dynamiki zachodzących procesów (7, 23, 24, 25). Wprowadzenie metod immunohistochemicznych pozwala na dokładniejsze określenie źródła antygenów, charakteryzujących nie tylko ekspresję aktywatorów i inhibitorów układu krzepnięcia i fibrynolizy, ale również markerów, które wskazują na stan aktualnej aktywacji krzepnięcia i fibrynolizy oraz pozwalają wykryć wczesną (utajoną) wewnątrznaczyniową generację trombiny i tworzenie włóknika na wewnętrznej powierzchni wszczepionej protezy wraz z jego wtórną fibrynolizą. Jest to istotne dla oceny dynamiki syntezy i uwalniania aktywnych składników prozakrzepowych i antykoagulacyjnych oraz prognozowania tendencji (zależnych od ściany przeszczepu) do utrzymania długotrwałej drożności, czy też powstania zakrzepicy wszczepionych biomateriałów. Celem pracy była immunohistochemiczna ocena dynamiki ekspresji aktywatorów i inhibitorów krzepnięcia i fibrynolizy oraz ich markerów w warstwie wewnętrznej przeszczepów DALLON – dwustronny welur w procesie ich wgajania się.

611

neration of plasmin which releases fibrin degradation products including D-dimers (DD) (16). Blood flow in a synthetic vascular graft limits fibrin formation to only a thin layer on its luminal surface, although coagulation inhibitors may also influence this process (5, 17). Furthermore, maintenance of graft patency is favored by plasminogen activators (18-21) whereas graft occlusion is linked to increased PAI1 concentrations in its wall (22). However, methods used in previous morphological and biochemical studies of polyester vascular grafts did not allow for evaluation of the exact origin of activators and inhibitors of coagulation and fibrinolysis (endothelial cells, smooth muscle cells, macrophages), the function of the cells, or the dynamics of ongoing processes (7, 23, 24, 25). Introduction of immunohistochemical methods made it possible to determine more precisely the origin of antigens, whose expression is linked to coagulation and fibrinolysis activators as well as inhibitors. Furthermore markers which indicate the grade of actual coagulation and fibrinolysis activation and allow for early detection of (latent) intravascular thrombin generation and fibrin formation with its secondary fibrinolysis on the luminal surface of an implanted prosthesis can also be estimated with the above mentioned methods. This is important for the evaluation of dynamic changes in the synthesis and release of procoagulative and anticoagulative active components and prediction of tendencies (dependent on the graft wall) concerning long-term graft patency maintenance or thrombosis of the implanted biomaterials. The aim of the study was to perform an immunohistochemical assessment of dynamic changes in expression of activators and inhibitors of coagulation and fibrinolysis, as well as evaluation of their markers expression in the neointima of DALLON double velour grafts during their healing process. MATERIAL AND METHODS

MATERIAŁ I METODYKA Badania przeprowadzono, po uzyskaniu zgody Komisji Bioetycznej Akademii Medycznej w Białymstoku, według zasad zawartych w Interdisciplinary Principles and Guidelines for the Use of Animals in Research, Testing, and Edu-

The research was conducted after approval of its protocol by the Committee for Ethics and Supervision on Human and Animal Research of the Medical University in Bialystok and according to the principles of “Interdisciplinary Principles and Guidelines for the Use of Ani-


612

R. Kowalewski, S. Głowiński

cation przyjętych przez New York Academy of Sciences Adhoc Committee on Animal Research. Doświadczenia wykonano na 18 psach nierasowych, o ciężarze 18-26 kg, w wieku 2-4 lat. Psy podzielono na trzy grupy, po 6 zwierząt w każdej z nich. Zwierzętom wycięto podnerkowy odcinek aorty brzusznej i w powstały ubytek wszczepiono „koniec do końca” protezę DALLON – dwustronny welur o średnicy wewnętrznej 8 mm i długości 8 cm (TRICOMED S.A.; Łódź, Polska). Przeszczepy w badanych grupach zwierząt usuwano wraz z odcinkiem aorty prawidłowej po upływie 1, 4 oraz 12 mies. od wszczepienia. Do badań pobierano wycinki o wymiarach 1x2 cm z części środkowej przeszczepu oraz z aorty prawidłowej. Bezpośrednio po pobraniu materiał tkankowy płukano 0,9% NaCl i umieszczano w acetonie o temp. –18°C. Następnie poddawano go kolejnym etapom utrwalania według metody AMeX i zatapiano w parafinie (26). Skrawki do badań histologicznych wykonywano poprzecznie do długiej osi. Po odparafinowaniu i uwodnieniu preparatów oznaczono ekspresję czynnika tkankowego, inhibitora drogi krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego, fragmentu peptydowego aktywacji protrombiny 1+2, tkankowego aktywatora plazminogenu, urokinazowego aktywatora plazminogenu, inhibitora aktywatora plazminogenu typu 1 i D-dimerów. Barwienia immunohistochemiczne wykonano według metody ABC z zastosowaniem zestawów Vectastain (Vector Laboratories; Burlingame, California, USA) (27). Do oznaczeń wykorzystano następujące przeciwciała pierwotne produkcji American Diagnostica (Greenwich, Connecticut, USA): poliklonalne przeciwciała anty TF w rozcieńczeniu 1:100 (nr kat. 4502), poliklonalne przeciwciała anty TFPI w rozcieńczeniu 1:100 (nr kat. 4901), poliklonalne przeciwciała anty t-PA w rozcieńczeniu 1:100 (nr kat. 1120), poliklonalne przeciwciała anty u-PA w rozcieńczeniu 1:50 (nr kat. 389), monoklonalne przeciwciała anty PAI1 w rozcieńczeniu 1:100 (nr kat. 3780), monoklonalne przeciwciała anty DD w rozcieńczeniu 1:100 (nr kat. 300) oraz poliklonalne przeciwciała anty F1+2 w rozcieńczeniu 1:100, które otrzymano od prof. Waltera Kisiela (Departments of Pathology and Biochemistry, University of New Mexico; Albuquerque, New Mexico, USA).

mals in Research, Testing, and Education”, approved by New York Academy of Sciences Adhoc Committee on Animal Research. Experiments were carried out on 18 mongrel dogs (weight ranged from 18 to 26 kg; age ranged from 2 to 4 years), which were divided into three groups with 6 animals in each group. The infrarenal abdominal aorta was excised and a polyester DALLON double velour prosthesis (TRICOMED S.A., Łódź, Poland) was implanted with a proximal and distal endto-end anastomosis; the prosthesis length was 8 cm and its diameter was 8 mm. Grafts in the studied groups of animals were removed at 1, 4 and 12 months after prosthesis implantation. Tissue blocs of 1x2 cm were taken from the middle part of each graft and from normal aorta. Directly after harvesting the tissue, the material was flushed with 0.9% NaCl and put in acetone at – 18°C. It was then fixed according to the next steps of the AMeX method and embedded in paraffin (26). Sections for histological evaluation were performed transverse to the long axis, deparaffinized and rehydrated. Immunohistochemical labeling for tissue factor, tissue factor pathway inhibitor, tissue plasminogen activator, urokinase plasminogen activator, plasminogen activator inhibitor type-1, prothrombin activation fragment F1+2 and D-dimer was performed according to the ABC method with Vectastain kits (Vector Laboratories; Burlingame, California, USA) (27). The following primary antibodies manufactured by American Diagnostica (Greenwich, Connecticut, USA) were used: polyclonal antibodies against TF at a 1:100 dilution (code no. 4502), polyclonal antibodies against TFPI at a 1:100 dilution (code no. 4901), polyclonal antibodies against t-PA at a 1:100 dilution (code no. 1120), polyclonal antibodies against u-PA at a 1:50 dilution (code number 389), monoclonal antibodies against PAI-1 at a 1:100 dilution (code number 3780), and monoclonal antibodies against DD at a 1:100 dilution (code number 300). Polyclonal antibodies against F1+2 that were used at a 1:100 dilution were kindly delivered by prof. Walter Kisiel (Departments of Pathology and Biochemistry, University of New Mexico; Albuquerque, New Mexico, USA). Slides were exposed to 3,3’ diaminobenzidine, counterstained with hematoxylin, examined under a light microscopy at 250x and 400x magnification, and photographed. The inten-


613

Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

sity of antigen expression was semi-quantitatively assessed as follows: (-) negative; (+) mildly positive, below 25% positive cells per section; (++) moderately positive, 25-50% positive cells per section and (+++) strongly positive, above 50% positive cells per section (17, 20, 28). Statistical analysis of the results was performed with the Kruskal-Wallis test, accepting p<0.05 as a significant.

Uzyskane preparaty poddano działaniu 3,3’diaminobenzydyny oraz wykonano ich barwienie hematoksyliną. Obrazy histologiczne analizowano pod mikroskopem świetlnym w powiększeniu 250x i 400x oraz fotografowano. Stopień nasilenia intensywności ekspresji badanych antygenów oceniano metodą półilościową w skali: (-) negatywna; (+) słaba: poniżej 25% wybarwionych komórek w polu widzenia; (++) umiarkowana: 25-50% wybarwionych komórek w polu widzenia; (+++) intensywna: powyżej 50% wybarwionych komórek w polu widzenia (17, 20, 28). Wyniki badań poddano analizie statystycznej z zastosowaniem testu Kruskala i Wallisa. Za znamienne statystycznie przyjmowano różnice przy p<0,05.

RESULTS Intensity evaluation of haemostatic component expression in the neointima of polyester vascular grafts and normal aorta is shown in tab. 1. Expression of tissue factor (TF)

WYNIKI

In normal aorta, TF expression was demonstrated in the subendothelial layer. At 1 month after prosthesis implantation, mild (+) TF expression was present in the subendothelial layer and in single endothelial cells lining the

Ocenę intensywności ekspresji składników układu hemostazy w warstwie wewnętrznej poliestrowych przeszczepów naczyniowych i aorcie prawidłowej przedstawiono w tab. 1.

Tabela 1. Ekspresja składników układu hemostazy w warstwie wewnętrznej poliestrowych przeszczepów naczyniowych i w aorcie prawidłowej Table 1. Expression of haemostatic components in neointima of polyester vascular grafts and in normal aorta

Aorta prawid³owa / normal aorta (n=6) – + ++ +++ Przeszczep naczyniowy – 1 mies. / vascular graft – 1st month (n=6) – + ++ +++ Przeszczep naczyniowy – 4 mies. / vascular graft – 4th month (n=6) – + ++ +++ Przeszczep naczyniowy – 12 mies. / vascular graft – 12th month (n=6) – + ++ +++

TF

TFPI

F1+2

t–PA

u–PA

PAI–1

DD

– 2 4 –

– – 1 5

6 – – –

– 1 5 –

6 – – –

– 5 1 –

6 – – –

– 2 4 –

6 – – –

– – – 6

– 5 1 –

– 4 2 –

– 6 – –

– 4 2 –

– 1 5 –

– – 5 1

– – 5 1

– – 2 4

– 1 5

– 6 – –

– 5 1 –

– 1 5 –

– – 1 5

– 2 4 –

– – 1 5

– – – 6

– 5 1 –

– 5 1 –

TF – czynnik tkankowy; TFPI – inhibitor drogi krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego; F1+2 – fragment peptydowy aktywacji protrombiny 1+2; t-PA – tkankowy aktywator plazminogenu; u-PA – urokinazowy aktywator plazminogenu; PAI-1 – inhibitor aktywatora plazminogenu typu 1; DD – D-dimer; n – liczba przypadków; intensywność ekspresji: (-) negatywna; (+) słaba; (++) umiarkowana; (+++) intensywna / TF – tissue factor; TFPI – tissue factor pathway inhibitor; F1+2 – prothrombin activation fragment 1+2; t-PA – tissue plasminogen activator; u-PA – urokinase; PAI-1 – plasminogen activator inhibitor type 1; DD – Ddimer; n – number of samples; expression intensity: (-) negative; (+) mild; (++) moderate; (+++) strong


614

R. Kowalewski, S. Głowiński

Ekspresja czynnika tkankowego (TF) W aorcie prawidłowej ekspresję TF wykazano w warstwie podśródbłonkowej błony wewnętrznej. W przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy występowała słaba (+) ekspresja TF w pojedynczych komórkach śródbłonka pokrywających powierzchnię przeszczepu oraz w warstwie podśródbłonkowej. Po upływie 4 mies. umiarkowaną (++) ekspresję TF wykazano w komórkach śródbłonka wyściełających warstwę wewnętrzną przeszczepu. Intensywność ekspresji TF w tym okresie doświadczenia wzrosła również w warstwie podśródbłonkowej. Ekspresja TF w 12 mies. charakteryzowała się podobną intensywnością jak po 4 mies. doświadczenia (ryc. 1). Różnice w ekspresji TF nie były istotne statystycznie (p = 0,83). Ekspresja inhibitora drogi krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego (TFPI) W aorcie prawidłowej ekspresja TFPI występuje w komórkach śródbłonka błony wewnętrznej. W przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy nie stwierdzono ekspresji TFPI w warstwie wewnętrznej. W 4 mies. doświadczenia wykazano umiarkowaną (++) ekspresję TFPI zarówno w komórkach śródbłonka wyściełających warstwę wewnętrzną, jak i w warstwie podśródbłonkowej (ryc. 2).

Ryc. 1. Ekspresja czynnika tkankowego (TF) w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 12 mies. od wszczepienia protezy. Umiarkowany (++) odczyn w komórkach śródbłonka na powierzchni przeszczepu oraz w warstwie podśródbłonkowej. Metoda ABC. Powiększenie 250x Fig. 1. Tissue factor (TF) expression in graft neointima 12 months after prosthesis implantation. Moderate (++) stain in endothelial cells on the graft luminal surface and in the subendothelial layer; ABC method; magnification 250x

graft’s luminal surface. At 4 months, moderate (++) TF expression was shown in endothelial cells lining the graft’s neointima. Its intensity was also increased in the subendothelial layer. TF expression at 12 months was similar to that found at 4 months (fig. 1). Differences in TF expression were not statistically significant (p = 0.83). Expression of tissue factor pathway inhibitor (TFPI) In normal aorta, TFPI expression was demonstrated in endothelial cells. At 1 month after prosthesis implantation, TFPI expression was not found in vascular grafts. Moderate (++) expression was shown at 4 months of the study in endothelial cells lining the graft’s neointima and in the subendothelial layer (fig. 2), whereas intensive (+++) TFPI expression was demonstrated at 12 months. Differences in TFPI expression were statistically significant (p = 0.0004). Expression of prothrombin activation fragment 1+2 (F1+2) F1+2 expression was not demonstrated in normal aorta. Intensive (+++) expression was found on the luminal surface of vascular grafts at 1 month after prosthesis implantation. Moderate (++) F1+2 expression was shown

Ryc. 2. Ekspresja inhibitora drogi krzepnięcia zależnej od czynnika tkankowego (TFPI) w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 4 mies. od wszczepienia protezy. Umiarkowany (++) odczyn w komórkach śródbłonka na powierzchni przeszczepu oraz w warstwie podśródbłonkowej. Metoda ABC. Powiększenie 400x Fig. 2. Tissue factor pathway inhibitor (TFPI) expression in graft neointima 4 months after prosthesis implantation. Moderate (++) stain in endothelial cells on the graft luminal surface and in the subendothelial layer; ABC method; magnification 400x


Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

Natomiast intensywną (+++) ekspresję TFPI stwierdzono po upływie 12 mies. Różnice w ekspresji TFPI były istotne statystycznie (p = 0,0004). Ekspresja fragmentu peptydowego aktywacji protrombiny 1+2 (F1+2) W aorcie prawidłowej nie stwierdzono ekspresji F1+2. W przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy wykazano intensywną (+++) ekspresję F1+2 na powierzchni warstwy wewnętrznej. Umiarkowaną (++) ekspresję F1+2 stwierdzono również w 4 i 12 mies. doświadczenia. Różnice w ekspresji F1+2 były istotne statystycznie (p = 0,0001). Ekspresja tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) W aorcie prawidłowej ekspresję t-PA stwierdzono w komórkach śródbłonka. W przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy występowała ekspresja t-PA o słabej (+) intensywności odczynu na światłowej powierzchni warstwy wewnętrznej. W 4 mies. doświadczenia intensywną (+++) ekspresję tPA wykazano w komórkach śródbłonka przeszczepu, jak również w warstwie podśródbłonkowej (ryc. 3). Różnice w ekspresji t-PA były istotne statystycznie (p = 0,0007). Po upływie 12 mies. ekspresja t-PA w warstwie wewnętrznej przeszczepu była podobna do poprzedniego okresu obserwacji.

615

at both 4 and 12 months of the study. Differences in F1+2 expression were statistically significant (p < 0.0001). Expression of tissue plasminogen activator (t-PA) In normal aorta, t-PA expression was shown in endothelial cells. At 1 month after prosthesis implantation, mild (+) t-PA expression was present on the surface of the graft’s neointima. At 4 months of the study, intensive (+++) t-PA expression was demonstrated in the graft’s endothelial cells, as well as in the subendothelial layer (fig. 3). Differences in t-PA expression were statistically significant (p = 0.0007). At 12 months, t-PA expression in graft neointima was similar to that in the previous observation period. Expression of urokinase plasminogen activator (u-PA) In normal aorta u-PA expression was absent, whereas at 1 month after prosthesis implantation mild (+) u-PA expression was found in single endothelial cells on the graft luminal surface (fig. 4). In the next study periods u-PA expression was comparable to t-PA expression. Differences in u-PA expression were statistically significant (p = 0.0001).

Ekspresja urokinazowego aktywatora plazminogenu (u-PA) W aorcie prawidłowej nie stwierdzono ekspresji u-PA, natomiast w przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy wykazano słabą (+) ekspresję u-PA w pojedynczych komórkach śródbłonka na powierzchni warstwy wewnętrznej (ryc. 4). W kolejnych okresach doświadczenia ekspresja u-PA kształtowała się w analogiczny sposób jak ekspresja t-PA. Różnice w ekspresji u-PA były istotne statystycznie (p = 0,0001). Ekspresja inhibitora aktywatora plazminogenu typu I (PAI-1) Ekspresję PAI-1 wykazano w komórkach śródbłonka aorty prawidłowej. W przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy słaba (+) ekspresja PAI-1 występowała w komórkach śródbłonka wyściełających warstwę wewnętrzną. Również w 4 mies. doświadcze-

Ryc. 3. Ekspresja tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 4 mies. od wszczepienia protezy. Intensywny (+++) odczyn w komórkach śródbłonka na powierzchni przeszczepu oraz w warstwie podśródbłonkowej. Metoda ABC. Powiększenie 250x Fig. 3. Tissue plasminogen activator (t-PA) expression in graft neointima 4 months after prosthesis implantation. Intensive (+++) stain in endothelial cells on the graft luminal surface and in the subendothelial layer; ABC method; magnification 250x


616

R. Kowalewski, S. Głowiński

Ryc. 4. Ekspresja urokinazowego aktywatora plazminogenu (u-PA) w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie miesiąca od wszczepienia protezy. Słaby, ogniskowy (+) odczyn w komórkach śródbłonka na powierzchni przeszczepu. Metoda ABC. Powiększenie 250x Fig. 4. Urokinase plasminogen activator (u-PA) expression in graft neointima 1 month after prosthesis implantation. Mild, focal (+) stain in endothelial cells on the graft luminal surface; ABC method; magnification 250x

nia wykazano słabą (+) ekspresję PAI-1 w komórkach śródbłonka oraz w warstwie podśródbłonkowej przeszczepu (ryc. 5). Stopień intensywności ekspresji PAI-1 nie zmienił się do końca obserwacji. Różnice w ekspresji PAI-1 nie były istotne statystycznie (p = 0,55).

Ryc. 5. Ekspresja inhibitora aktywatora plazminogenu typu I (PAI-1) w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 4 mies. od wszczepienia protezy. Słaby (+) odczyn w komórkach śródbłonka na powierzchni przeszczepu oraz w warstwie podśródbłonkowej. Metoda ABC. Powiększenie 250x Fig. 5. Plasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1) expression in graft neointima 4 months after prosthesis implantation. Mild (+) stain in endothelial cells on the graft luminal surface and in the subendothelial layer; ABC method; magnification 250x

Expression of plasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1) PAI-1 expression was found in endothelial cells of normal aorta. At 1 month after prosthesis implantation, mild (+) PAI-1 expression was present in the endothelial cells lining the graft

Ekspresja D-dimerów (DD) W aorcie prawidłowej nie wykazano ekspresji DD. W przeszczepie po upływie miesiąca od wszczepienia protezy stwierdzono słabą (+) ekspresję DD na powierzchni warstwy wewnętrznej. Równie słabą (+) ekspresję DD w warstwie wewnętrznej przeszczepu wykazano po upływie 4 (ryc. 6) oraz 12 mies. od wszczepienia protezy. Różnice w ekspresji DD były istotne statystycznie (p = 0,0008). OMÓWIENIE Istotną przyczyną utraty drożności przeszczepu naczyniowego jest trombogenność jego wewnętrznej powierzchni (1, 22, 23, 24, 29, 30, 31). W późnym okresie pooperacyjnym powikłanie to może być również następstwem podśródbłonkowej proliferacji włóknisto-mięśniowej (32, 33). Dowiedziono, że aktywatory i inhibitory układu krzepnięcia i fibrynolizy wpływają zarówno na właściwości hemostatyczne

Ryci. 6. Ekspresja D-dimerów (DD) w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 4 mies. od wszczepienia protezy. Słaby (+) odczyn na powierzchni warstwy wewnętrznej przeszczepu. Metoda ABC. Powiększenie 250x Fig. 6. D-dimer (DD) expression in graft neointima 4 months after prosthesis implantation. Mild (+) stain on the graft luminal surface; ABC method; magnification 250x


Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

warstwy wewnętrznej przeszczepu, jak i na rozwój podśródbłonkowej proliferacji włóknisto-mięśniowej (17, 20, 34, 35, 36). W poprzednich badaniach wykazano, że wysoka aktywność tromboplastyczna warstwy wewnętrznej przeszczepów DALLON – dwustronny welur występująca po upływie 7 dni od ich wszczepienia zmniejsza się wraz z upływem czasu od operacji (1, 7, 23). Natomiast wyniki obecnych badań z użyciem metod immunohistochemicznych wykazały podobną intensywność ekspresji czynnika tkankowego nadającego potencjał trombogenny warstwie wewnętrznej przeszczepu we wszystkich okresach doświadczenia. Czynnik tkankowy (TF) syntetyzowany jest przez komórki mięśni gładkich, fibroblasty, makrofagi oraz aktywne komórki śródbłonka (10, 37, 38). W początkowym okresie procesu wgajania się przeszczepu dominującymi komórkami w jego warstwie wewnętrznej są fibroblasty i makrofagi (2), natomiast po upływie 12 tyg. są komórki mięśni gładkich (6). Wszystkie wymienione komórki są źródłem TF, który pełni główną rolę w aktywacji układu krzepnięcia w przeszczepie naczyniowym (10, 37, 38). Ekspresja TFPI pojawiła się w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 4 mies. od wszczepienia protezy. Źródłem inhibitora w tym okresie wgajania się przeszczepu są komórki śródbłonka pokrywające jego powierzchnię oraz komórki mięśni gładkich warstwy wewnętrznej (2, 6, 37). Wysunięto hipotezę, że TFPI może zmniejszać trombogenność protez naczyniowych, ponieważ ten inhibitor krzepnięcia poza kompleksem TF/VIIa hamuje również czynnik Xa (11, 24). Potwierdzono ją wykazując, że inkubacja protezy poliestrowej z rekombinowanym TFPI przed jej wszczepieniem ogranicza powstawanie fibryny na powierzchni przeszczepu (39, 40). Jednak utrzymująca się w całym okresie doświadczenia ekspresja F1+2 świadczy o zachodzącej aktywacji układu krzepnięcia w warstwie wewnętrznej przeszczepu (pomimo nasilającej się ekspresji TFPI), co wskazuje że poziom inhibitora może okazać się niewystarczający do zahamowania aktywacji krzepnięcia zależnej od TF. Aktywację krzepnięcia na wewnętrznej powierzchni przeszczepu bezpośrednio po wszczepieniu protezy potwierdzają również obserwacje innych autorów (25). Ponadto wykazana początkowo intensywna, a następnie umiarkowana ekspresja F1+2 wskazuje, że

617

neointima. Mild (+) PAI-1 expression was also demonstrated at 4 months of the study in endothelial cells and the graft subendothelial layer (fig. 5). The intensity of PAI-1 labeling did not change until the end of the study. Differences in PAI-1 expression were not statistically significant (p = 0.55). Expression of D-dimer (DD) In normal aorta, DD expression was not demonstrated. At 1 month after prosthesis implantation, mild (+) DD expression was shown on the surface of the neointima. Equally mild (+) DD expression in graft neointima was found at 4 (fig. 6) and 12 months after prosthesis implantation. Differences in DD expression were statistically significant (p<0.0008). DISCUSSION One of the essential reasons for vascular graft occlusion is the thrombogenicity of its luminal surface (1, 22, 23, 24, 29, 30, 31). This complication may also occur as a consequence of intimal hyperplasia in the late postoperative follow-up (32, 33). It was demonstrated that coagulation and fibrinolysis activators, as well as inhibitors, might influence haemostatic properties of the graft neointima as well as influence intimal hyperplasia development (17, 20, 34, 35, 36). It was shown in previous studies that the high thromboplastic activity of DALLON double velour graft neointima present 7 days after prosthesis implantation decreases with time following an operation (1, 7, 23). The results of present immunohistochemical studies demonstrated a similar intensity of tissue factor expression in all periods of the experiment. The activator provides thrombotic potential to graft neointima and is synthesized by smooth muscle cells, fibroblasts, macrophages, and active endothelial cells (10, 37, 38). Fibroblasts and macrophages are the dominating cells in graft neointima formation in the early period of its healing (2), whereas after 12 weeks smooth muscle cells are more numerous (6). All these cells can be considered as a source of TF, which plays a key role in coagulation activation in vascular grafts (10, 37, 38). TFPI expression appeared in the graft neointima at 4 months after prosthesis implantation. Endothelial cells lining the graft luminal surface, as well as smooth muscle cells in


618

R. Kowalewski, S. Głowiński

stan zwiększonego zagrożenia zakrzepowego przeszczepu utrzymywał się w całym okresie doświadczenia. W poprzednich badaniach stwierdzono, że aktywność t-PA jest większa w warstwie wewnętrznej przeszczepu naczyniowego po upływie 7 dni od wszczepienia protezy w porównaniu do ściany tętnic oraz żył i zwiększa się wraz z upływem czasu od wszczepienia protezy (1, 7, 23). Obecne badania również wykazały zwiększającą się ekspresję t-PA i u-PA w kolejnych ocenianych okresach wgajania się przeszczepu. Można przypuszczać, że ekspresja aktywatorów plazminogenu koreluje ze zwiększającym się stopniem pokrycia komórkami śródbłonka powierzchni wewnętrznej przeszczepu (12). Jakkolwiek może ona również odzwierciedlać zwiększoną syntezę t-PA i u-PA przez komórki mięśni gładkich, które stają się dominującymi komórkami w warstwie wewnętrznej przeszczepu w późnym okresie po wszczepieniu protezy (6, 41). Do rozwoju niedrożności przeszczepu predysponuje wysokie stężenie PAI-1 w jego ścianie (22). Ponieważ stosunek aktywatorów plazminogenu do ich inhibitora określa aktualny potencjał fibrynolityczny, można założyć że wykazana intensywna ekspresja t-PA i u-PA w stosunku do słabej ekspresji PAI-1 w warstwie wewnętrznej przeszczepu po upływie 4 i 12 mies. od wszczepienia protezy sprzyja utrzymaniu jego drożności. Brak przyściennego zakrzepu w tych okresach obserwacji wydaje się potwierdzać powyższą hipotezę. Ekspresja D-dimerów na powierzchni warstwy wewnętrznej przeszczepu we wszystkich okresach doświadczenia wskazuje na zachodzącą fibrynolizę, co sprzyja utrzymaniu drożności przeszczepu (21). Jednak ekspresja D-dimerów świadczy nie tylko o aktywacji fibrynolizy, ale również o uprzedniej aktywacji krzepnięcia powodowanej przez trombogenność warstwy wewnętrznej (16). Wyniki badań dynamiki ekspresji markerów aktywacji hemostazy (F1+2 i DD) świadczą o istniejącej utajonej aktywacji krzepnięcia i dokonującej się stale generacji trombiny na wewnętrznej powierzchni, nawet całkowicie pokrytej komórkami śródbłonka, przeszczepów poliestrowych. Wynika z tego, że komórki śródbłonka pokrywające wewnętrzną powierzchnię przeszczepów poliestrowych (w przeciwieństwie do komórek śródbłonka prawidłowej aorty) nie posiadają unikatowych, nietrombogen-

graft neointima, can be accepted as its potential source in this period of graft healing (2, 6, 37). Because TFPI besides TF/VIIa complex inhibits also factor Xa, it was hypothesized, that this coagulation inhibitor might reduce thrombogenic properties of vascular prostheses (11, 24). It was consequently proven that incubation of a polyester prosthesis with recombinant TFPI before its implantation leads to decreased fibrin formation on the graft surface (39, 40). However, persistent F1+2 expression throughout the study indicates coagulation activation in graft neointima (in spite of increasing TFPI expression), that points out insufficient level of TFPI for inhibition of coagulation activation dependent on TF. Coagulation activation on the graft luminal surface directly after prosthesis implantation was also confirmed by other authors (25). Furthermore, initially intensive and subsequently moderate F1+2 expression was demonstrated which indicates that an increased risk of graft thrombosis was present throughout the study. It was shown in our previous studies that tPA activity in the vascular graft neointima 7 days after prosthesis implantation was higher in comparison to those of arteries and veins and was further increased with time following prosthesis implantation (1, 7, 23). The present study also demonstrated increasing intensities of t-PA and u-PA expression during graft healing. It can be supposed that plasminogen activator expression correlates with enhanced coverage of the graft luminal surface with endothelial cells (12). However, it may also reflect increased synthesis of t-PA and u-PA by smooth muscle cells, which become the dominating cells in the graft neointima during the late period after prosthesis implantation (6, 41). High PAI-1 concentrations in the graft wall predisposes to its occlusion (22). The ratio of plasminogen activators to their inhibitors determines the actual fibrinolytic potential. Thus, it can be assumed that demonstrated intensive t-PA and u-PA expression, when compared to weak PAI-1 expression in vascular grafts neointima at 4 and 12 months after prosthesis implantation, predisposes to graft patency maintenance. The absence of mural thrombi in these observation periods seems to confirm the above hypothesis. D-dimer expression on the surface of neointima in all study periods demonstrates ongo-


Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

nych właściwości. Tak więc nawet całkowite pokrycie tymi komórkami powierzchni wewnętrznej przeszczepu, chociaż zmniejsza ryzyko powikłań zakrzepowych, to nie gwarantuje utrzymania jego długotrwałej drożności. Z dokładnych niniejszych badań immunohistochemicznych składników hemostatycznych warstwy wewnętrznej wynika mniej optymistyczna prognoza dotycząca zachowania długotrwałej drożności przeszczepów poliestrowych, ponieważ stan gotowości prozakrzepowej nawet w całkowicie wgojonych przeszczepach w niesprzyjających warunkach hemodynamicznych może doprowadzić do powstania zakrzepicy przeszczepu. Proliferacja i migracja komórek mięśni gładkich leży u podstaw rozwoju podśródbłonkowej proliferacji włóknisto-mięśniowej, która usposabia do utraty drożności przeszczepu (32, 33). Czynnik tkankowy (TF) jest związkiem chemotaktycznym dla komórek mięśni gładkich, a produkty jego aktywacji – czynnik Xa i trombina pobudzają również proliferację tych komórek (34, 42, 43). Ekspresja TF w warstwie wewnętrznej we wszystkich okresach doświadczenia może przyczyniać się do rozwoju podśródbłonkowej proliferacji włóknisto-mięśniowej. Natomiast TFPI hamując aktywację układu krzepnięcia zmniejsza generację trombiny (43) oraz w sposób bezpośredni hamuje migrację komórek mięśni gładkich (35). Wzrost intensywności ekspresji TFPI w kolejnych okresach wgajania się przeszczepu może predysponować do zachowania jego drożności poprzez hamowanie zarówno aktywacji krzepnięcia, jak i podśródbłonkowej proliferacji włóknisto-mięśniowej (44). Do czynników pobudzających migrację komórek mięśni gładkich należy u-PA (45), którego zwiększoną ekspresję wykazano w ścianie zwężonych syntetycznych przeszczepów naczyniowych (46). Czynnikiem mitogennym dla komórek mięśni gładkich jest natomiast t-PA, którego działanie hamuje PAI-1 (36). Intensywna ekspresja t-PA i u-PA w porównaniu do słabej ekspresji PAI-1 w warstwie podśródbłonkowej przeszczepu naczyniowego po upływie 4 i 12 mies. od wszczepienia protezy może predysponować z jednej strony do aktywacji fibrynolizy i zachowania drożności przeszczepu, z drugiej zaś do rozwoju podśródbłonkowej proliferacji włóknisto-mięśniowej, stopniowego zwężenia światła przeszczepu i utraty jego drożności.

619

ing fibrinolysis, which allows for maintenance of graft patency (21). D-dimers indicate not only fibrinolysis activation but also prior coagulation activation caused by neointima thrombogenicity (16). Assessment of dynamic changes in expression of haemostasis activation markers (F1+2 and DD) indicates latent coagulation activation and permanent thrombin generation, even on a polyester graft completely covered with endothelial cells on its luminal surface. It might be supposed that in contrast to normal aorta, these cells do not possess unique, nonthrombogenic properties. Also, although graft endothelialization reduces the risk of thrombotic complications, it does not provide for long-term graft patency maintenance. Thus, a less optimistic prognosis concerning graft patency maintenance can arise according to our precise immunohistochemical studies of haemostatic components in graft neointima. It can be assumed that thrombotic readiness in unfavorable haemodynamic conditions can lead to graft thrombosis, even in completely healed grafts. Proliferation and migration of smooth muscle cells is an underlying mechanism for intimal hyperplasia development which predisposes to graft occlusion (32, 33). TF is a chemotactic factor for smooth muscle cells and its activation products – factor Xa and thrombin— stimulate proliferation of smooth muscle cells (34, 42, 43). It seems that TF expression, demonstrated in all study periods, may contribute to intimal hyperplasia development. In contrast, TFPI as a coagulation inhibitor decreases thrombin generation (43), as well as directly inhibits smooth muscle cell migration (35). Thus, increasing TFPI expression during vascular graft healing may predispose to graft patency maintenance by inhibition of the coagulation cascade and intimal hyperplasia development (44). Urokinase stimulates smooth muscle cells migration (45) and its increased expression was shown in the wall of stenosed prosthetic vascular grafts (46). An additional mitogenic factor for vascular smooth muscle cells is t-PA, whose action is inhibited by PAI-1 (36). Intensive t-PA and u-PA expression, in comparison with mild PAI-1 expression, was present in the vascular graft subendothelial layer at 4 and 12 months after prosthesis implantation. This may predispose to fibrinolysis activation on one hand, whereas on the other may contribute to


620

R. Kowalewski, S. Głowiński

intimal hyperplasia development with gradual graft stenosis and occlusion.

WNIOSKI 1. W dynamice ekspresji aktywatorów i inhibitorów układu krzepnięcia i fibrynolizy w miarę upływu czasu zyskują przewagę składniki przeciwzakrzepowe w warstwie wewnętrznej przeszczepu poliestrowego. 2. Zrównoważenie intensywnej ekspresji TF ekspresją TFPI w późnym okresie pooperacyjnym zmniejsza wysoki potencjał trombogenny warstwy wewnętrznej przeszczepu poliestrowego. 3. Z upływem czasu od wszczepienia protezy zwiększająca się ekspresja aktywatorów plazminogenu w stosunku do słabej ekspresji PAI-1 zwiększa potencjał fibrynolityczny warstwy wewnętrznej przeszczepu. 4. Występująca jednocześnie ekspresja markerów wewnątrznaczyniowej generacji trombiny i utajonej aktywacji układu krzepnięcia (F1+2 i DD) świadczy o stanie gotowości prozakrzepowej warstwy wewnętrznej we wszystkich okresach wgajania się, co jest niekorzystne dla udziału tej warstwy w utrzymywaniu długotrwałej drożności przeszczepu poliestrowego.

CONCLUSIONS 1. Antithrombotic agents take advantage of dynamic changes in the expression of coagulation and fibrinolysis activators and inhibitors within the polyester graft neointima following prosthesis implantation. 2. Intensive TF expression is balanced by TFPI expression in the late postoperative followup period; this reduces the high thrombotic potential of the polyester graft neointima. 3. Following a prosthesis implantation, increasing plasminogen activator expression over time (in comparison with mild PAI-1 expression) enhances the fibrinolytic potential of the graft neointima. 4. The presence of intravascular thrombin generation and latent coagulation activation markers (F1+2 and DD) indicates the thrombotic readiness of neointima in all periods of graft healing. This is thus an unfavorable contribution of this layer to longterm polyester graft patency maintenance.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Głowiński S, Worowski K: The haemostatic system components of neointima forming in polyester aortic grafts in the early postoperative period. Haematologia 1981; 14: 393-98. 2. Sato O, Tada Y, Takagi A: The biologic fate of Dacron double velour vascular prostheses – a clinicopathological study. Jpn J Surg 1989; 3: 301-11. 3. Boisson C, Jozefonvicz J, Brash JL: Adsorption of thrombin from buffer and modified plasma to polystyrene resins containing sulphonate and sulphamide arginyl methyl ester groups. Biomaterials 1988; 9: 47-52. 4. Wilson RS, Marmur A, Cooper SL: A model of deposition and embolization of proteins and platelets on biomaterial surfaces. Ann Biomed Eng 1986; 14: 383-400. 5. Stewart GJ, Essa N, Chang KM et al.: A scanninig and transmission electron microscope study of the luminal coating on Dacron prostheses in the canine thoracic aorta. J Lab Clin Med 1975; 85: 208-26. 6. Shi Q, Wu MHD, Hayashida N et al.: Proof of fallout endothelialization of impervious Dacron grafts in the aorta and inferior vena cava of the dog. J Vasc Surg 1994; 20: 546-57.

7. Głowiński S: Właściwości hemostatyczne przeszczepów żylnych i poliestrowych. Pol Przegl Chir 1982; 54: 485-93. 8. Stern DM, Kaiser E, Nawroth PP: Regulation of the coagulation system by vascular endothelial cells. Haemostasis 1988; 18: 202-14. 9. Vane JR, Änggård EE, Botting RM: Regulatory functions of the vascular endothelium. N Engl J Med 1990; 323: 27-36. 10. Mackman N: Regulation of the tissue factor gene. Thromb Haemost 1997; 78: 747-54. 11. Broze GJ: Tissue factor pathway inhibitor and the revised hypothesis of blood coagulation. Trends Cardiovasc Med 1992; 2: 72-77. 12. Levin EG, Loskutoff DJ: Cultured bovine endothelial cells produce both urokinase and tissue-type plasminogen activators. J Cell Biol 1982; 94: 63136. 13. Sprengers ED, Kluft C: Plasminogen activator inhibitors. Blood 1987; 69: 381-87. 14. Handt S, Jerome WG, Tietze L et al.: Plasminogen activator inhibitor-1 secretion by endothelial cells increases fibrinolytic resistance of an in vitro fibrin clot: evidence for a key role of endothelial cells


Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

in thrombolytic resistance. Blood 1996; 87: 420413. 15. Hursting MJ, Slaughter TF, Stead AG et al.: Standardization of prothrombin fragment 1.2 measurement: effects of preanalytical variables and calibrator selection. Arch Pathol Lab Med 1998; 122: 31-36. 16. Gosselin RC, Owings JT, Utter GH et al.: A new method for measuring D-dimer using immunoturbidometry: a study of 255 patients with suspected pulmonary embolism and deep vein thrombosis. Blood Coagul Fibrinolysis 2000; 11: 715-21. 17. Kowalewski R, Zimnoch L, Wojtukiewicz MZ et al.: Coagulation activators and inhibitors in the neointima of polyester vascular grafts. Blood Coagul Fibrinolysis 2003; 14: 433-39. 18. Harvey RA, Kim HC, Pincus J et al.: Binding of tissue plasminogen activator to vascular grafts. Thromb Haemost 1989; 61: 131-36. 19. Kitamoto Y, Tomita M, Kiyama S et al.: Antithrombotic mechanisms of urokinase immobilized polyurethane. Thromb Haemost 1991; 65: 73-76. 20. Kowalewski R, Zimnoch L, Wojtukiewicz MZ et al.: Expression of fibrinolysis activators and their inhibitor in neointima of polyester vascular grafts. Biomaterials 2004; 25: 5987-93. 21. Sasajima T, Takano Y, Hiraishi Y et al.: High accumulation of plasminogen and tissue plasminogen activator at the flow surface of mural fibrin in the human arterial system. J Vasc Surg 2000; 32: 374-82. 22. Kauhanen P, Siren V, Carpen O et al.: Plasminogen activator inhibitor -1 in neointima of vein grafts: its role in reduced fibrinolytic potential and graft failure. Circulation 1997; 96: 1783-89. 23. Głowiński S, Worowski K: Distribution and variation of thromboplastic and fibrinolytic activity of dacron aortic grafts. Cor Vasa 1979; 21: 296303. 24. Oltrona L, Eisenberg PR, Abendschein DR et al.: Efficacy of local inhibition of procoagulant activity with small-diameter prosthetic grafts. J Vasc Surg 1996; 24: 624-31. 25. Toursarkissian B, Eisenberg PR, Abendschein DR et al.: Thrombogenicity of small-diameter prosthetic grafts: relative contribution of graft-associated thrombin and factor Xa. J Vasc Surg 1997; 25: 730-35. 26. Sato Y, Mukai K, Watanabe S et al.: The AMeX method. A simplified technique of tissue processing and paraffin embedding with improved preservation of antigens for immunostaining. Am J Pathol 1986; 125: 431-35. 27. Hsu SM, Raine L, Fanger H: Use of avidin-biotin-peroxidase complex (ABC) in immunoperoxidase techniques: a comparison between ABC and unlabeled antibody (PAP) procedures. J Hist Cytochem 1981; 29: 577-80. 28. Sirén V, Kauhanen P, Carpén O et al.: Urokinase, tissue-type plasminogen activator and plasminogen activator inhibitor-1 expression in severely

621

stenosed and occluded vein grafts with thrombosis. Blood Coagul Fibrinolysis 2003; 14: 369-77. 29. Głowiński S, Worowski K: Porównanie aktywności składników układu hemostatycznego warstwy wewnętrznej przeszczepów DALLON – standard i dwustronny welur. Pol Przegl Chir 1990; 62: 915-21. 30. Głowiński S, Worowski K: Thromboplastic and fibrinolytic activity of autogenous – free vein grafts used as abdominal aorta replacements in dogs. Haemostasis 1980; 9: 167-74. 31. Rumisek JD, Wade CE, Kaplan K et al.: The influence of early surface thromboreactivity on longterm arterial graft patency. Surgery 1989; 105: 65461. 32. Lemson SM, Tordoir JHM, Daemen MJAP et al.: Intimal hyperplasia in vascular grafts. Eur J Vasc Surg 2000; 19: 336-51. 33. Mitra AK, Gangahar DM, Agrawal DK: Cellular, molecular and immunological mechanisms in the pathophysiology of vein graft intimal hyperplasia. Immunol Cell Biol 2006; 84: 115-24. 34. Sato Y, Asada Y, Marutsuka K et al.: Tissue factor induces migration of cultured aortic smooth muscle cells. Thromb Haemost 1996; 75: 389-92. 35. Sato Y, Asada Y, Marutsuka K et al.: Tissue factor pathway inhibitor inhibits aortic smooth muscle cell migration induced by tissue factor/factor VIIa complex. Thromb Haemost 1997; 78: 1138-41. 36. Xiaoli M, Wenying H, Mingpeng S: Effects and mechanism of tissue-type plasminogen activator and plasminogen activator inhibitor on vascular smooth muscle cell proliferation. Int J Cardiol 1998; 66 (suppl. 1): S57-S64. 37. Østerud B, Bajaj MS, Bajaj SP: Sites of tissue factor pathway inhibitor (TFPI) and tissue factor expression under physiologic and pathologic conditions. Thromb Haemost 1995; 73: 873-75. 38. Schecter AD, Spirn B, Rossikhina M et al.: Release of active tissue factor by human arterial smooth muscle cells. Circ Res 2000; 87: 126-32. 39. Raybagkar DA, Patchipulusu S, Mast AE et al.: In vitro flow evaluation of recombinant tissue factor pathway inhibitor immobilized on collagen impregnated Dacron. ASAIO J 2004; 50: 301-05. 40. Rubin BG, Toursarkissian B, Petrinec D et al.: Preincubation of Dacron graft with recombinant tissue factor inhibitor decreases their thrombogenicity in vivo. J Vasc Surg 1996; 24: 865-70. 41. Clowes AW, Clowes MM, Au YP et al.: Smooth muscle cells express urokinase during mitogenesis and tissue-type plasminogen activator during migration in injured rat carotid artery. Circ Res 1990; 67: 61-67. 42. Gasic GP, Arenas CP, Gasic TB et al.: Coagulation factors X, Xa and protein S as mitogens of cultured aortic smooth muscle cells. Proc Natl Acad Sci USA 1992; 89: 2317-20. 43. McNamara CA, Sarenbock IJ, Gimple LW et al.: Thrombin stimulates proliferation of aortic smooth muscle cells by a proteolytically activated receptor. J Clin Invest 1993; 91: 94-98.


622

R. Kowalewski, S. Głowiński

44. Sun LB, Utoh J, Moriyama S et al.: Pretreatment of a Dacron graft with tissue factor pathway inhibitor decreases thrombogenicity and neointimal thickness: a preliminary animal study. ASAJO J 2001; 47: 325-28. 45. Quax PHA, Pedersen N, Masucci MT et al.: Complementation between urokinase-producing and

receptor-producing cells in extracellular matrix degradation. Cell Regulation 1991; 2: 793-803. 46. Urayama H, Katada S, Kasashima F et al.: Rupture of pseudointima in an implanted vascular prosthesis: immunohistological study of plasminogen activators and matrix metalloproteinases. J Cardiovasc Surg 2000; 41: 459-62.

Pracę nadesłano: 6.10.2006 r. Adres autora: 15-276 Białystok, ul. M. Skłodowskiej-Curie 24A

KOMENTARZ / COMMENTARY

Badania zostały wykonane na 18 psach nierasowych, u których podnerkowy odcinek aorty zastąpiono poliestrową protezą. Przeszczepy usuwano w 1, 4 i 12 mies. gojenia się i pobierano wycinki do badań immunohistologicznych. W wynikach badań pominięto część kliniczną doświadczenia, jak np. drożność wszczepionych protez poliestrowych. Protezy poliestrowe wgajają się z wytworzeniem trzech warstw: wewnętrznej – od światła protezy, środkowej – w ścianie protezy oraz zewnętrznej. Z dotychczasowych publikacji i badań Autorów wynika, że u psów błona wewnętrzna pokrywa się śródbłonkiem po upływie 7 dni od wszczepienia protezy. Tych badań nie potwierdzają doświadczenia wykonane u pawianów, gdzie proteza o długości 6-9 cm pokrywała się śródbłonkiem tylko w 60%. Zmiany w ekspresji aktywatorów i inhibitorów w układzie krzepnięcia i fibrynolizy w błonie wewnętrznej protezy podczas jej wgajania się mogą mieć znaczenie praktyczne w poszukiwaniu metod zapobiegających zakrzepicy protezy. Przeprowadzone badania ekspresji: czynnika tkankowego (TF), inhibitora drogi krzepnięcia zależnej od czynników tkankowych (TFPI), fragmentu peptydowego aktywacji protrombiny 1+2 (F1+2), tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA), urokinozowego aktywatora plazminogenu (u-PA), inhibitora aktywatora plazminogenu typu 1 (PAI-1) i D-dimerów (DD) wykazały w sumie korzystny ich wpływ na drożność wszytych protez poliestrowych. Zrównoważenie intensywnej ekspresji TF przez ekspresję TFPI prowadziło do zmniejszenia potencjału trombogennego warstwy wewnętrznej protezy poliestrowej. Również ko-

The study was conducted on 18 non-bred dogs by replacing the infrarenal aorta with a polyester prosthetic graft. Implanted grafts were removed after 1, 4 and 12 months of healing for immunohistological analysis. Clinical part of the study such as patency of implanted grafts was missed by the Authors. Polyester prosthetic grafts heal within aorta via formation of three layers: an intimal layer from the lumen of the prosthesis, a medial layer within the prosthetic wall and an external layer. Studies conducted so far, including the present paper, have demonstrated that the intimal layer is covered with endothelium7 days from prosthetic graft implantation. These results are not confirmed by the studies done on pavians where 6-9 cm long grafts were covered with endothelium only in 60% of the cases. Changes in the expression of inhibitors and activators of coagulation and fibrinolysis in the intimal layer during prosthetic graft healing may have a practical influence on prosthetic graft thrombosis prevention. Evaluation of the expression of tissue factor (TF), tissue factor pathway inhibitor (TFPI), peptide fragment of thrombin inhibitor 1+2 (F1+2), tissue plasminogen activator (t-PA), urinary type plasminogen activator (uPA), plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1), and D-dimers (DD) have shown that there is an overall positive influence on the patency of polyester prosthetic grafts. Balancing TF expression with TFPI expression reduced the thrombogenic potential of the internal layer of polyester prosthetic grafts. Increased fibrinolytic potential of the graft caused by more excessive t-PA and u-PA expression in


Udział warstwy wewnętrznej w hemostazie poliestrowych przeszczepów naczyniowych

rzystnie na trombogenność protezy wpływał zwiększony potencjał fibrynolityczny przeszczepu na skutek zwiększonej ekspresji t-PA i uPA w stosunku do słabej ekspresji AAI-1. Ekspresja TF pobudza proliferację komórek mięśniowych gładkich do błony środkowej i wewnętrznej protezy w przeciwieństwie do TFPI, który hamuje migrację tych komórek. Dodatkowa intensywna ekspresja t-PA i u-PA w przeszczepie w 4 i 12 mies. doświadczenia, przy słabej ekspresji PAI-1, sprzyja rozwojowi warstwy mięśniowej błony wewnętrznej protezy oraz poliferacji komórek mięśniowych gładkich w miejscu zespolenia protezy z aortą. Szkoda jednak, że Autorzy nie wykonywali badań immunohistochemicznych w miejscu zespolenia protezy z aortą, w których najczęściej rozwijają się zwężenia przy niezrównoważonym działaniu czynników mitogennych na komórki mięśniowe gładkie. W przeciwieństwie do psów, protezy poliestrowe wszczepione u ludzi tylko częściowo pokrywają się śródbłonkiem, głównie na przestrzeni 1-2 cm w okolicy zespolenia. Dzięki temu, że TFPI jest wytworzony nie tylko przez komórki śródbłonka, ale również przez komórki mięśniowe gładkie w protezach nie pokrytych śródbłonkiem, może on zmniejszać trombogenne właściwości warstwy wewnętrznej protezy. Zakrzepica protezy naczyniowej jest częstym i groźnym powikłaniem. Uzasadnione są więc badania czynników wpływających na to powikłanie, czego przykładem jest komentowana praca.

623

comparison to PAI-1 also had a beneficial effect on graft thrombogenicity. TF induces smooth muscle cell (SMC) proliferation in the medial and intimal layers of the prosthetic graft whereas TFPI inhibits SMC migration. In addition, intensive expression of t-PA and u-PA with weak expression of PAI-1 in the graft 4 and 12 months after implantation induces the formation of a muscular layer within the prosthesis and SMC proliferation at the aorto-prosthetic anastomosis. It is disappointing that Authors did not perform any immunohistochemical studies at the aorto-prosthetic anastomosis. It should be considered that restenosis most frequently occurs in this particular location, with coexistence of a misbalance of mytogenic factors influencing SMC. Unlike dogs, a human prosthesis is only partially covered with endothelium, mainly within 1-2 cm from the anastomosis. TFPI is synthesized not only by endothelial cells but also by SMC in grafts not covered with endothelium, and can reduce the thrombogenic proprieties of the intimal layer of the prosthesis. Prosthetic graft thrombosis is frequent and is a dangerous complication. Every study evaluating the influences of different factors on this complication should be justified, such is the case of the presented paper. Prof. dr hab. Wacław Majewski Kierownik Kliniki Chirurgii Ogólnej i Naczyń II Katedry Chirurgii AM w Poznaniu


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 624–635

MODELOWANIE NIEKTÓRYCH RODZAJÓW WSTRZĄSU W CHIRURGII NA PODSTAWIE OCENY ZACHOWANIA SIĘ WYBRANYCH WSKAŹNIKÓW KRYTYCZNYCH MODELS OF CERTAIN TYPES OF SURGICAL SHOCK BASED ON THE ASSESSMENT OF SELECTED CRITICAL PARAMETERS

PIOTR BUDZYŃSKI, LESZEK BRONGEL, RAFAŁ NAZIMEK, MAREK KULIŚ, WALDEMAR HŁADKI, JACEK LORKOWSKI, MAREK TRYBUS Z Kliniki Medycyny Ratunkowej i Obrażeń Wielonarządowych II Katedry Chirurgii Ogólnej CM UJ w Krakowie (Department of Emergency Medicine and Multiple Injuries, 2nd Chair of General Surgery, Collegium Medicum Jagiellonian University in Cracow) Kierownik: dr hab. med. L. Brongel

Celem pracy było stworzenie na podstawie wybranych prostych wskaźników biochemicznych i klinicznych własnych modeli opisujących trzy rodzaje wstrząsu chirurgicznego oraz ewentualne możliwości przyporządkowywania nowych chorych do jednego z tych modeli. Materiał i metodyka. Prospektywną analizą objęto chorych leczonych w II Katedrze Chirurgii w latach 2001-2005 z powodu ciężkich mnogich obrażeń ciała (od 7 pkt. wzwyż wg LSO – grupa MOC), krwawienia do przewodu pokarmowego (wymagającego w pierwszej dobie przetoczeń preparatów czerwonokrwinkowych – grupa Krwawienie) i ostrego zapalenia trzustki (od 3 stopnia wg skali Trapnella wzwyż – grupa OZT). U każdego chorego oznaczano w pierwszej, czwartej i siódmej dobie leczenia 19 wskaźników (klinicznych i laboratoryjnych). Zebrany materiał poddano statystycznej analizie dyskryminacyjnej, której częścią było obliczenie tzw. kwadratów odległości Mahalanobisa pomiędzy grupami (będących odzwierciedleniem różnic pomiędzy nimi). Następnie obliczono funkcje dyskryminacyjne, na podstawie których można nowego chorego zaklasyfikować do jednego z modeli. Ostatnim etapem było przeprowadzenie testu krzyżowego w celu określenia użyteczności analizy dyskryminacyjnej w identyfikowaniu przynależności chorych do badanych grup. Wyniki. Różnice pomiędzy grupami – odzwierciedlone kwadratami odległości Mahalanobisa – były w każdej badanej dobie istotne statystycznie. Łączny odsetek poprawnych przyporządkowań przy użyciu funkcji dyskryminacyjnych w sprawdzianie krzyżowym wyniósł ok. 87%. Najczęstsze błędy w identyfikacji chorych zanotowano pomiędzy grupami OZT i MOC, co ma swoje uzasadnienie w podobnym przebiegu choroby z rozwojem SIRS i MOF. Wnioski. Przedstawione modele wydają się być godną uwagi pomocą w ocenie chorego, zwłaszcza w pomocy doraźnej, gdyż zastosowane wskaźniki (biochemiczne i kliniczne) są proste w uzyskaniu, nawet w ośrodkach niespecjalistycznych. Słowa kluczowe: mnogie obrażenia ciała, ostre zapalenie trzustki, krwawienie do górnego odcinka przewodu pokarmowego, analiza dyskryminacyjna The aim of the study was to devise models that describe three types of surgical shock based on a set of simple biochemical and clinical parameters and establish a method of assigning new patients to each surgical shock scenario. Material and methods. Prospective analysis included patients hospitalized in IInd Chair of Surgery from 2001 to 2005 who belonging to the following groups: multiple injuries (at least 7 points according to LSO), upper GI bleeding (in patients requiring blood transfusions during first day) and severe acute pancreatitis (at least 3rd degree according to Trapnell’s scale). A set of nineteen parameters was evalu-


Modelowanie niektórych rodzajów wstrząsu w chirurgii

625

ated on the first, fourth and seventh day in every patient. Discrimination analysis was used for statistical analysis with calculation of Mahalanobis squared distances between groups that reflect their reciprocal differences. Discrimination functions were calculated allowing the assignment of a new observation to one of the models. Eventually, reliability of categorizing patients to the studied groups was evaluated. Results. Differences among the groups – reflected by Mahalanobis squared distances – proved statistically significant in every studied day. Overall, the ratio of proper classifications according to discrimination functions equaled about 87%. The most common mistake in categorizing was observed in groups of multiple injuries and acute pancreatitis – due to similar pathophysiological processes leading through SIRS to MOF. Conclusions. The abovementioned results indicate that the presented models can be successfully used in diagnostic processes, especially in emergency cases. The set of clinical and biochemical parameters used is simple and easy to obtain even in non-specialized centers. Key words: multiple injuries, acute pancreatitis, upper GI bleeding, discrimination analysis

Od lat podejmowane są próby stworzenia jednolitego systemu oceny stanu klinicznego chorego, który pomagałby – niezależnie od charakteru choroby zasadniczej – podjąć decyzję co do dalszego postępowania i zarazem pozwalałby na wyciąganie wniosków co do ostatecznego rokowania. W tym celu stworzono liczne skale oceny ciężkości zaburzenia homeostazy. Mimo to nie powstała jedna skala pozwalająca w sposób szybki, a zarazem jednoznaczny, na ocenę stopnia zagrożenia życia wynikającego z różnych procesów chorobowych. Co więcej, wiele spośród opracowanych skal wykorzystuje parametry wymagające do ich oznaczenia czasu lub zaawansowanych technologii (111). System oceny stanu chorego, pomocny w pewnym rozpoznaniu, szczególnie w sytuacjach wymagających szybkiej interwencji, mógłby ułatwić proces wstępnej segregacji chorych w szpitalnych oddziałach ratunkowych, na których nierzadko dostępność do wysoce specjalistycznych metod diagnostycznych bywa ograniczona. Celem pracy było stworzenie własnych modeli opisujących na podstawie zachowania się wybranych parametrów krytycznych trzy często spotykane rodzaje wstrząsu u chorych leczonych na oddziałach chirurgicznych i traumatologicznych. MATERIAŁ I METODYKA Prospektywne badania obejmowały chorych hospitalizowanych w trybie nagłym w klinikach wchodzących w skład II Katedry Chirurgii Ogólnej Collegium Medicum UJ w okresie

Significant effort was made to create a uniform system for the assessment of patient clinical status – regardless of the underlying disease, which would serve as a help for making therapeutic decisions and evaluating prognosis. For this purpose, many scales assessing the severity of homeostatic disturbances were created. In spite of their abundance, there is still a lack of single scale that can quickly, precisely and unequivocally set proper diagnosis in different life-threatening conditions. Moreover, many from the recently devised scales are based on parameters that require significant time or sophisticated techniques to obtain results (1-11). A system established to assess patient clinical status and aid in making proper diagnosis – especially in situations requiring immediate interventions – could improve the process of initial triage in Emergency Departments with limited access to highly specialized diagnostic techniques. The aim of this study was to create models of response in three commonly found settings of surgical and traumatological shock based on a set of selected critical parameters. MATERIAL AND METHODS Material for the prospective study consisted of patients hospitalized in Clinics of the 2nd Department of General Surgery from 1st May 2001 do 1st January 2005. There were 85 patients included in the study and they belonged to the following groups: 1. Multiple or multiorgan injuries (MOC) are the most challenging problem of modern


626

P. Budzyński i wsp.

1.05.2001 – 1.01.2005 r. Badaniem objęto łącznie 85 osób. Do analizy statystycznej wybrano następujące grupy chorych: 1. Chorych z mnogimi lub wielonarządowymi obrażeniami ciała (MOC), stanowiącymi poważny problem współczesnej traumatologii i najczęstszą przyczynę zgonów w populacji poniżej 45 r.ż. (2, 12-15). Do grupy tej zaliczono pacjentów o ciężkości obrażeń ocenionej na co najmniej 7 pkt. wg LSO (16). Badaniami objęto 30 chorych. Dominowali w niej mężczyźni. Było ich 19, a kobiet tylko 11. Średnia wieku w tej grupie wyniosła 38,4 lat (SD ± 18,9), co sprawiło, że była to „najmłodsza” grupa spośród objętych badaniem. 2. Chorych z ostrym zapaleniem trzustki (OZT) o ciężkości ocenionej na co najmniej trzeci stopień według skali Trapnella (17, 18), jako modelowy przykład choroby zagrożonej w znacznym odsetku przypadków rozwojem zaburzeń metabolicznych w wyniku powikłań septycznych i niewydolności wielonarządowej (19). Do grupy tej włączono 25 chorych, o niemal równym podziale płci – 12 mężczyzn i 13 kobiet. Średnia wieku w tej grupie była w sposób istotny wyższa i wyniosła 55,9 lat (SD ± 13,4). W grupie tej znalazło się 11 pacjentów z poalkoholowym i 14 z kamiczym zapaleniem trzustki. 3. Chorych z krwawieniem – do grupy tej zaliczono pacjentów przyjmowanych z powodu potwierdzonego endoskopowo (20) krwawienia do światła górnego odcinka przewodu pokarmowego (najczęściej jako powikłanie choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy) (21), którzy wymagali w ciągu pierwszej doby przetaczania preparatów czerwonokrwinkowych z powodu spadku hematokrytu poniżej 25%. Do grupy tej zaliczono 30 chorych. Wystąpiła tu najwyraźniejsza przewaga mężczyzn – było ich aż 24. Średnia wieku wyniosła 46,3 lat (SD ± 16,3). W pracy wykorzystano zaproponowaną przez Siegla (9, 10, 22, 23) w latach siedemdziesiątych i kilkakrotnie udoskonalaną skalę PSCM (tj. Physiologic State Classification Methodology), przyporządkowującą za pomocą 17 parametrów (głównie kardiologicznych) pacjenta do jednego z sześciu modeli: prawidłowej reakcji na uraz, niewydolności metabolicznej, wczesnej i późnej niewydolności oddechowej, dekompensacji krążeniowej, hipowolemii bez wstrząsu oraz grupy kontrolnej. Badania nasze obejmowały:

traumatology and the leading cause of death in the population under 45 (2, 12-15). The inclusion criterion was severity of injuries assessed to be at least 7 points according to LSO scale (16). There were 30 patients included in this group. There was a male predominance (19 male versus 11 female patients). The mean age of patients from this group was 38.4 (SD±18.9) and this group proved the youngest in the study material. 2. Severe acute pancreatitis (OZT) – consisting of patients classified as at least 3rd degree of severity according to Trapnell’s scale (17, 18) as a model of disease with high incidence of metabolic disturbances due to the development of septic complications and multiple organ failure (19). 25 patients were included in this group. No significant sex predominance was observed (12 men vs 13 women). The mean age of the patients was 5.,9 (SD±13.4). There were 11 cases of alcohol-induced pancreatitis and 14 cases of biliary pancreatitis. 3. Bleeding – inclusion criteria were endoscopically confirmed (20). Upper GI bleeding (the most common complication of peptic ulcer disease of the stomach and duodenum (21)) in patients requiring blood transfusions during the first 24 hours of admission due to decreased haematocrit value below 25%. 30 patients were included in this group. The most significant male sex predominance (24 men vs. only 6 women) was observed in this group. The mean age of patients was 46.3 (SD±16.3). PSCM i.e. Physiologic State Classification Methodology was developed in the 1970s, improved by Siegel et al. (9, 10, 22, 23), and constituted the inspiration for this study. PSCM designated patients in one of the 6 categories (normal stress response, metabolic insufficiency, metabolic insufficiency, early and late respiratory insufficiency, cardiogenic decompensation, hypovolemia without shock and “control” – trauma recovery) on the basis of assessment of the 17 parameters (mostly cardiologic). In our study, a different set of parameters was included: – heart rate (min–1), – systolic blood pressure (mm Hg), – cardiac index (l/min/m2) measured with use of non-invasive method,


Modelowanie niektórych rodzajów wstrząsu w chirurgii

– częstość tętna (min–1), – skurczowe ciśnienie tętnicze (mm Hg), – współczynnik sercowy (l/min/m2), oznaczany w sposób nieinwazyjny, – stężenie hemoglobiny (g/dl), – bilans płynów (l/dobę) wyliczany jako różnica pomiędzy podażą a utratą, – poziom płytek krwi (tys./mm3), – czas kaolinowo-kefalinowy (sec), – międzynarodowy znormalizowany współczynnik protrombiny (INR), – temperatura w odbytnicy (st. C), – bezwzględna limfocytoza krwi obwodowej (tys./mm3), – stężenie kreatyniny (µmol/l), – stężenie potasu (mmol/l), – aktywność dehydrogenazy mleczanowej (IU), – stężenie bilirubiny (µmol/l), – aktywność cholinoesterazy (IU), – aktywność aminotransferazy asparaginowej (IU), – częstość oddechów (min–1), – wartość pH krwi arterializowanej, – ciśnienie cząstkowe tlenu (mm Hg) krwi arterializowanej. Bilans płynów wyliczano jako różnicę między dobową podażą (zarówno dożylną, jak i doustną) i utratami. Temperaturę ciała mierzono w odbytnicy. Ciśnienie tętnicze mierzono bezkrwawo, w spoczynku. Częstość oddechów w czasie minuty u chorych wentylowanych sztucznie uzyskiwano z ustawień respiratora (liczba oddechów własnych – o ile takie były – oraz liczba oddechów z aparatu). Do analizy statystycznej wybrano chorych, którzy przeżyli 7 dób od początku choroby. Badania przeprowadzane były w ciągu pierwszych 24 godzin od przyjęcia (pierwsza doba) oraz w czwartej i w siódmej dobie hospitalizacji, by umożliwić prześledzenie dynamiki zaburzeń homeostazy. Na podstawie tych wskaźników dla każdej z grup wyliczono wartości średnie oraz odchylenie standardowe. Następnie zebrany materiał poddano statystycznej analizie dyskryminacyjnej (24), której częścią było obliczenie tzw. kwadratów odległości Mahalanobisa pomiędzy grupami (odpowiadających odległościom pomiędzy centroidami grup w wielowymiarowej przestrzeni, a więc odzwierciedlających różnice pomiędzy grupami). Wartości te są tym większe, im bardziej różnią się od siebie poszczególne grupy. Macierz odległości Mahalanobisa ilustrowano za pomocą skalowa-

627

– hemoglobin (g/dl), – fluid balance (l/24 hours) calculated as a difference between supplies and loses, – thrombocyte count (tys./mm3), – Activated Partial Thromboplastin Time (sec), – INR, – core (rectal) temperature (degrees of C), – lymphocyte count (thousands/mm3), – creatinine (µmol/l), – kalium (mmol/l), – lactate dehydrogenase (IU), – bilirubin (µmol/l), – cholinesterase (IU), – aspartate aminotransferase (IU), – respiratory rate (min–1), – arterialized blood pH, – oxygen partial pressure (mm Hg) in arterialized blood. Fluid balance was calculated as a difference between intake (oral and intravenous) and loss. Core (rectal) temperature was used for every patient. Arterial blood pressure was non-invasively measured at rest, according to the RivaRocci technique. The respiratory rate for mechanically ventilated patients was assessed on the basis of the number of own breaths (if they were present) and settings of the respirator. Only patients who survived at least 7 days from the onset of the disease were included in the study. A set of those parameters was evaluated in the days following treatment (first, fourth and seventh) in every patient. Initial analysis of the mean values and standard deviations of parameters for each group in every studied day constituted the first stage of statistical analysis. Discrimination analysis (24) in every group for each day of the study was performed with calculation of Mahalanobis squared distances between the groups that reflect reciprocal distances among centroids of the groups in multi-dimensional space (thus revealing differences among the groups). Greater differences in the studied groups were denoted by higher values of Mahalanobis squared distances. The Mahalanobis distance matrix was illustrated using a multi-dimensional scaling to facilitate detection of the pattern of relation between the groups. Discrimination functions were then calculated allowing for the assignment of the new observation to one of the groups. Eventually, usefulness of discrimination analysis in the identification of affiliation of


628

P. Budzyński i wsp.

nia wielowymiarowego, dzięki temu można było łatwiej dostrzec wzorce wzajemnych relacji między grupami. Następnie obliczono tzw. „funkcje dyskryminacyjne”, na podstawie których można każdą nową obserwację zaklasyfikować do jednej z wymienionych wyżej grup. Ostatnim etapem analizy statystycznej było przeprowadzenie testu krzyżowego w celu określenia użyteczności analizy dyskryminacyjnej w identyfikowaniu przynależności chorych do każdej z badanych grup. Wyniki tej części analizy przedstawiono w postaci tzw. macierzy błędnych klasyfikacji. Dane do pracy zebrano w bazie danych utworzonej w programie Microsoft Excel. Obliczenia wykonano na podstawie program STATISTICA. WYNIKI Pierwszy etap stanowiła wstępna analiza z oceną średnich wartości i odchyleń standardowych w każdej grupie, dla każdej doby z osobna. Rozkład w grupach w każdej badanej dobie był normalny. Na ryc. 1 badane wskaźniki zostały przedstawione dla wszystkich grup jako odsetek normy. W poszczególnych dobach zaobserwować można pewne podobieństwa pomiędzy grupami. W pierwszej dobie zbliżone były do siebie kształtem wykresu (odzwierciedlającym zaburzenia homeostazy) grupy mnogich obrażeń ciała i krwawień do przewodu pokarmowego.

the patients to the studied groups was evaluated, which has been presented as a wrong classifications’ matrix. The study material was collected using Microsoft Excel, and statistical analysis was performed using the STATISTICA program. RESULTS Initial analysis with assessment of mean values and standard deviations of parameters for each group in every studied day constituted the first stage of statistical analysis. Distribution within groups proved normal in every studied day. Figure 1 presents selected parameters as a percentage of normal values. Similarities between groups are observed in the following days. In the first day of the treatment, shapes of the diagrams (reflecting disturbances of homeostasis) for the groups of multiple injuries and upper GI bleeding were comparable. There were increased heart and respiratory rates, low levels of hemoglobin, a significantly positive fluid balance and clotting disorders observed in both groups. Whereas there were no changes in the level of enzymes (lactate dehydrogenase, aspartate aminotransferase) observed in patients from the bleeding group as compared to MOC, the cardiac index was distinctly decreased. In the OZT group, similar to the MOC group, increased respiratory rate, decreased lymphocyte count, eleva-

Ryc. 1. Średnie wartości badanych wskaźników dla poszczególnych grup w kolejnych dobach Fig. 1. Mean values of selected parameters for all groups in consecutive days of treatment


Modelowanie niektórych rodzajów wstrząsu w chirurgii

W grupach tych obserwowano wyraźne przyspieszenie tętna i oddechów, niskie stężenie hemoglobiny, wyraźnie dodatni bilans płynów oraz zaburzenia krzepnięcia. W grupie krwawień nie zanotowano natomiast w pierwszej dobie obserwowanych w grupie MOC zmian aktywności enzymów (LDH, AspAT), a wyraźnie obniżony był wskaźnik sercowy. W grupie OZT, podobnie jak w grupie mnogich obrażeń ciała, stwierdzono również wzrost częstości oddechów, wyraźny spadek limfocytozy, wzrost aktywności LDH i AspAT oraz konieczność dużych przetoczeń od początku choroby. Grupy te różniły się jednak kilkoma wskaźnikami – w grupie ostrego zapalenia trzustki nie obserwowano na początku choroby istotnego przyspieszenia częstości tętna, stężenie hemoglobiny było prawidłowe, a prężność tlenu we krwi arterializowanej była wyraźnie obniżona. W dobie czwartej i siódmej grupy mnogich obrażeń ciała i ostrego zapalenia trzustki – a więc choroby przebiegające z nadmiernym pobudzeniem procesów zapalnych, prowadzących do niewydolności narządowych – zbliżyły się znacznie do siebie. W obu tych grupach w czwartej dobie stwierdzono przyspieszone tętno, przy prawidłowym wskaźniku sercowym, niską limfocytozę, podwyższoną aktywność enzymów LDH i AspAT oraz wyższe stężenie bilirubiny. Nadal obserwowano przyspieszony oddech i nieznaczne zaburzenia układu krzepnięcia. W dobie siódmej w obu grupach utrzymywały się zaburzenia enzymatyczne (wysoka aktywność LDH i AspAT) i układu krzepnięcia (przedłużony czas APTT i wysoki INR), podwyższone stężenie bilirubiny i nieznacznie kreatyniny, niski bilans płynów oraz przyspieszenie oddechu i tętna. Różnice pomiędzy grupami – których odzwierciedleniem są kwadraty odległości Mahalanobisa – zobrazowano rzutując je na wykresach trójwymiarowych (ryc. 2-4). We wszystkich dobach różnice pomiędzy grupami były istotne statystycznie. Dodatkowo przedstawiono w tabelach wartości liczbowe kwadratów odległości Mahalanobisa (tab. 1, 2, 3). Jak wynika z ryc. 2 i tab. 1 badane grupy w wielowymiarowej przestrzeni znajdowały się dość równomiernie daleko od siebie, co świadczy o nieco odmiennych reakcjach w obserwowanych rodzajach wstrząsu. Pewne podobieństwa można zaobserwować pomiędzy grupami MOC i Krwawienie, czego odzwierciedleniem jest podobna lokalizacja w jednej z osi (będącej

629

ted levels of LDH and AspAT in addition to the requirement of massive fluid transfusion were noted. However, many differences between those two groups were observed. In the acute pancreatitis group, no increased heart rate and decreased hemoglobin levels were noted while oxygen partial pressures in arterialized the blood were significantly lowered. In the fourth and seventh day of treatment diagrams for groups of multiple injuries and acute pancreatitis, diseases with excessive stimulation of inflammatory processes leading to organ dysfunction became very similar. In addition to elevated LDH, AspAT and bilirubin levels, an increased heart rate, despite the normal cardiac index, and decreased lymphocyte counts were observed in both groups. Increased respiratory rate and clotting disturbances were noted. In the seventh day of treatment enzymatic disturbances (high levels of LDH and AspAT) with clotting dysfunction (elongated APTT plus increased INR), elevated levels of bilirubin and creatinine, low fluid balance and increased heart and respiratory rates were observed in both the MOC and OZT groups. Differences amongst the groups – reflected by Mahalanobis squared distances – were illustrated on 3-dimensional diagrams (fig. 2-4). In all days of treatment, differences proved statistically significant. Numerical Mahalanobis squared distances were additionally presented in tab. 1, 2, 3.

Ryc. 2. Wykres kwadratów odległości Mahalanobisa dla doby pierwszej Fig. 2. Diagram of Mahalanobis squared distances between the groups in first day


630

P. Budzyński i wsp.

Ryc. 3. Wykres kwadratów odległości Mahalanobisa dla doby czwartej Fig. 3. Diagram of Mahalanobis squared distances between the groups in fourth day

Ryc. 4. Wykres kwadratów odległości Mahalanobisa dla doby siódmej Fig. 4. Diagram of Mahalanobis squared distances between the groups in seventh day

pewnym uproszczeniem – kwadraty odległości Mahalanobisa są różnicami w przestrzeni o tylu wymiarach, ile jest badanych zmiennych – w tym wypadku 19). W czwartej dobie wyraźnie zwiększyły się różnice pomiędzy grupami MOC i Krwawienie, zaczęły się natomiast do siebie „upodabniać” grupy chorych z mnogimi obrażeniami ciała i ciężką postacią OZT (ryc. 3 i tab. 2). Świadczy to o podobnym charakterze zaburzeń homeostazy w tych dwóch rodzajach wstrząsu, z nadmiernym pobudzeniem układu odpornościowego, prowadzącym u niektórych chorych do zespołu dysfunkcji lub nawet niewydolności wielonarządowej (25-38).

As presented in fig. 2 and tab. 1, study groups were evenly dispersed in multi-dimensional space, which demonstrates differences in an organism’s reaction to the studied types of shock. Some similarities can be observed between groups of MOC and bleeding, reflected by congruent localization of one of the coordinate axis (all axes are just simplification, because Mahalanobis squared distances reflect differences in space with number of dimensions equaling the number of studied variables – in this particular case 19). On the fourth day of treatment, differences between groups of MOC and upper GI bleeding increased while groups of MOC and OZT beca-

Tabela 1. Wartości kwadratów odległości Mahalanobisa dla poszczególnych dób Table 1. Mahalanobis squared distances between the groups in consecutive days

Pierwsza doba / 1st day

Czwarta doba / 4th day

Siódma doba / 7th day

MOC / multiple injuries krwawienie / GI bleeding OZT / acute pancreatitis MOC / multiple injuries krwawienie / GI bleeding OZT / acute pancreatitis MOC / multiple injuries krwawienie / GI bleeding OZT / acute pancreatitis

MOC / Multiple injuries 0,00000 9,76182 18,37928 MOC / multiple injuries 0,00000 14,20910 5,06137 MOC / multiple injuries 0,00000 15,03568 6,75706

Krwawienie / GI bleeding 9,76182 0,00000 20,07094 Krwawienie / GI bleeding 14,20910 0,00000 9,91174 Krwawienie / GI bleeding 15,03568 0,00000 7,31214

OZT / Acute pancreatitis 18,37928 20,07094 0,00000 OZT / acute pancreatitis 5,06137 9,91174 0,00000 OZT / acute pancreatitis 6,75706 7,31214 0,00000


Modelowanie niektórych rodzajów wstrząsu w chirurgii

631

Tabela 2. Wyniki sprawdzianu krzyżowego Table 2. Results of “cross analysis” assessing accuracy of identification of affiliation of new patient to one of the studied groups

MOC / multiple injuries Krwawienie / GI bleeding OZT / acute pancreatitis Œrednia / mean

Pierwsza doba / Czwarta doba / 1st day 4th day 90% 86,6% 96,7% 88,7% 88% 76% 91,5% 83,8%

W ostatniej objętej badaniem dobie podobieństwa pomiędzy grupami MOC i OZT stały się jeszcze bardzie wyraźne, jako wyraz podobnych procesów patofizjologicznych towarzyszących tym schorzeniom, w znacznym odsetku zagrożonym rozwojem niewydolności wielonarządowej (ryc. 4). Następnie w sprawdzianie krzyżowym analizy dyskryminacyjnej oceniono przydatność wybranych do analizy parametrów w identyfikowaniu grup. Średnia prawidłowych klasyfikacji w pierwszej dobie wyniosła 91,5% (za pomocą wybranych wskaźników najlepiej przyporządkowywano chorych z krwawieniem – 96,7%, najgorzej chorych z ostrym zapaleniem trzustki – 88%). W dobie czwartej odsetek prawidłowych klasyfikacji obniżył się do 83,8%. Najgorzej przyporządkowywani byli chorzy z grupy OZT – 76% (najczęstsze błędy w identyfikacji zanotowano pomiędzy grupami OZT i MOC, co ma swoje uzasadnienie w podobnym przebiegu choroby z rozwojem SIRS i MOF). W siódmej dobie średnia sprawdzalność przyporządkowań wzrosła do 86,4%. Znowu najgorzej podlegała przyporządkowaniu grupa OZT (76% poprawnych klasyfikacji), i podobnie jak w dobie siódmej, najczęstsze błędne klasyfikacje zachodziły pomiędzy grupami MOC i OZT. OMÓWIENIE Mnogość istniejących skal służących ocenie chorych oraz często znaczny stopień ich skomplikowania utrudnia ich zastosowanie w medycynie doraźnej (1-8). Dotychczas żadna ze skal nie okazała się być samodzielnie wystarczająca w przewidywaniu ostatecznego wyniku leczenia. Stąd też ciągłe poszukiwanie nowych możliwych kierunków badań, w tym oceny układu odpornościowego, a zwłaszcza mediatorów stanu zapalnego (9-11, 39-41), których

Siódma doba / £¹cznie / Together 7th day 90% 88,9% 93,3% 92,9% 76% 80% 86,4% 87,3%

me similar (fig. 3 and tab. 2). This is due to similar disturbances of homeostasis in those two types of shock with excessive stimulation of the immune system leading in some cases to organ dysfunction or even multiple organ failure (25-38). In the last studied day, similarities between groups of MOC and OZT proved to be even more unequivocal as a result of similar pathophysiological processes found in both diseases, with a high risk of development of multiple organ failure (fig. 4). Eventually, the usefulness of discrimination analysis in the identification of affiliation of the patients to the studied groups was evaluated. Overall, the ratio of proper classification of the groups for the first day of observation for discrimination analysis was 91.5% (patients from the GI bleeding group were the best classified – 96.7%, while patients suffering from acute pancreatitis were classified the worst – 88%). On the fourth day, effectiveness of the method decreased to 83.8% in the acute pancreatitis group (76%), which was the worst classified (the most common mistakes in categorizing belonged to the groups of OZT and MOC due to similar pathophysiological processes found in both of the diseases with development of SIRS and MOF). Overall, the ratio of proper classifications for the seventh day increased 86.4% with the acute pancreatitis group being the worst classified (76% of proper classifications). Wrong classifications were most commonly observed in the groups of acute pancreatitis and multiple injuries. DISCUSSION The abundance and complexity of the scales designed for assessment of patient status


632

P. Budzyński i wsp.

oznaczenie niestety – z racji na cenę lub stopień skomplikowania oznaczenia – ma wciąż ograniczone zastosowanie w praktyce klinicznej. Stworzone modele charakteryzują się przede wszystkim prostotą wybranych parametrów. Mimo to, nowe obserwacje można przyporządkować do jednego z przedstawionych modeli z prawdopodobieństwem przekraczającym 80%. W pierwszej dobie najlepiej dyskryminowaną grupę stanowili chorzy z krwawieniem do przewodu pokarmowego (z prawdopodobieństwem przekraczającym 95%). W grupie tej najwcześniej dochodziło do spadku ciśnienia (4, 42, 43), któremu towarzyszył obniżony przepływ tkankowy, wyrażający się m.in. niską prężnością tlenu we krwi. W przypadku krwawienia wcześnie dochodziło do obniżenia stężenia hemoglobiny, chorzy ci wymagali znacznych przetoczeń i wzrastała u nich częstość oddechów. Trzech chorych z grupy MOC w dobie pierwszej zostało błędnie przyporządkowanych do grupy krwawień do przewodu pokarmowego. Jest to wynikiem tego, iż niejednokrotnie dominującym początkowym zaburzeniem w tej grupie chorych jest masywny krwotok, wymagający intensywnej płynoterapii (3, 14, 23, 44-47). Chorzy z grupy OZT dwukrotnie byli błędnie przyporządkowywani do grupy MOC, co związane było z wyrazistą reakcją zapalną towarzyszącą obu tym schorzeniom (27-31). Czwarta doba okazała się najtrudniejsza dla poprawnej identyfikacji grup przy użyciu wybranych wskaźników – tylko ok. 84% poprawnych przyporządkowań. Najlepiej dyskryminowaną grupą była ponownie grupa krwawień do przewodu pokarmowego, a najgorzej grupa OZT (76%). Najczęstsze błędy przyporządkowań zachodziły pomiędzy grupami OZT i MOC, w wyniku ujawniającej się w tych grupach nadmiernej aktywacji układu odpornościowego, która prowadzi poprzez etap SIRS do niewydolności narządowej (6) – w pierwszym etapie do niewydolności oddechowej (objawiającej się niską prężnością tlenu). W dobie siódmej ogólny odsetek poprawnych klasyfikacji wzrósł do ponad 86%. Najlepiej przy zastosowaniu analizy dyskryminacyjnej odróżniana grupa to ponownie grupa krwawienia (ponad 93% prawidłowych przyporządkowań), niewiele gorzej MOC (90%). Najgorzej przyporządkowywani byli znów chorzy z ciężką postacią OZT. Chorych z tej grupy klasyfikowano błędnie jako chorych z grupy MOC (czterokrotnie) i z krwawieniem (trzykrotnie). Podobnie

impedes their use in emergency medicine (18). Until now, no single scale proved independently efficient in the prognostication of treatment results. Hence, new research accounts for the integrity of the immune system, especially mediators of the inflammatory process (9-11, 39-41), but their practical use – due to price and complexity of the technique – is still limited in clinical practice. Above all, the presented models are characterized by simplicity of the parameters used. Nevertheless, discrimination functions allow for assignment of the new observation to one of the models with a probability exceeding 80%. During the first day of observation, patients from the GI bleeding group were the best classified (with probability exceeding 95%). In this group, decreased blood pressure was observed the earliest (4, 42, 43) with concomitant diminished tissue perfusion manifested by e.g. low oxygen partial pressure in arterialized blood. Patients suffering from GI bleeding presented with decreased hemoglobin levels, increased respiratory rates, and required massive transfusions. Three patients with multiple injuries on the first day were falsely classified into the upper GI bleed group. This resulted from the fact that massive bleeding requires intensive fluid transfusions (3, 14, 23, 44-47) and comprises the initial dominating disorder found in patients with multiple injuries. As a result of distinct inflammatory response found in both diseases, two patients suffering from acute pancreatitis were falsely classified into the MOC group, (27-31). The fourth day of observation proved the most difficult for proper classification of studied groups on the basis of selected parameters – only about 84% of proper classifications. Patients from the GI bleed group were again the best classified, while patients suffering from acute pancreatitis were classified the worst (76%). The most common mistakes in categorizing belonged to the groups of OZT and MOC due to excessive activation of the immune system as a result of sickness ranging from SIRS to organ dysfunction (6) – in the first sequence to respiratory insufficiency (reflected by low oxygen partial pressure). Overall, the ratio of proper classifications for the seventh day increased to more than 86%. Patients from the GI bleed group were again the best classified (more than 93% of


Modelowanie niektórych rodzajów wstrząsu w chirurgii

jak w czwartej dobie, powodem tego jest obserwowana w grupie chorych z ciężką postacią OZT nadmiernie nasilona odpowiedź zapalna, objawiająca się podobnie niskimi wartościami limfocytozy, zaburzeniami krzepnięcia i niską prężnością tlenu. WNIOSKI W niniejszej pracy przedstawiono modele odpowiedzi organizmu w trzech różnych schorzeniach chirurgicznych, prowadzących w drodze odmiennych mechanizmów patofizjologicznych do rozwoju niedotlenienia tkankowego. Charakterystyczną cechą tych modeli jest prostota zastosowanych klinicznych i biochemicznych parametrów, których oznaczenie nie stwarza trudności nawet w oddziałach medycyny ratunkowej. Wybrane parametry – znacznie prostsze w porównaniu z parametrami wykorzystywanymi w skalach powszechnie stosowanych do oceny klinicznego stanu chorych – pozwoliły uzyskać modele wstrząsu chirurgicznego różniące się od siebie w sposób istotny statystycznie. Przy zastosowaniu funkcji dyskryminacyjnych, można na ich podstawie, z prawdopodobieństwem ok. 87,3%, prawidłowo przyporządkować dowolnego chorego do jednego z opisanych modeli, co może stanowić znaczącą pomoc w procesie diagnostycznym i leczniczym chorych w stanie bezpośredniego zagrożenia życia.

633

proper classifications) and patients suffering from multiple injuries were classified with similarly good results (90%). Again, the acute pancreatitis group proved the worst classified. Patients from this group were falsely classified into groups of MOC (four patients) and bleeding (three patients). Again, the wrong classifications of patients suffering from acute pancreatitis resulted from an excessive inflammatory response manifesting itself via low lymphocyte count, clotting disturbances and low oxygen partial pressure. CONCLUSIONS Models of an organism’s response in three different surgical diseases leading to distinct pathophysiological mechanisms to diffuse tissue hypoxia were presented. Those models are characterized primarily by simplicity of clinical and biochemical parameters used. The results can easily be obtained even in Emergency Departments. The set of selected parameters enabled the development of models of surgical shock that varied statistically. Use of the classification functions allows for assignment of a new patient with an approximate 87.3% probability to one of the models that can be helpful in the diagnostic and therapeutic process for life-threatening conditions.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Khan AA, Parekh D, Cho Y et al.: Improved prediction of outcome in patients with severe acute pancreatitis by the APACHE II score at 48 hours after hospital admission compared with the APACHE II score at admission. Acute Physiology and Chronic Health Evaluation. Arch Surg 2002; 137(10): 1136-40. 2. Chawda MN, Hildebrand F, Pape HC et al.: Predicting outcome after multiple trauma: which scoring system? Injury 2004; 35(4): 347-58. 3. Gou DY, Zhu YF, Jin Y et al.: Spontaneous diuresis and negative fluid balance predicting recovery and survival in patients with trauma-hemorragic shock. Chin J Traumatol 2003; 6(6): 382-84. 4. Inayet N, Amoateng-Adjepong Y, Upadya A et al.: Risks for developing critical illness with GI hemorrhage. Chest 2000; 118(2): 473-78. 5. Johnson CD, Toh SK, Campbell MJ: Combination of APACHE II score and an obesity score (APACHE-O) for the prediction of severe acute pancreatitis. Pancreatology 2004; 4(1): 1-6.

6. Lee YJ, Park CH, Yun JW et al.: Predictive comparisons of procalcitonin (PCT) level, arterial ketone body ratio (AKBR), APACHE III score and multiple organ dysfunction score (MODS) in systemic inflammatory response syndrome (SIRS). Yonsei Med J 2004; 45(1): 29-37. 7. Revell MP, Pynsent PB, Abudu A et al.: Trauma scores and trauma outcome measures. Trauma 2003; 5: 61-70. 8. Taylor SL, Morgan DL, Denson KD et al.: A comparison of the Ranson, Glasgow, and APACHE II scoring systems to a multiple organ system score in predicting patient outcome in pancreatitis. Am J Surg 2005; 189(2): 219-22. 9. Rixen D, Siegel JH, Abu-Salih A et al.: Physiologic state severity classification as an indicator of posttrauma cytokine response. Shock 1995; 4(1): 2738. 10. Rixen D, Siegel JH, Friedman HP: „Sepsis/ SIRS”, physiologic classification, severity stratification, relation to cytokine elaboration and outco-


634

P. Budzyński i wsp.

me prediction in posttrauma critical illness. J Trauma 1996; 41(4): 581-98. 11. Santibanez-Gallerani AS, Barber AE, Williams SJ et al.: Improved survival with early fluid resuscitation following hemorrhagic shock. World J Surg 2001; 25(5): 592-97. 12. Brongel L: Ciężkie mnogie i wielonarządowe obrażenia ciała: zasady postępowania. Przegl Lek 2003; 60 Supl. 7: 56-62. 13. Cirera E, Plasencia A, Ferrando J et al.: Factors associated with severity and hospital admission of motor-vehicle injury cases in a southern European urban area. Eur J Epidemiol 2001; 17(3): 201-08. 14. MacLeod J, Lynn M, McKenney MG et al.: Predictors of mortality in trauma patients. Am Surg 2004; 70(9): 805-10. 15. Aharonson-Daniel L, Boyko V, Ziv A et al.: A new approach to the analysis of multiple injuries using data from a national trauma registry. Inj Prev 2003; 9(2): 156-62. 16. Brongel L: Własna modyfikacja skali punktowej AIS i wskaźnika ciężkości obrażeń ISS: Liczbowa Skala Obrażeń (LSO). Pol Przegl Chir 1988; 60: 986. 17. Trapnell JE: The natural history and prognosis of acute pancreatitis. Ann R Coll Surg Engl 1966; 38(5): 265-87. 18. Trapnell JE, Duncan EH: Patterns of incidence in acute pancreatitis. Br Med J 1975; 2(5964): 17983. 19. Goldacre MJ, Roberts SE: Hospital admission for acute pancreatitis in an English population, 1963-98: database study of incidence and mortality. BMJ 2004; 328(7454): 1466-69. 20. Segal F, Prolla JC, Maguilnik I et al.: Clinical and endoscopic aspects in the evolution of patients with bleeding peptic ulcer – a cohort study. Arq Gastroenterol 2000; 37(3): 162-67. 21. Sarosi GA, Jr., Jaiswal KR, Nwariaku FE et al.: Surgical therapy of peptic ulcers in the 21st century: more common than you think. Am J Surg 2005; 190(5): 775-79. 22. Siegel JH: Sepsis, abnormal metabolic control, and the multiple organ failure syndrome. Trauma. Emergency surgery and critical care. Siegel J.H. (red.). 1987. 23. Siegel JH, Rivkind AI, Dalal S et al.: Early physiologic predictors of injury severity and death in blunt multiple trauma. Arch Surg 1990; 125(4): 498508. 24. Stanisz A: Analiza dyskryminacyjna. Medycyna Praktyczna 2002; 6: 170-75. 25. Buter A, Imrie CW, Carter CR et al.: Dynamic nature of early organ dysfunction determines outcome in acute pancreatitis. Br J Surg 2002; 89(3): 298-302. 26. Company L, Saez J, Martinez J et al.: Factors predicting mortality in severe acute pancreatitis. Pancreatology 2003; 3(2): 144-48. 27. Dinarello CA: Proinflammatory and anti-inflammatory cytokines as mediators in the pathogenesis of septic shock. Chest 1997; 112(6 Suppl): 321S329S.

28. Egger G, Aigner R, Glasner A et al.: Blood polymorphonuclear leukocyte migration as a predictive marker for infections in severe trauma: comparison with various inflammation parameters. Intensive Care Med 2004; 30(2): 331-34. 29. Giannoudis PV, Hildebrand F, Pape HC: Inflammatory serum markers in patients with multiple trauma. Can they predict outcome? J Bone Joint Surg Br 2004; 86(3): 313-23. 30. Giannoudis PV, Smith RM, Banks RE et al.: Stimulation of inflammatory markers after blunt trauma. Br J Surg 1998; 85(7): 986-90. 31. Ievins F: Post-traumatic acute renal failure: its pathophysiological basis and treatment. Trauma 2004; 6: 111-20. 32. Kalaciński J, Orawczyk T, Kurczych K i wsp.: Martwicze ostre zapalenie trzustki leczone metodą „otwartego brzucha” – leczenie żywieniowe, postępowanie z powikłaniami pooperacyjnymi i zakażeniem. Chirurgia Polska 2001; 3(4): 171-78. 33. Kong L, Santiago N, Han TQ et al.: Clinical characteristics and prognostic factors of severe acute pancreatitis. World J Gastroenterol 2004; 10(22): 3336-38. 34. Mimasaka S, Hashiyada M, Nata M et al.: Correlation between serum IL-6 levels and death: usefulness in diagnosis of „traumatic shock”? Tohoku J Exp Med 2001; 193(4): 319-24. 35. Polyzogopoulou E, Bikas C, Danikas D et al.: Baseline hypoxemia as a prognostic marker for pulmonary complications and outcome in patients with acute pancreatitis. Dig Dis Sci 2004; 49(1): 150-54. 36. Reid PT, Donnelly SC, Haslett C: Inflammatory predictors for the development of the adult respiratory distress syndrome. Thorax 1995; 50(10): 1023-26. 37. Talmor M, Hydo L, Barie PS: Relationship of systemic inflammatory response syndrome to organ dysfunction, length of stay, and mortality in critical surgical illness: effect of intensive care unit resuscitation. Arch Surg 1999; 134(1): 81-87. 38. Zhu AJ, Shi JS, Sun XJ: Organ failure associated with severe acute pancreatitis. World J Gastroenterol 2003; 9(11): 2570-73. 39. Chen Y, Luo XL, Ma CZ: White blood cells and hemoglobin assay for the evaluation of multiple traumas. Chin J Traumatol 2004; 7(3): 191-92. 40. Walsh DS, Siritongtaworn P, Pattanapanyasat K et al.: Lymphocyte activation after non-thermal trauma. Br J Surg 2000; 87(2): 223-30. 41. Wick M, Kollig E, Muhr G et al.: The potential pattern of circulating lymphocytes TH1/TH2 is not altered after multiple injuries. Arch Surg 2000; 135(11): 1309-14. 42. Chen YC, Tsai MH, Hsu CW et al.: Role of serum creatinine and prognostic scoring systems in assessing hospital mortality in critically ill cirrhotic patients with upper gastrointestinal bleeding. J Nephrol 2003; 16(4): 558-65. 43. Younes RN, Birolini D: Hypertonic/hyperoncotic solution in hypovolemic patients: experience in the emergency room. Rev Hosp Clin Fac Med Sao Paulo 2002; 57(3): 124-28.


Modelowanie niektórych rodzajów wstrząsu w chirurgii

44. Chen WQ, Wang G, Zhao W et al.: Clinical analysis of craniocerebral trauma complicated with thoracoabdominal injuries in 2165 cases. Chin J Traumatol 2004; 7(3): 184-87. 45. Dehne MG, Sablotzki A, Muhling J et al.: Longterm monitoring of renal function in poly-traumatized intensive care patients. Ren Fail 2002; 24(4): 493-504.

Pracę nadesłano: 30.10.2006 r. Adres autora: 31-501 Kraków, ul. Kopernika 21

635

46. Moore FA, McKinley BA, Moore EE: The next generation in shock resuscitation. Lancet 2004; 363(9425): 1988-96. 47. Rixen D, Raum M, Bouillon B et al.: Base deficit development and its prognostic significance in posttrauma critical illness: an analysis by the trauma registry of the Deutsche Gesellschaft fur unfallchirurgie. Shock 2001; 15(2): 83-89.


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 636–651

WYBRANE ZAGADNIENIA W POSTĘPOWANIU W OBRAŻENIACH JAMY BRZUSZNEJ SELECTED ASPECTS IN ABDOMINAL TRAUMA MANAGEMENT

MAREK KULIŚ, LESZEK BRONGEL, PIOTR BUDZYŃSKI, WALDEMAR HŁADKI, JACEK LORKOWSKI, RAFAŁ NAZIMEK, WIESŁAW JARZYNOWSKI, JAN MAGIERA Z Kliniki Medycyny Ratunkowej i Obrażeń Wielonarządowych II Katedry Chirurgii Ogólnej CM UJ w Krakowie (Department of Emergency Medicine and Multiple Injuries, 2nd Chair of General Surgery, Collegium Medicum Jagiellonian University in Cracow) Kierownik: dr hab. L. Brongel

Celem pracy była analiza „sekwencji diagnostycznych” u chorych z podejrzeniem obrażeń jamy brzusznej, zależnie od typu urazu (tępy i penetrujących), stanu hemodynamicznego (stabilni i we wstrząsie), rodzaju obrażeń (izolowane jamy brzusznej i mnogie) oraz zastosowanego leczenia (zachowawcze i operacyjne). Materiał i metodyka. Materiał stanowi 1406 hospitalizowanych po urazie w II Katedrze Chirurgii w latach 1995-2004, diagnozowanych w kierunku obrażeń jamy brzusznej. Wszystkich poddano badaniu lekarskiemu, 1373 FAST, 46 DPO, 27 TK, 45 laparoskopii i 45 badaniom kontrastowym układu moczowego. Informacje o przebiegu leczenia uzyskano przez retrospektywną analizę danych z komputerowych baz „Kopernik” i „Pacjenci”. Jakość diagnostyki oceniono na podstawie odsetka laparotomii nieleczniczych i przeoczonych obrażeń. Wyniki. Spośród 218 chorych z uszkodzeniami narządowymi 72% operowano, a 28% leczono zachowawczo. Niezależnie od rodzaju urazu, częściej operowano przyjętych we wstrząsie. Odsetek laparotomii nieleczniczych po urazach tępych wyniósł 5,9 u stabilnych i 12,3 u niestabilnych hemodynamicznie, a po urazie penetrującym odpowiednio 23,5 i 6,25. U 6 chorych leczonych zachowawczo, po tępym mnogim urazie, przeoczono obrażenia jamy brzusznej. Co dziesiątego chorego zakwalifikowano do operacji jedynie na podstawie badania lekarskiego. Byli to przede wszystkim poszkodowani z raną kłutą brzucha. U pozostałych wykorzystano FAST, jako jedyną metodę lub, nieco częściej, w połączeniu z innymi. U leczonych zachowawczo FAST wykorzystano u wszystkich, w 40% przypadków w połączeniu z innymi metodami. Poza FAST, dodatkowych metod diagnostycznych użyto u co dziesiątego chorego z izolowanym urazem brzucha i co czwartego z mnogimi obrażeniami ciała. W najliczniejszej grupie operowanych z powodu objawów krwotoku, wsparcie ultrasonografii innymi metodami konieczne było w połowie przypadków. Wnioski. FAST ma podstawowe znacznie w diagnostyce urazów tułowia. Uzupełnienia diagnostyki o TK lub LS wymagają niektórzy chorzy z podejrzeniem uszkodzeń narządowych, głównie z mnogimi obrażeniami ciała. Penetracja rany do otrzewnej, przy braku objawów obrażeń wewnętrznych, nie powinna stanowić wskazania do laparotomii. Badanie kliniczne może być podstawą kwalifikacji do laparotomii jedynie u chorych we wstrząsie z raną brzucha. Słowa kluczowe: urazy brzucha, diagnostyka obrażeń, laparotomia nielecznicza, USG-FAST, laparoskopia urazowa, diagnostyczne płukanie otrzewnej The aim of the study was analysis of diagnostic techniques relative to the type of trauma sustained (blunt versus penetrating), the patients' haemodynamic status (stable versus in shock), the character of injuries (isolated versus multiple) and the type of treatment employed (conservative versus operative) in patients with suspected abdominal injuries.


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

637

Material and methods. The study included 1406 trauma victims hospitalized in the 2nd Department of Surgery in Cracow from 1995 to 2004 who were diagnosed with or underwent surgery for suspected abdominal organ injury. In addition to the clinical examination performed in each case, the ultrasonographic examination according to FAST procedure was used in 1373 patients, diagnostic peritoneal lavage (DPL) in 46, computed tomography (CT) in 27, laparoscopy in 45 and contrast studies of the urinary tract in 45 patients. Data concerning treatment process were obtained retrospectively from the computer databases entitled "Kopernik" and "Pacjenci". The efficiency of diagnostics provided in our clinic was estimated on the basis of the percentage of exploratory laparotomies and the number of missed injuries. Results. Of 218 patients with abdominal organ injuries, 72% underwent surgery and the remaining 28% were treated conservatively. Regardless of the type of trauma, the patients in shock received surgical treatment more often. In the group of patients suffering from blunt injuries, exploratory laparotomies were performed in 5.9% of haemodynamically stable patients and in 12.3% of patients admitted in shock. In the group of penetrating injuries the percentage of exploratory laparotomies reached 23.5 and 6.25% respectively. In six patients with blunt abdominal trauma who were treated conservatively the abdominal injuries were missed. One out of every ten patients was qualified for laparotomy solely on the basis of clinical examination. Most of these patients suffered from abdominal wounds. In the vast majority of remaining patients, FAST was used as the only diagnostic technique or (more often) in combination with additional diagnostic techniques. Except for FAST, additional diagnostic techniques were used in every tenth patient with isolated abdominal injury and in every fourth with multiple injuries. In the most abundant group of patients operated on due to bleeding, FAST was supplemented by additional techniques in half of the patients. Conclusions. FAST played a crucial role in diagnosing patients with injuries of the torso. CT or laparoscopy was additionally recommended for patients with suspected intra-abdominal organ injury, especially in cases of multiple injuries. Peritoneal penetration of the wound without symptoms of intraabdominal organ injury should not constitute an indication for laparotomy. Qualification for laparotomy on the basis of clinical examination only is permissible only in haemodynamically unstable patients with abdominal wounds. Key words: abdominal trauma, nontherapeutic laparotomy, US-FAST, laparoscopy, trauma diagnostic peritoneal lavage

Diagnostyka następstw urazu, rozpoczęta na miejscu zdarzenia, kontynuowana jest na izbie przyjęć szpitala, a niekiedy na sali operacyjnej czy na oddziale, po przyjęciu. Ratownik „skazany jest” w tym względzie początkowo jedynie na własne doświadczenie i umiejętność wyciągania wniosków z wyników badania klinicznego, co bywa zawodne, zwłaszcza przy występujących zaburzeniach świadomości czy obrażeniach wielu okolic ciała. Możliwość zastosowania dodatkowych badań obrazowych czy laboratoryjnych w szpitalu ułatwia rozpoznanie obrażeń wewnętrznych i podjęcie stosownych decyzji terapeutycznych. I tu, niestety, popełniane są błędy. Dotyczy to także obrażeń narządów wewnętrznych jamy brzusznej, które – choć stosunkowo rzadkie – stanowią obok urazów głowy, główną przyczynę zagrożenia życia. Stwierdza się je niemal u wszystkich zmarłych na skutek odniesionych obrażeń, przed przyjęciem do szpitala (1-5). Ostatnio coraz popularniejszym staje się leczenie zachowawcze obrażeń narządów jamy brzusznej, czy zaopatrywanie ich z użyciem technik małoin-

The diagnostic process of detecting injuries begins on the scene of the accident and continues in the outpatient ward, operative theatre or the hospital ward. Initially, the rescuer has to base his recognition on his own clinical experience and practical skills. The result of clinical examination in many of the cases can be deceiving due to decreased levels of consciousness or additional injury to other body regions. The possibility of using additional laboratory tests and imaging techniques in the hospital enables clinicians to recognize internal organ injuries and adjust therapeutic procedures to address the state of the patients. Unfortunately, at this point, the possibility of misdiagnosing intra-abdominal injuries increases significantly. Although seldom, these injuries are second to head trauma as the leading cause of a life threatening state. Abdominal injury can be found in almost all victims who die prior to hospital admission (1-5). It has becomes popular to treat this kind of injury conservatively or use minimal invasive techniques. As a result, there is increasing need for more


638

M. Kuliś i wsp.

wazyjnych, co podwyższa wymagania wobec metod diagnostycznych. Nie wystarczy już jedynie identyfikacja wolnego płynu w jamie brzusznej, konieczne jest rozpoznanie obrażeń, określenie rodzaju i stopnia uszkodzeń oraz ustalenie optymalnego ich leczenia.

effective use of diagnostic tools. The detection of free fluid in the abdominal cavity is not sufficient and it is imperative for the severity of injury to be classified to choose its optimal treatment. MATERIAL AND METHODS

MATERIAŁ I METODYKA Do badania włączono 1406 poszkodowanych w wypadkach, poddanych badaniom diagnostycznym lub operacjom, z powodu podejrzenia obrażeń narządów jamy brzusznej. Stanowi to 16% spośród 8764 hospitalizowanych w II Katedrze Chirurgii od 1995 do 2004 r., z powodu „świeżych” urazów. Oprócz badania lekarskiego, któremu poddano wszystkich włączonych do analizy, wykorzystano u nich jedną lub kilka ze stosowanych w klinice metod diagnostycznych, tj.: badanie ultrasonograficzne wg protokołu FAST (FAST) u 1373 (97,6%), diagnostyczne płukanie otrzewnej (DPO) u 46 (3,27%), tomografię komputerową (TK) u 27 (1,92%), a laparoskopię (LS) u 45 (3,2%) i badania kontrastowe układu moczowego (BKUM) u 45 (3,2%) chorych. Dziewiętnastu (1,35%) poszkodowanych zakwalifikowano do laparotomii jedynie na podstawie obrazu klinicznego. Wiek badanych wynosił od 13 do 98 lat, średnio 42,6 (SD ± 20). Przeważali mężczyźni, których było 983 (70%), w wieku od 14 do 93, średnio 40,3 lat (SD ± 17,9). Kobiet było 423 (30%), a ich wiek wyniósł od 13 do 98, średnio 47,8 lat (SD ± 23,3). Były więc starsze ponad 7 lat, a różnica była znamienna statystycznie. Uszkodzenia narządów jamy brzusznej stwierdzono u 218 poszkodowanych, co stanowi 15,5% wszystkich. Większość z nich, bo 157 (72%) poddano z tego powodu operacji, a pozostałych 61 (28%) leczono zachowawczo. U 21 innych, śródoperacyjnie wykluczono obrażenia. Razem operacji jamy brzusznej poddano 178 chorych, co stanowi 12,66% wszystkich. Zmarło 113 (8%) poszkodowanych. Za obrażenia jamy brzusznej uznano uszkodzenia narządów przestrzeni wewnątrz- i zewnątrzotrzewnowej, przepony oraz krwawienia zaotrzewnowe, o ile wymagały zaopatrzenia chirurgicznego. Informacje o poszkodowanych uzyskano przez retrospektywną analizę danych z komputerowych baz „Kopernik” i „Pacjenci” używanych od 1993 r. dla dokumentacji przebiegu

This study included 1406 victims who were diagnosed or operated for the suspicion of abdominal organ injury. It encompassed 16% of all patients admitted after injury to the II Department of Surgery in Cracow from 1995 to 2004. Aside from the clinical examination performed in each case, the FAST procedure was used in 1373 (97.6%) patients, diagnostic peritoneal lavage (DPL) in 46 (3.27%), computer tomography (CT) in 27 (1.92%), laparoscopy (LS) in 45 (3.2%) and intravenous pyelography or retrograde cystography (IVP) in 45 (3.2%) patients. In nineteen cases (1.35%), laparotomy was performed only on the basis of clinical examination. Patients’ ages ranged from 13 to 98 years (average 42.6, SD ± 20). Most were men (983, 70%) aged from 14 to 93 years (average 40.3, SD ± 17.9). There were 432 (30%) women aged from 13 to 98 (average 47.8, SD ± 23.3) and they were older than the male population by more than 7 years, which was statistically significant. In 218 (15.8%) patients, abdominal organ injury was detected Most of the patients (157, 72%) were operated on and the rest (61, 28%) were treated conservatively. In the other 21 patients, no injury was detected during the operation. In total, we operated 178 patients constituting 12.66% from the entire study group. One hundred and thirteen (8%) victims died due to injury. In describing injuries of abdominal organ, we regard them as damage of the intraperitoneal and retroperitoneal viscera and operative treatment is necessary in these cases of retroperitoneal haematomas. Retrospectively, we analyzed data, which was collected in the computer bases entitled “Kopernik” and “Pacjenci” from 1993 and in case records. For the patients that died, the data was additionally supplemented on information from the autopsy. All patients were divided into 4 groups depending on the reason for diagnosis of intraabdominal injury. Three hundred and forty patients sustained isolated abdominal trauma


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

leczenia, uzupełnionych o historie choroby. Informacje o zmarłych z powodu odniesionych obrażeń weryfikowano na podstawie protokołów sekcji zwłok wykonywanych w Zakładzie Medycyny Sądowej CM UJ w Krakowie. Wyróżniono cztery grupy chorych różniące się pod względem przesłanek do diagnostyki obrażeń brzucha. 340 chorych doznało izolowanego, tępego lub przenikającego, urazu jamy brzusznej (IB). U 372 rozpoznano mnogie obrażeniami ciała (MOC), w tym jamy brzusznej u części z nich, co stanowiło podstawę do przeprowadzenia stosownej diagnostyki. U pozostałych, często w ciężkim stanie lub z zaburzeniami przytomności, dążono do wykluczenia obrażeń narządowych. 467 doznało izolowanych obrażeń okolic sąsiadujących z jamą brzuszną (OS). „Objawy brzuszne” o ile były obecne, maskowały ból złamanej miednicy, kręgosłupa lędźwiowego czy dolnych żeber. Pozostałych 227 poszkodowanych, bez obrażeń brzucha czy okolic sąsiednich (INNI), doznało urazów w niejasnych okolicznościach lub też ich mechanizm był na tyle poważny, że a priori zakładano możliwość istnienia obrażeń wewnętrznych, w tym brzucha. Często obecne objawy krwotoku lub zaburzenia świadomości stanowiły o przeprowadzeniu stosownej diagnostyki. Zależnie od zakresu wykonanych operacji wyróżniono laparotomię nieleczniczą (zwiadowczą), gdy wykluczono w niej obrażenia narządowe, wymagające naprawy chirurgicznej lub terapeutyczną, w której zaopatrywano ostatecznie uszkodzenia. Skróconą laparotomię („damage control”) stosowano u najciężej poszkodowanych, z góry zakładając konieczność ostatecznego zaopatrzenia obrażeń w następnym etapie. Rodzaj przeprowadzonych operacji laparoskopowych określono w zależności od zakresu wykonanych w ich czasie czynności. Używany w pracy termin „leczenie zachowawcze” oznacza nieoperacyjne postępowanie z obrażeniami jamy brzusznej lub też obserwację przy braku uszkodzeń narządowych i nie odnosi się do innych okolic ciała, których obrażenia leczono także operacyjnie. Chorych podzielono na stabilnych lub niestabilnych hemodynamicznie. Za graniczne parametry, przyjęto wartość ciśnienia skurczowego poniżej 100 mm Hg, tętna powyżej 100, przy bladych, chłodnych, spoconych powłokach ciała. Do określenia ciężkości obrażeń oraz porównania pod tym względem między sobą chorych

639

(IA) by blunt or penetrating mechanisms. Three hundred and seventy two were multitrauma patients (MT). Part of them had abdominal trauma necessitating the use of this particular diagnostic method. In the remaining often unconscious trauma patients, it was necessary to exclude intra-abdominal injury. Four hundred sixty seven suffered from isolated injuries neighboring the abdominal cavity (IN). Abdominal symptoms, if in fact present, disguised pain induced by pelvic, lumbar spine or lower rib fractures. The two hundred and twenty seven patients had injuries other than abdominal trauma or injuries of neighboring regions (OI). Their injuries were sustained in unclear yet severe circumstances and therefore necessitated the exclusion of abdominal injury. In many cases, symptoms of bleeding or disturbances of consciousness constituted indication for further diagnostic process. Depending on the extent of the surgical procedure performed, laparotomies were divided into diagnostic (when intra-abdominal injuries were excluded) and therapeutic (when they were fixed). The same division was attributing to cases of laparoscopies. In the most seriously injured patients, “damage control” procedures were performed. In those cases, the lesions were fixed during the subsequent operation. The term “conservative treatment” was used relative to nonoperative treatment of abdominal organ injury or in cases when patients were under observation and in which possible intraabdominal issues were excluded. It has to be stressed that this term applies only to nonoperative treatment of abdominal trauma, despite the necessity for operations to other body regions. The patients were divided according to their haemodynamic status into stable and unstable. The systolic blood pressure under 100 mm Hg and heart rate above 100 beats per minute accompanied by cold, sweat and pale skin were acknowledge as limiting. To access the severity of injury and compare patients in different groups, the AIS-ISS and LSO systems were used (6-10). For gathering and analyzing data, Excel MS Office was used. In this study, we aimed to analyze diagnostic management in patients with suspicion of intra-abdominal injury. After blunt and penetrating trauma, patients were evaluated depending on their haemodynamic state, time of admission and type of treatment (conservative or


640

M. Kuliś i wsp.

z poszczególnych grup, użyto skal AIS-ISS oraz LSO (6-10). W obliczeniach i analizach statystycznych oraz gromadzeniu informacji o chorych wykorzystano arkusze kalkulacyjne pakietu „MS Office”. Celem pracy była analiza „sekwencji diagnostycznych”, jakim poddano chorych z podejrzeniem obrażeń jamy brzusznej, z użyciem dostępnych w klinice metod. Oceniono poszkodowanych po tępym i penetrującym urazie tułowia, w zależności od stanu hemodynamicznego przy przyjęciu, a dalej, od rodzaju zastosowanego leczenia (zachowawcze i operacyjne). Odsetek laparotomii nieleczniczych u operowanych, oraz odsetek przeoczonych obrażeń u leczonych zachowawczo, był podstawą do oceny wydolności metod diagnostycznych, zastosowanych zgodnie z ustalonym w klinice algorytmem oraz pozwolił na określenie sytuacji, w których najczęściej podejmowano błędne decyzje. WYNIKI Ciężkość obrażeń, w poszczególnych grupach, wyrażoną w wartościach punktowych AIS-ISS i LSO dla całości obrażeń oraz wybranych okolic ciała (jamy brzusznej, klatki piersiowej, miednicy i kręgosłupa), przedstawiono w tab. 1. „Sekwencje diagnostyczne” pokazujące rodzaj i liczbę wykorzystanych metod przedstawiono w tab. 2 i 3, osobno dla chorych po urazie tępym i penetrującym. Poszkodowanych podzielono w zależności od stanu hemodynamicznego przy przyjęciu oraz rodzaju zastosowanego leczenia. Użyto następujących skrótów: LT – laparotomia, LS dgn i LS th – laparoskopia diagnostyczna i lecznicza, LT DC – laparotomia „damage control”, FAST – badanie ultrasonograficzne wg protokołu FAST, TK – to-

operative). The percentage of diagnostic laparotomies in the operating group and the percentage of missed injuries treated conservatively were used in the assessment of value of analyzed diagnostic methods. Those methods were used according to the algorithm, which was obligatory performed in our clinical practice. Due to this analysis, it was possible to define the situations with highest risk of wrong diagnostic decisions. RESULTS Severity of injuries in the study groups assessed according to AIS-ISS and LSO scales for all injuries and selected body regions (abdomen, thorax, pelvis and spine) were presented in tab. 1. “Diagnostic sequences” reflecting the type and the number of methods used in patients who sustained blunt or penetrating traumas were presented in tab. 2 and 3. The group of injured patients was divided according to their haemodynamic state and type of treatment method applied. The following abbreviations were used: LT (laparotomy), LS dgn and LS th (diagnostic and therapeutic laparoscopy respectively), LT DC (“damage control” – type laparotomy), FAST (sonographic assessment according to FAST protocol), CT (computed tomography), IVP (contrast studies of the urinary tract), DPL (diagnostic peritoneal lavage). In the group of patients suffering from blunt trauma, all patients were admitted “in extremis,” 38.3% were admitted in shock and only 7.3% of patients who were haemodynamically stable underwent some form of operation. In the group of 68 operated haemodynamically stable patients after blunt abdominal trauma in 4 (5.9%) cases, laparotomy proved to be non-therapeutic. All those patients suffe-

Tabela 1. Ciężkość obrażeń w poszczególnych grupach wyrażona średnimi wartościami punktów w systemach AIS-ISS i LSO Table 1. Severity of injury in each group in mean values AIS-ISS and LSO score

IB / IA n=340 MOC / MT n=372 OS / IN n=467 INNI / OI n=227

Ca³oœæ obra¿eñ / All injuries ISS LSO 5 2,5 28,4 10,5 8,8 3,8 10,1 3,9

Jama brzuszna / Klatka piersiowa / Miednica / Pelvis Abdomen Chest AIS LSO AIS LSO AIS LSO 1,8 2,5 3,4 3,8 2,9 3,5 3,2 3,6 2,5 2,2 2,1 2,2 2,3 2,7 1,7 2 2 2 2,6 2,9

Krêgos³up / Spine LSO 2,8 2,3 1,8


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

641

Tabela 2. „Sekwencje diagnostyczne” i zastosowane leczenie u chorych z podejrzeniem obrażeń narządów jamy brzusznej po tępym urazie Table 2. “Sequence of diagnostic procedures” and their use in patients with suspition of abdominal organ injury after blunt trauma

„Sekwencje diagnostyczne” po têpym urazie tu³owia / Diagnostic management after bunt trauma (n=1289) Stabilni hemodynamicznie / haemodynamically stable n=1152

Niestabilni hemodynamicznie / haemodynamically unstable n=128

In extremis n=9

FAST FAST + DPO, BKUM lub TK FAST FAST + DPO, TK lub / or BKUM DPO lub BKUM FAST FAST + DPO, TK lub / or BKUM FAST FAST + DPO, TK lub / or BKUM LS Th FAST FAST + DPO, TK lub / or BKUM DPO FAST FAST + DPO, TK lub / or BKUM DPO, TK lub / or BKUM LT FAST FAST FAST, TK, BKUM FAST FAST + DPO lub / or BKUM DPO

1034 34 LT LS dgn + LT LS dgn lub LS th LS dgn

LT

LS dgn + LT th LS dgn LT DC

31 14 4 14 5 11 4 1 64 14 1 22 16 4 1 4 1 1 4 4 1

Rodzaj leczenia / Type of treatment (liczba, % chorych / number, percentage of patients) zachowawcze / conservative treatment (1068; 92,7%) operacyjne / operation (84; 7,3%)

zachowawcze / conservative treatment (79; 61,7%) operacyjne / operation (49; 38,3%)

operacyjne / operation (9; 100%)

Tabela 3. „Sekwencje diagnostyczne” i zastosowane leczenie, u chorych z podejrzeniem obrażeń narządów jamy brzusznej po urazie penetrującym Table 3. “Sequence of diagnostic procedures” and their use in patients with suspition of abdominal organ injury after penetrating trauma

Sekwencje diagnostyczne po penetruj¹cym urazie tu³owia / Diagnostic management after penetrating trauma (n=117) Stabilni hemodynamicznie / haemodynamically stable n=89

Niestabilni hemodynamicznie / haemodynamically unstable n=25

In extremis n=3

FAST FAST, DPO rewizja rany

LT FAST FAST LS dgn + LT LT LT DC

FAST DPO FAST + DPO lub BKUM FAST LT (jedna TT / one toracotomy) FAST + TK LS dgn

LT (jedna TT / one toracotomy) LS dgn + LT LS Th

33 1 33 1 2 8 1 1 9 10 5 1 1 1 7 3

Rodzaj leczenia / Type of treatment (liczba, % chorych / number, percentage of patients) zachowawcze / conservative treatment (70; 78,6%)

operacyjne / operation (19; 21,6%)

zachowawcze / conservative treatment (10; 40%) operacyjne / operation (15; 60%)

operacyjne / operation (3; 100%)


642

M. Kuliś i wsp.

mografia komputerowa, BKUM – badania kontrastowe układu moczowego, DPO – diagnostyczne płukanie otrzewnej Operowano wszystkich przyjętych in extremis po tępym urazie, 38,3% będących we wstrząsie i tylko 7,3% stabilnych hemodynamicznie. Na 68 chorych stabilnych hemodynamicznie, poddanych laparotomii po urazie tępym, okazała się ona nielecznicza u 4 (5,9%). Wszyscy oni doznali MOC, a w diagnostyce, poza badaniem klinicznym, wykorzystano FAST oraz dodatkowo DPO w jednym, TK w drugim i obie metody w trzecim przypadku. Czwartego chorego, po wykorzystaniu powyższych możliwości i wykluczeniu obrażeń w laparoskopii, poddano laparotomii kilka dni później, z powodu utrzymujących się objawów niedrożności. U 16 innych chorych, u których rozważano konieczność leczenia operacyjnego, wykonano laparoskopie, w których zaopatrzono lub też wykluczono obrażenia narządowe. Wśród przyjętych we wstrząsie lub stanie krytycznym, laparotomii poddano 57 osób, a okazała się ona nielecznicza u 7 (12,3%). Poza jednym chorym z grupy IB, pozostali doznali MOC. Pięciu zakwalifikowano do laparotomii na podstawie obrazu klinicznego i wyniku FAST, w dwóch przypadkach uzupełnionych o DPO. U dwóch chorych jamę brzuszną otwarto na podstawie wyników DPO i TK. U dwóch innych chorych z MOC w laparoskopii zaopatrzono uszkodzenie śledziony u jednego, a wykluczono obrażenia u drugiego. U 6 leczonych zachowawczo po tępym urazie przeoczono najczęściej niewielkie obrażenia narządowe. Stanowi to 0,55% spośród wszystkich 1093, u których uszkodzenie narządów wewnętrznych wykluczono. Pięciu z nich należało do grupy MOC, a jeden do INNI. Poza jednym poszkodowanym, wszyscy byli niestabilni hemodynamicznie. U wszystkich obecność obrażeń wykluczono z pomocą FAST. Wszyscy zmarli w skutek ciężkich obrażeń głowy i klatki piersiowej. W jednym przypadku w badaniu ultrasonograficznym nie rozpoznano znacznej objętości krwi w jamie brzusznej z uszkodzeniem śledziony, co potwierdzono także błędnie w DPO. W opinii autorów mogło to przyczynić się do zgonu chorego. Wśród ofiar tępych urazów 33% stanowili chorzy z grupy OS, 28% z MOC, 21% z IB i 18% z INNI. Zaburzenia hemodynamiczne najczęściej stwierdzano w grupie MOC (30%), rzadziej

red from multiple injuries and their diagnostic process relied on clinical examination with FAST assessment. Further investigation included DPL (one case), CT (one case) and DPL plus CT (one case). The fourth patient from this group was qualified for laparoscopy (after inadequate results of all methods mentioned above) that revealed no intra-abdominal injuries. This patient, however, required laparotomy several days later due to symptoms of ileus. Another 16 patients with suspicion of intraabdominal pathology qualified for laparoscopy, which allowed for the treatment or exclusion of organ injuries. Among the patients admitted in profound shock or “in extremis,” 57 laparotomies were performed and proved nontherapeutic in 7 (12.3%). All but one such patient (belonging to group IA) suffered from multiple injuries. 5 such patients qualified for surgical treatment on the basis of physical exam and FAST and in another two, the diagnostic process was supplemented with DPL. Another two patients were operated on upon the results of DPL and CT. In two patients suffering from MT, group laparoscopy allowed for the treatment of a bleeding spleen (one case) or the exclusion of injuries (another case). Among the group of 1093 patients suffering from blunt trauma, 6 cases of organ injuries were missed (0.55%). 5 suffered from multiple trauma and one patient belonged to the OI group. All but one patient were haemodynamically unstable on admission and in all cases, organ injuries were excluded on the basis of FAST. All of those patients died due to severe injuries of the head and thorax. In one patient, post mortem examination revealed large amount of blood in peritoneal cavity caused by injured spleen – injury missed in both FAST and DPL. Those injuries in our opinion could have contributed to patient’s death. Within the group of patients suffering from blunt injuries, there were 33% patients from the group OS, 28% from the group MT, 21% from the group IA and 18% from the group OI. Haemodynamic instability was found most often in patients from the group MT (30%), and least often in patients from the groups IA (5%) and OI (2%). Among the haemodynamically stable patients, every tenth patient of the group IA was operated on as compared to every fourth patient treated surgically from the group MT. On the contrary within the group of patients admitted in shock, more than 80% of


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

w IB i INNI (5% w każdej z grup) i tylko u 2% w INNI. Wśród stabilnych hemodynamicznie operowano co dziesiątego w grupie IB i co czwartego w MOC. Odwrotnie u przyjętych we wstrząsie, gdzie operacji poddano ponad 80% poszkodowanych z IB i tylko 40% z MOC. Z wyjątkiem dwóch z grup IB i INNI, pozostali operowani w stanie krytycznym, należeli do MOC. Operacji poddano jeszcze trzech poszkodowanych z OS, przyjętych bez zaburzeń hemodynamicznych. Operowano wszystkich po urazie penetrującym w stanie krytycznym, 60% niestabilnych i 21,6% przyjętych bez zaburzeń hemodynamicznych. Spośród 17 chorych stabilnych hemodynamicznie, poddanych laparotomii po urazie penetrującym, u 4 (23,5%) okazała się ona nielecznicza. Wszyscy oni doznali izolowanych ran jamy brzusznej. Przed operacją wykonywano FAST, poza jednym chorym, operowanym na podstawie badania klinicznego. Jednego poszkodowanego poddano laparoskopii, w której wykluczono obrażenia. Spośród przyjętych we wstrząsie laparotomii poddano 16 chorych i tylko u jednego (6,25%) chorego z MOC, zakwalifikowanego do operacji na podstawie klinicznego obrazu krwawienia wewnętrznego, decyzja ta okazała się błędna. W jednym przypadku obrażenia wykluczono w laparoskopii. U leczonych zachowawczo nie przeoczono obrażeń. Wśród chorych z urazami penetrującymi większość, bo 69%, stanowili poszkodowani z grupy IB, 38% z OS, a najmniej, tylko 9%, z MOC. U tych ostatnich stwierdzano najczęściej zaburzenia hemodynamiczne (40%), a w pozostałych grupach dwukrotnie rzadziej; 24% w OS i 19% w IB. Wśród stabilnych hemodynamicznie operowano prawie 30% poszkodowanych z IB i 3/4 z MOC. Przyjmowanych we wstrząsie kwalifikowano do operacji częściej; wszystkich z grupy IB i 5 z 6 w MOC, w dwóch przypadkach zaopatrując obrażenia wątroby i przepony przez torakotomię. Laparotomii nie wykonano u nikogo z grupy OS, ale niemal wszystkich przyjętych we wstrząsie poddano torakotomii. Decyzje terapeutyczne, na podstawie obrazów klinicznych, podejmowano rzadko u chorych z IB (5%), wyjątkowo z MOC (0,8%), a nigdy z OS i INNI. Powszechnie wykorzystywano FAST, a w pojedynczych przypadkach u chorych z IB i MOC (odpowiednio u 0,6 i 2,9%) o rodzaju leczenia decydowano na podstawie

643

patients from the group IA were operated on versus only 40% of patients suffering from multiple injuries. All but two patients (from the groups IA and OI) operated on “in extremis” belonged to group MT. Additionally, 3 patients from group MT without haemodynamic instability on admission were operated on. Within the group of patients with penetrating injuries who were “in extremis,” 60% of haemodynamically unstable patients and only 21.6% without signs of haemodynamic instability were treated surgically. Among 17 haemodynamically stable patients suffering from penetrating injuries, only 4 cases (23.5%) of laparotomy proved non-therapeutic. All of the patients sustained isolated abdominal wounds. In all but one patient (qualified for the procedure on the basis of clinical exam only), FAST was performed. In one patient laparoscopy excluded intraabdominal injuries. Among the patients presenting with symptoms of shock, 16 were operated on and only in one patient (6.25%) with multiple injuries who qualified for laparotomy on the basis of clinical symptoms of internal bleeding did this decision prove to be wrong. In one case, intraabdominal injuries were excluded on laparoscopy. There was no case of missed injury in the group of patients treated conservatively. Patients from the group IA constituted vast majority (69%) of patients suffering from penetrating trauma. Remaining 38% of patients with penetrating injuries belonged to the group IN and only 9% suffered from multiple injuries. Haemodynamic instability was noted in 40% of multiply injured patients, while in remaining groups, such disturbances were twice less often found (24% in patients from the group IN and 19% - IA respectively). From among haemodynamically stable patients, 30% of patients from group IA and 75% of patients from group MT were qualified for laparotomy. Haemodynamically unstable patients were operated on much more often (all patients from the group IA and 5 out of 6 patients from the group MT); in two cases, injured liver and diaphragm were treated through thoracotomy. There was no laparotomy performed in patients from the group IN, but in almost all such patients presenting with shock on admission, thoracotomy was performed. Therapeutic decisions were rarely made only on the basis of clinical examination in patients


644

M. Kuliś i wsp.

wyników innych metod. W grupie IB na podstawie wyniku FAST ustalano postępowanie u 85,6% chorych, a u dalszych 8,8% wykorzystano dodatkowo jedną z pozostałych metod. U chorych z MOC o obecności obrażeń i sposobie ich leczenia decydowano na postawie FAST w 71,5%. U pozostałych najczęściej wykorzystywano dodatkowo jedną metodę (20,2%), rzadziej dwie (3,5%), a wyjątkowo trzy (1%). U wszystkich z OS i INNI stosowano FAST, wyjątkowo (1% ) z innymi metodami. Stwierdzono różnice w sposobie prowadzonej diagnostyki w zależności od wskazań do operacji. W najliczniejszej grupie 151 operowanych z powodu objawów krwotoku wewnętrznego niemal co dziesiątego zakwalifikowano do operacji na podstawie objawów klinicznych. Byli to przyjęci we wstrząsie, poszkodowani z izolowanymi ranami jamy brzusznej. W pozostałych przypadkach krwotok rozpoznawano najczęściej w FAST (41,7%), rzadziej w połączeniu z inną metodą (36,8%); laparoskopią w połowie przypadków, DPO w 1/3 i TK lub BKUM w pozostałych. Dwie lub trzy z nich użyto u 6,6% chorych. Jeszcze rzadziej (5,9%) wykorzystywano je samodzielnie. U 13 operowanych z powodu zapalenia otrzewnej tylko raz jamę brzuszną otwarto na podstawie obrazu klinicznego. W pozostałych przypadkach wykonywano wcześniej FAST (38,5%), częściej łącząc je z innymi metodami (54%). Spośród 6 chorych operowanych z powodu penetracji rany przez otrzewną tylko w jednym przypadku wykonano FAST, a u pozostałych decyzję podjęto uwzględniając obraz kliniczny. Uszkodzenie pęcherza moczowego lub przepony, będące powodem laparotomii u pięciu chorych, rozpoznano w FAST i BKUM, stosowanymi samodzielnie lub razem oraz na zdjęciach przeglądowych klatki piersiowej i jamy brzusznej. U 3 chorych, operowanych z powodu objawów niedrożności, wykonano FAST i laparoskopię, w jednym przypadku DPO i TK. Ogółem, wśród 178 poszkodowanych, decyzję o operacji najczęściej podejmowano na podstawie badania klinicznego i FAST (39,1%), rzadziej w połączeniu z jedną z wymienionych metod (36,3%), dwiema (5%) lub trzema (2%). W 6,1% przypadków DPO, TK lub laparoskopię użyto samodzielnie. 11,2% poszkodowanych kwalifikowano do operacji na podstawie badania kliniczneego. U 61 chorych, u których obrażenia narządów jamy brzusznej leczono zachowawczo,

from the group IA (5%), almost never in patients with multiple injuries and never in patients from groups IN and OI. FAST was the leading diagnostic tool and in very few patients from groups IA and MT (0,6% and 2.9% patients respectively), additional methods were employed. In 85.6% of patients from the group IA, therapeutic decisions were made on the basis of FAST alone, while only in 8.8% of patients, one of the other diagnostic techniques was used. In multiply injured patients, the presence of organ injuries indicating further treatment was confirmed using only FAST in 71.5% of cases. In the rest of patients, decisions were made with the addition of one from abovementioned supplementary methods (3.5%), two methods (3.5%) and three extremely rarely techniques (1%). There were differences in the way of diagnostic process used depending on the indications for surgery noted in the study material. Within the most abundant group of 151 patients operated due to symptoms of internal bleeding, therapeutic decisions were made on the basis of clinical examination only in every tenth patient. They presented with shock on admission and sustained isolated abdominal wounds. In the other cases, internal bleeding was diagnosed using FAST (41.7%) or in combination with another method (36.8%). Laparoscopy was performed in half of the patients, DPL in 1/3 and CT or IVP in the rest. Two or three different additional methods were used in 6.6% of cases. In 5.9% of patients, one of those methods was used independently. Only one patient from among 13 suffering from peritonitis was operated just on the basis of clinical examination. In the remaining patients, diagnosis was confirmed using FAST (38.5%) or FAST plus other method (54%). Among the group of 6 patients with peritoneal cavity penetrating injuries, FAST was used only in one case while the rest of the patients were qualified for the surgery on the basis of clinical examination. Injuries of urinary bladder or diaphragm constituting the cause of laparotomy in 5 patients were diagnosed with the use of FAST and IVP (independently or together) and in plain abdominal and chest X-rays. In two patients with ileus, FAST and laparoscopy were used while in one such patient DPL plus CT. Overall, among 178 injured patients, therapeutic decisions were made most commonly on the basis of clinical examination plus FAST


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

oprócz badania klinicznego wykorzystano FAST jako jedyną metodę (60,6%) lub w połączeniu z BKUM (24,6%), TK (6,6%) lub DPO (3,3%). Rzadko FAST stosowano z dwiema metodami: BKUM z TK (3,3%) lub DPO z TK (1,65%). OMÓWIENIE Odsetek operowanych po tępym urazie, jak również liczba wykorzystanych metod diagnostycznych, także wśród leczonych zachowawczo, zwiększały się wraz z pogorszeniem stanu hemodynamicznego. Badanie kliniczne i ultrasonografia okazały się w pełni wydolne w dyskwalifikacji od leczenia operacyjnego u większości stabilnych hemodynamicznie, czego dowodzi pojedynczy przypadek przeoczonych obrażeń. Potrzeba wsparcia diagnostyki z pomocą innych metod zdarzała się wyjątkowo w przeciwieństwie do niestabilnych hemodynamicznie, gdzie konieczność taka zaistniała u co piątego poszkodowanego. U 6,3% chorych z tej grupy przeoczono obrażenia narządowe. Dotyczyło to ciężko poszkodowanych, głównie z MOC, u których obrażenia jamy brzusznej wykluczono w FAST, w jednym przypadku dodatkowo w DPO. Wśród operowanych, inne poza ultrasonografią metody, mające potwierdzić obecność obrażeń, wykorzystywano u co trzeciego stabilnego hemodynamicznie i co drugiego przyjętego we wstrząsie. Wśród chorych niestabilnych krążeniowo, wliczając także przyjętych w stanie krytycznym, prawidłowe postawienie wskazań do operacji okazało się najtrudniejsze, o czym świadczy wynoszący 12,3 odsetek laparotomii zwiadowczych w porównaniu do zaledwie 5,3 u stabilnych. Dotyczyło to głównie poszkodowanych z MOC, diagnozowanych zwykle z pomocą dodatkowych metod (FAST i DPO, a w pojedynczych przypadkach BKUM, TK i LS) stosowanych pojedynczo lub po dwie. Zastosowana laparoskopia u 40% stabilnych krążeniowo pozwoliła na uniknięcie otwarcia jamy brzusznej niemal u połowy z nich. U niestabilnych hemodynamicznie przy przyjęciu, laparoskopii poddano co dziesiątego, co pozwoliło na zmniejszenie o 1/3 liczy laparotomii. W piśmiennictwie odnaleźć można wiele opinii wskazujących na podstawowe znaczenie ultrasonografii w rozpoznawaniu skutków tępego urazu brzucha. Schemat postępowania po tępym urazie brzucha, w którym podobnie jak

645

(39.1%), together with one (36.3%), two (5%) or three (2%) additional diagnostic techniques. Only in 6.1% of cases, DPL, CT or laparoscopy were used independently. 11.2% of patients were qualified for the laparotomy on the basis of just clinical picture. In 61 patients treated conservatively - apart from clinical examination - FAST was used independently in 60.6% of cases, together with IVP in 24.6%, together with CT in 6.6% and together with DPL in 3.3%. Rarely, FAST was supplemented with two additional methods – with IVP plus CT (3.3%) or with DPL plus CT (1.65%). DISCUSSION The percentage of patients suffering from blunt trauma that were operated on and number of diagnostic methods used (including patients treated conservatively) increased together with haemodynamical instability observed. Clinical examination with ultrasound proved sufficient in disqualification from surgical treatment in vast majority of haemodynamically stable patients (only one case of missed injury). The need for the used of additional diagnostic method in such patients was exceptional. On the contrary, every fifth haemodynamically unstable patient required the use of supplementary diagnostic techniques. In 6.3% of haemodynamically patients there were missed injuries. They related to the severely injured patients, mostly patients suffering from multiple injuries, in which organ injuries were excluded on the basis of FAST and - in one case – together with DPL. In every third haemodynamically stable patient who was operated on, FAST was supplemented with other diagnostic method to confirm the presence of intraabdominal injuries. Proper qualification for surgical treatment constituted the most difficult problem in patients haemodynamically unstable on admission (including patients “in extremis”) – as many as 12.3% of laparotomies in this group of patients were only diagnostic as compared to only 5.3% in haemodynamically stable patients. Most were performed in multiply injured patients who required additional diagnostic methods (FAST and DPL and sometimes IVP, CT and LS) used independently or together. Laparoscopy was used in 40% of haemodynamically stable patients allowing for avoidan-


646

M. Kuliś i wsp.

w naszej klinice oś diagnostyki stanowi FAST, wypracowany na podstawie przebiegu leczenia ponad 2,5 tys. poszkodowanych, przedstawili Dolich i wsp. Badania TK lub DPO pełnią tu rolę badań uzupełniających przy podejrzeniu obrażeń narządowych, a wybór jednej z nich zależy od stanu hemodynamicznego. Ujemny wynik FAST, w połączeniu z brakiem niepokojących objawów klinicznych, dały podstawę do wykluczenia uszkodzeń narządowych w 74% przypadków. Podejrzenie obrażeń wewnętrznych w badaniu fizykalnym weryfikowano u stabilnych hemodynamicznie w TK, co miało miejsce u 12% poszkodowanych, a u przyjętych we wstrząsie, w DPO, bądź bezpośrednio w laparotomii, co zdarzyło się w ponad 1% przypadków. Uszkodzenia narządowe rozpoznane w ultrasonografii zawsze weryfikowano najczęściej w TK (ponad 9%), a znacznie rzadziej w DPO (ponad 2%). Wyjątkowo (0,4%) poszkodowanych operowano jedynie na podstawie badania klinicznego i dodatniego wyniku FAST (11). Schurink i wsp. postulują wykonanie FAST jako pierwszego spośród dodatkowych badań radiologicznych u wszystkich chorych z tępym urazem brzucha (12). Walcher i inni, posuwają się jeszcze dalej, wskazując na celowość wykonania FAST już na miejscu wypadku (13). Także Branny uznaje FAST za wystarczające do rozpoznania lub wykluczenia obrażeń w większości przypadków, rezerwując TK dla chorych z cięższymi obrażeniami (14). Podstawowe znaczenia w identyfikacji krwotoku do jamy brzusznej, a tym samym postawieniu wskazań do laparotomii u niestabilnych, przypisują ultrasonografii także Feussner i inni. Konieczność weryfikacji rozpoznania w DPO zachodzi według nich wyjątkowo. U stabilnych hemodynamicznie wachlarz możliwości diagnostycznych jest już większy i obejmuje TK, angiografię i ERCP. Laparoskopia nie znalazła w oczach autorów artykułu uznania (15). Zgodną w tej ostatniej kwestii opinię odnaleźć można w innych doniesieniach, podważających zasadność stosowania laparoskopii większości przypadków urazów tępych, przy szerokiej dostępności USG i TK. Większe znaczenie miałaby ona odgrywać w urazach penetrujących (16). Entuzjazm autorów pracy dla laparoskopii wynika z przeświadczenia o jej zaletach oraz wyników stosowania u chorych urazowych. Udało się tym sposobem znacznie zredukować odsetek nieleczniczych laparotomii, a część uszkodzeń zaopatrzyć techniką małoinwazyjną. Ob-

ce of laparotomy in half of them. This method was also used in every tenth haemodynamically unstable patient thus resulting in decrease in the number of laparotomies by one third. There are many studies indicating a crucial role of ultrasound in diagnostic process in patients suffering from blunt abdominal trauma. On the basis of material consisting of more than 2500 trauma victims, Dolich et al. presented an algorithm for the management of patients with blunt abdominal trauma with FAST as a basic diagnostic technique (similar to the one worked out in our Department). CT or DPL (depending on haemodynamic status) played only a supportive role in cases of suspected organ injuries. Negative result of FAST together with the lack of clinical symptoms of bleeding allowed for the exclusion of organ injuries in 74% of patients. In cases of suspected organ injuries in haemodynamically stable patient’s diagnosis was confirmed in CT (in 12% of cases). In patients presenting with symptoms of shock, organ injuries were diagnosed with the use of DPL or during laparotomy (more than 1%). Organ injuries diagnosed on the basis of ultrasound were verified using TK (9% of cases) or much rarely with DPL (more than 2%). Interestingly, 0.4% of patients were qualified for laparotomy only on the basis of clinical examination together with positive results of FAST (11). Schurink et al. suggests the use of ultrasound as an initial diagnostic method in every patient suffering from blunt abdominal trauma (12). Walcher et al. went even further implying the use of FAST at the site of accident (13). Also, Branny finds FAST sufficient in diagnosing or excluding injuries in most cases and suggests the use of CT only in the most severely injured patients (14). Feussner et al. also attributed a crucial role of ultrasound in identifying bleeding in the peritoneal cavity, which constitutes an indication for laparotomy in haemodynamically unstable patient. Necessity of confirmation of such indication with the use of DPL is rare. In haemodynamically stable patients, diagnostic processes includes CT, angiography and ERCP. Laparoscopy did not receive approval as a diagnostic method (15). Similar statements undermining the role of laparoscopy in most of the cases of blunt injuries with suggestion of use of ultrasound or CT instead can be found in many other studies. Laparoscopy seems to be the diagnostic method of greater importance in patients suffering


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

serwacje te znajdują potwierdzenie w wynikach innych autorów, w których u 54%, a nawet 63%, chorych dzięki laparoskopii uniknięto konieczności otwarcia jamy brzusznej (17, 18, 19). Smith i wsp., już dekadę temu umieścili laparoskopię w algorytmach postępowania w tępym i penetrującym urazie brzucha, w roli badania uzupełniającego w odniesieniu do innych metod diagnostycznych (19). Rehm wskazuje na możliwość „przyłóżkowej” diagnostyki z użyciem laparoskopii, co ma ograniczyć ryzyko związane z transportem chorego na salę operacyjną (20). Podkreślić należy, że tak laparoskopia, jak TK, „zarezerwowane” są dla chorych stabilnych krążeniowo, co podnoszone jest w licznych publikacjach (17, 21-24). W naszym materiale obie te procedury wykonano u kilku chorych niestabilnych hemodynamicznie przy przyjęciu. Decyzję tę podjęto wobec dobrej odpowiedzi na przetoczenie krystaloidów. Postępowania takiego w żadnym razie nie można jednak uznać za rutynowe i każdy przypadek należy rozpatrywać indywidualnie, porównując zysk wynikający z badania z ryzykiem opóźnienia operacji, o ile zajdzie taka potrzeba. Doniesienia z ostatnich lat wskazują na celowość kwalifikacji do TK także ciężko poszkodowanych, z mnogimi obrażeniami, przyjmowanych z objawami czynnego krwotoku, pod warunkiem pozytywnej odpowiedzi na przetoczenie płynów krwiozastępczych. Badanie takie, dotyczące całego ciała, wykonywane jest na nowoczesnym, spiralnym tomografie, zlokalizowanym w miejscu leczenia poszkodowanego. Krótki czas i ogrom uzyskanych w ten sposób informacji, w porównaniu do serii klasycznych zdjęć rentgenowskich, stanowią o wskazaniach do jego wykonania (25, 26, 27). Także wśród chorych po urazie penetrującym odsetek operowanych zwiększał się wraz z nasileniem zaburzeń hemodynamicznych. Operowano wszystkich przyjętych in extremis. W porównaniu do poszkodowanych z urazami tępymi, chorych z urazami penetrującymi operowano trzykrotnie częściej w grupie przyjętych we wstrząsie i o połowę częściej wśród stabilnych. U leczonych zachowawczo, niezależnie od stanu hemodynamicznego przy przyjęciu, obecność obrażeń wewnętrznych wykluczono na podstawie badania klinicznego i ultrasonografii, dodatkowo dokonując rewizji ran zlokalizowanych w obrębie powłok jamy brzusznej. Przy penetracji rany do otrzewnej, ale braku innych

647

from penetrating injuries (16). The author’s enthusiasm for laparoscopy is based on the conviction of its role in the assessment of trauma victims. With use of laparoscopy, it was possible to decrease the percentage of non-therapeutic laparotomies in our material and some injuries could have been managed using minimally invasive procedure. These sentiments are supported by results of some studies in which 54-63% of patients were avoided due to the use of laparoscopy (17, 18, 19). Smith et al. mentioned laparoscopy as a supportive diagnostic technique in management algorithms in patients with penetrating and blunt abdominal injuries (19). Rehm implies the use of bedside diagnostic laparoscopy thus decreasing the risk related to transport of the patients to the operating theater (20). It must be emphasized that according to many publications the use of both laparoscopy and CT are “reserved” for haemodynamically stable patients (17, 21-24). In our material, both abovementioned methods were used in few haemodynamically unstable patients on admission. Those decisions were made on the basis of good response to initial crystalloid transfusion. Such management however cannot be routinely used and every case requires individual consideration with comparison of benefits from results of diagnostic technique used with risk of delayed potential operation. Recent studies imply the usefulness of CT provided that patient’s respond positively to transfusion of blood substitute. Such spiral CT assessing whole patient’s body is performed using modern device localized in the hospital conducting therapy. A shorter time period and a greater amount of information provided using this method relative to classical X-rays justifies its use (25, 26, 27). There was an increase in the percentage of operated patients parallel to intensification of haemodynamic disturbances in the group of patients suffering from penetrating injuries observed. All patients admitted “in extremis” were operated on. Patients with penetrating traumas were treated surgically three times more often in case of shock and twice more often in case of haemodynamical stability as compared to the patients with blunt injuries. In patients treated conservatively, irrespective of their haemodynamic status at admission, the presence of internal injuries was excluded on the basis of clinical examination and


648

M. Kuliś i wsp.

przesłanek wskazujących na obrażenia narządów wewnętrznych, zwykle przyjmowano postawę wyczekującą. Wśród leczonych operacyjnie, u połowy chorych stabilnych hemodynamicznie i u 40% przyjętych we wstrząsie, przed operacją wykonywano FAST i kontrolowano ranę jamy brzusznej, w pojedynczych przypadkach uzupełniając diagnostykę o inne metody. U połowy chorych stabilnych hemodynamicznie, a jeszcze częściej wśród przyjętych we wstrząsie, kwalifikacji do laparotomii dokonano jedynie na podstawie badania klinicznego. Czterech chorych zakwalifikowano do laparoskopii diagnostycznej, co pozwoliło na uniknięcie laparotomii u dwóch z nich. Wykluczenie obrażeń wewnętrznych na podstawie badania klinicznego, wyniku FAST i rewizji rany brzucha, okazało się wysoce skuteczne, gdyż nie stwierdzono tu przeoczonych obrażeń. Dowodzi to słuszności przyjęcia strategii wyczekującej u tych chorych i braku konieczności laparotomii w każdym przypadku rany brzucha, mimo jej penetracji do otrzewnej. Podobne stanowisko w tej kwestii odnaleźć można u innych autorów. Van Haarst i wsp. podważają zasadność kwalifikowania do laparotomii na podstawie obecności perforacji otrzewnej czy obecności krwi w jamie brzusznej, niezależnie czy rana była skutkiem urazu zadanego ostrym narzędziem, czy postrzału. Przyjęcie postawy wyczekującej, z monitorowaniem stanu miejscowego przez powtarzalne badanie fizykalne, pozwoliło im na istotną poprawę wyników leczenia, czego wyrazem było zmniejszenie odsetka laparotomii z 55 do 30, a operacji nieleczniczych z 24 do 0 (28). Pogląd ten wydają się podzielać Ferrada i Birolini, podkreślając znaczenie powtarzalnego badania fizykalnego jamy brzusznej w rozpoznawaniu jej obrażeń w urazach penetrujących, ale i tępych. Zwracają uwagę na potrzebę krytycznego podejścia do badania klinicznego w sytuacjach utrudnionego kontaktu chirurga z poszkodowanym. Wskazują na możliwość rozwinięcia objawów z wielogodzinnym opóźnieniem. Poddają oni krytyce wartość chirurgicznej kontroli rany z uwagi na trudność oceny jej toru w niektórych przypadkach (29). Niemal co czwarta laparotomia wykonana u stabilnych hemodynamicznie po urazie penetrującym okazała się nielecznicza. We wszystkich przypadkach dotyczyło to chorych z izolowanymi ranami brzucha zakwalifikowanymi do operacji z powodu podejrzenia krwa-

ultrasound together with revision of abdominal wounds. In most cases of wounds penetrating into the peritoneum, patients did not experience symptoms suggestive of injuries to internal organs. Among the surgically treated patients, FAST and revision of abdominal wound were used in half of the haemodynamically stable patients and in 40% of patients presenting symptoms of shock. Additional diagnostic techniques were sporadically used. In the remaining half of haemodynamically stable patients and in most patients presenting symptoms of shock qualification for laparotomy was made on the basis of clinical examination alone. Four patients qualified for diagnostic laparoscopies. Exclusion of internal organs injuries on the basis of clinical examination, ultrasound and revision of the wound proved highly effective. This proves that treatment without laparotomy can be possible even in cases of wounds penetrating into the peritoneum. Similar statements can be found in some other studies. Van Haarst et al. undermine qualification for laparotomy on the basis of perforation of peritoneum or presence of blood in the abdomen, irrespective of wound character (stab or gunshot). The observation and monitoring of local symptoms with the use of repetitive clinical examination allowed for significant improvement of treatment results reflected by decrease in the percentage of laparotomies from 55 to 30% (including decrease in the percentage of not therapeutic operations from 24 to 0%) (28). Similar opinions can be found in the study of Ferrada and Birolini who emphasized the importance of repetitive physical examination of abdominal cavity in diagnostic process of penetrating and blunt abdominal injuries. They call attention to the need for critical assessment of results of clinical examination in cases of impeded contact with the patient. They also indicate that symptoms can develop many hours later. They undermine the value of surgical control of the wound due to difficulty of precise assessment of its course in many cases (29). Almost every fourth laparotomy performed in haemodynamically stable patient suffering from penetrating injury proved non-therapeutic. All of those patients suffered from isolated abdominal wounds and qualified for laparotomies due to suspicion of internal bleeding or injury of the peritoneum. In three such pa-


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

wienia wewnętrznego, a w jednym przypadku uszkodzenia otrzewnej. U trzech z nich wcześniej wykonano FAST, a jednego zakwalifikowano do laparotomii jedynie na podstawie obrazu klinicznego. O ile w urazach tępych i u niestabilnych po urazach penetrującym uzyskane przez nas wyniki wydają się być zadowalające, to tutaj odsetek ten należy uznać za zbyt wysoki. Wśród niestabilnych operacja okazała się nielecznicza tylko w jednym przypadku, poszkodowanego z MOC, z podejrzeniem krwawienia wewnętrznego, zakwalifikowanego do laparotomii na podstawie obrazu klinicznego sugerującego krwotok wewnętrzny. Zaznaczyć należy, że w większości przypadków, zwłaszcza przyjętych we wstrząsie, kwalifikowanych do operacji jedynie na podstawie obrazu klinicznego, decyzja ta okazywała się słuszna. Kwalifikację do laparotomii, jedynie na podstawie badania klinicznego, bez potwierdzenia rozpoznania z użyciem innych metod, ale tylko u niestabilnych hemodynamicznie z penetrującym urazem jamy brzusznej, dopuszczają także Ferrada i Birolini. Znajduje to odzwierciedlenie w proponowanym przez nich schemacie postępowania (29). Podobnie, wskazania do natychmiastowej laparotomii po urazie penetrującym, u poszkodowanych z objawami krwotoku wewnętrznego czy rozlanego zapalenia otrzewnej, stawiają autorzy fińscy. Także oni wskazują na niewielkie znaczenie kontroli rany w kwalifikacji do laparotomi. Rana brzucha, nawet z towarzyszącym wytrzewieniem sieci, jak również obecność płynu w FAST, nie są w pełni wystarczające do pewnego rozpoznania obrażeń wewnętrznych. Najbardziej wiarygodnym objawem ich uszkodzenia jest wg Leppaniemiego krwawienie do światła przewodu pokarmowego (30). Przypadki nieleczniczych laparotomii u chorych z obrażeniami penetrującymi dotyczyły w większości diagnozowanych z pomocą ultrasonografii. Na niską wartość FAST w identyfikacji skutków urazów penetrujących wskazują Udobi i wsp. Uzyskane przez nich wyniki, wg których czułości wyniosła 46% i swoistość 94% (31), są gorsze w porównaniu do przedstawianych przez innych autorów, w odniesieniu do tępych urazów brzucha, gdzie czułość zawierała się w przedziale od 81 do 98%, a swoistość od 94 do 100% (11, 32-34). Wskazania do leczenia operacyjnego ustalano na podstawie tego samego badania klinicznego, nieco częściej niż u co dziesiątego chorego. Poza jednym poszkodowanym z MOC po-

649

tients, FAST was performed before the surgical procedure and one of the patients qualified for laparotomy on the basis of clinical symptoms alone. Though results of our management of patients with blunt injuries and haemodynamically unstable patients with penetrating injuries seem satisfactory, in groups of haemodynamically stable patients suffering from penetrating injuries the percentage of non-therapeutic laparotomies is high. Among haemodynamically unstable patients, in one case of multiply injured patient qualified for the procedure only on the basis of clinical suspicion of internal bleeding laparotomy proved non-therapeutic. It should be mentioned that in most of the cases, especially in patients admitted in shock who were qualified only on the basis of clinical examination, such decision proved right. Also Ferrada and Birolini approved the qualification for laparotomy on the basis of clinical examination alone but only in haemodynamically unstable patients suffering from penetrating abdominal injuries. Such statement is reflected by their management algorithm (29). Similarly, Finnish authors suggest the qualification of patients with penetrating injuries presenting symptoms of internal bleeding or peritonitis for immediate laparotomy. They also indicate the small value of surgical control of the wound in qualification for laparotomy. Abdominal wound, even with concomitant eventration of omentum as well as the presence of fluid in FAST, are not sufficient for making complete diagnosis of internal injuries. According to Leppaniemi gastrointestinal bleeding constitutes the most reliable symptom of internal organs injury (30). Most patients with penetrating injuries in whom laparotomies proved non-therapeutic were diagnosed using ultrasound. Also Udobi et al. implied a small value of FAST in the identification of results of penetrating injuries. According to their study, the sensitivity of FAST proved to be 46% and specificity – 94% (31). Those results were worse as compared to other studies presenting sensitivity range from 81 to 98% and specificity range from 94 to 100% (11, 32-34). Indications for surgical treatment were set on the basis of only clinical examination in slightly more than one tenth of patients. Except for one multiply injured patient, those patients sustained isolated, penetrating abdominal injuries. Other than FAST diagnostic techniqu-


650

M. Kuliś i wsp.

zostali doznali izolowanych, penetrujących obrażeń jamy brzusznej. Inne metody, poza FAST, stosowano u co dziesiątego chorego z grupy IB i co czwartego z MOC, czasem wykorzystując 2, a nawet 3 z nich jednocześnie.

es (sometimes 2 or 3 methods at the same time) were used in every tenth patient from the group IA and in one fourth multiply injured patient. CONCLUSIONS

WNIOSKI 1. Badanie kliniczne w połączeniu z FAST pozwala na niemal pewne wykluczenie poważnych obrażeń jamy brzusznej, a w większości przypadków można w ten sposób potwierdzić ich obecność. 2. Badanie TK wskazane jest u chorych z podejrzeniem obrażeń narządowych, stabilnych krążeniowo, zwłaszcza w przypadku obrażeń wielu okolic ciała. 3. Próbę laparoskopii należy podjąć u wszystkich stabilnych kwalifikowanych do laparotomii, gdy nie rozpoznano obrażeń wymagających naprawy „na otwarto”. 4. Penetracja rany do otrzewnej, przy braku innych przesłanek, nie powinna stanowić rutynowego wskazania do laparotomii. 5. Otwarcie jamy brzusznej jedynie na podstawie obrazu klinicznego dopuszczalne jest u chorych niestabilnych z raną brzucha.

1. Clinical examination together with FAST allowed for almost certain exclusion of severe abdominal injuries, and in most of the cases for confirmation of their presence. 2. The use of CT is indicated in haemodynamiclly stable patients (especially multiply injured ones) suspected of having organ injuries. 3. An attempt at laparoscopy should be performed in every haemodynamically stable patient qualified for laparotomy in case of lack of diagnosis of injuries requiring treatment using “open technique”. 4. Wound penetrating into peritoneum without other implications should not constitute routine indication for laparotomy. 5. Qualification for laparotomy on the basis of only clinical picture is permitted in haemodynamically unstable patients with abdominal wound.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Lasek J, Lipiński J, Białko M i wsp.: Charakterystyka obrażeń ciała u zmarłych po ciężkim urazie. W: Mackiewicz Z (red.) Wybrane Zagadnienia z Chirurgii. Fundacja Polskiego Przeglądu Chirurgicznego. Warszawa 1999; t I, 83-87. 2. Cox EF: Blunt abdominal trauma. A 5-year analysis of 870 patients requiring celiotomy. Ann Surg 1984; 199(4): 467-74. 3. Hładki W, Anielski R, Cichoń S: Obrażenia brzuszno-piersiowe w mnogich obrażeniach ciała. W: Mackiewicz Z. (red.) Wybrane Zagadnienia z Chirurgii. Fundacja Polski Przegląd Chirurgiczny. Warszawa 1999, t I, 54-59. 4. Brongel L, Gedliczka O: Obrażenia ciała w badaniu prospektywnym II. Epidemiologia urazów. Pol Przegl Chir 1993; 65: 559-69. 5. Brongel L, Gedliczka O: Obrażenia ciała w badaniu prospektywnym V. Pomoc doraźna na miejscu wypadku i w transporcie. Postępowanie w stanach najcięższych. Pol Przegl Chir 1994; 66: 254-62. 6. A Committee of Medical Aspects of Automotive Safety: Rating the severity of tissue damage. I. The abbreviated scale. JAMA 1971; 215(2): 277-80. 7. A Committee of Medical Aspects of Automotive Safety: Rating the severity of tissue damage. II. The comprehensive scale. JAMA 1972; 220(5): 717-20.

8. Baker SP, O’Neill B, Haddon W, Jr. et al.: The injury severity score: a method for describing patients with multiple injuries and evaluating emergency care. J Trauma 1974; 14(3): 187-96. 9. Brongel L: Własna modyfikacja skali punktowej AIS i wskaźnika ciężkości obrażeń ISS: Liczbowa Skala Obrażeń (LSO). Pol Przegl Chir 1988, 60, 986-93. 10. Osler T, Baker S, Long W: A modification of the injury severity score that both improves accuracy and simplifies scoring. J Trauma 1997; 43(6): 92225. 11. Dolich MO, McKenney MG, Varela JE et al.: 2,576 ultrasounds for blunt abdominal trauma. J Trauma 2001; 50(1): 108-12. 12. Schurink GW, Bode PJ, van Luijt PA et al.: The value of physical examination in the diagnosis of patients with blunt abdominal trauma: a retrospective study. Injury 1997; 28(4): 261-65. 13. Walcher F, Kortum S, Kirschning T et al.: Optimized management of polytraumatized patients by prehospital ultrasound. Unfallchirurg 2002; 105(11): 986-94. 14. Branney SW, Moore EE, Cantrill SV et al.: Ultrasound based key clinical pathway reduces the use of hospital resources for the evaluation of blunt abdominal trauma. J Trauma 1997; 42(6): 1086-90.


Wybrane zagadnienia w postępowaniu w obrażeniach jamy brzusznej

15. Feussner H, Papaziogas W, Siewert JR: Modern diagnostic workup of blunt abdominal trauma. Chirurg 1999; 70(11): 1246-54. 16. Ivatury RR, Zantut LF, Yelon JA: Laparoscopy in the new century. The Surg Clin N Amer 1999; 79(6): 1291-95. 17. Smith RS, Fry WR, Morabito DJ et al.: Therapeutic laparoscopy in trauma. Am J Surg 1995; 170(6):632-36. 18. Zantut LF, Ivatury RR, Smith RS et al.: Diagnostic and therapeutic laparoscopy for penetrating abdominal trauma: a multicenter experience. J Trauma 1997; 42(5): 825-29. 19. Villavicencio RT, Aucar JA: Analysis of laparoscopy in trauma. J Am Coll Surg 1999; 189(1): 1120. 20. Rehm CG: Bedside laparoscopy. Crit Care Clin 2000; 16(1): 101. 21. Goldstein AS, Sclafani SJ, Kupferstein NH et al.: The diagnostic superiority of computerized tomography. J Trauma 1985; 25(10): 938-46. 22. Matsubara TK, Fong HM, Burns CM: Computed tomography of abdomen (CTA) in management of blunt abdominal trauma. J Trauma 1990; 30(4): 410-14. 23. Peitzman AB, Makaroun MS, Slasky BS et al.: Prospective study of computed tomography in initial management of blunt abdominal trauma. J Trauma 1986; 26(7): 585-92. 24. Taylor CR, Degutis L, Lange R et al.: Computed tomography in the initial evaluation of hemodynamically stable patients with blunt abdominal trauma: impact of severity of injury scale and technical factors on efficacy. J Trauma 1998; 44(5): 893-901. 25. Rieger M, Sparr H, Esterhammer R et al.: Modern CT diagnosis of acute thoracic and abdominal trauma. Radiologe 2002; 42(7): 556-63.

Pracę nadesłano: 30.10.2006 r. Adres autora: 31-501 Kraków, ul. Kopernika 21

651

26. Okamoto K, Norio H, Kaneko N et al.: Use of early-phase dynamic spiral computed tomography for the primary screening of multiple trauma. Am J Emerg Med 2002; 20(6): 528-34. 27. Linsenmaier U, Krotz M, Hauser H et al.: Whole-body computed tomography in polytrauma: techniques and management. Eur Radiol 2002; 12(7): 1728-40. 28. van Haarst EP, van Bezooijen BP, Coene PP et al.: The efficacy of serial physical examination in penetrating abdominal trauma. Injury 1999; 30(9): 599-604. 29. Ferrada R, Birolini D: New concepts in the management of patients with penetrating abdominal wounds. Surgical Clinics of North America 1999; 79(6): 1331-56. 30. Leppaniemi AK, Voutilainen PE, Haapiainen RK: Indications for early mandatory laparotomy in abdominal stab wounds. Br J Surg 1999; 86(1): 7680. 31. Udobi KF, Rodriguez A, Chiu WC et al.: Role of ultrasonography in penetrating abdominal trauma: a prospective clinical study. J Trauma 2001; 50(3): 475-79. 32. Boulanger BR, McLellan BA, Brenneman FD et al.: Prospective evidence of the superioriority of a sonography-based algorithm in the assessment of blunt abdominal trauma. J Trauma 1999; 47: 63237. 33. Boulanger BR, Brenneman FD, McLellan BA et al.: A prospective study of emergent abdominal sonography after blunt trauma. J Trauma 1995; 39(2): 325-30. 34. Yoshii H, Sato M, Yamamoto S et al.: Usefulness and limitations of ultrasonography in the initial evaluation of blunt abdominal trauma. J Trauma 1998; 45(1): 45-50.


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 652–662

ZESPOLENIE ZBIORNIKOWO-ODBYTOWE PO PROKTOKOLEKTOMII ODTWÓRCZEJ U PACJENTÓW Z WRZODZIEJĄCYM ZAPALENIEM JELITA GRUBEGO LUB RODZINNĄ POLIPOWATOŚCIĄ GRUCZOLAKOWATĄ – 11 LAT DOŚWIADCZEŃ ILEAL-POUCH-ANAL ANASTOMOSIS AFTER RESTORATIVE PROCTOCOLECTOMY IN PATIENTS WITH ULCERATIVE COLITIS OR FAMILIAL ADENOMATOUS POLYPOSIS – 11 YEARS OF EXPERIENCE

WIKTOR BEDNARZ, ROBERT OLEWIŃSKI, JERZY WOLDAN Z I Katedry i Kliniki Chirurgii Ogólnej, Gastroenterologicznej i Endokrynologicznej AM we Wrocławiu (1st Department of General, Gastroenterological and Endocrine Surgery, Medical University in Wrocław) Kierownik: prof. dr hab. J. Dawiskiba

Proktokolektomia odtwórcza jest „złotym standardem” leczenia chirurgicznego wrzodziejącego zapalenia jelita grubego oraz rodzinnej polipowatości gruczolakowatej. Dwoma alternatywnymi metodami zespolenia zbiornikowo-odbytowego są zespolenie szwem ręcznym z mukosektomią dystalnego odcinka odbytnicy oraz zespolenie techniką podwójnego szwu staplerowego. Celem pracy była ocena powikłań pooperacyjnych oraz późnych wyników czynnościowych u chorych operowanych z wykorzystaniem obu typów zespolenia. Materiał i metodyka. Analizowana grupa liczyła 108 pacjentów operowanych w latach 1994-2005 z powodu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (n=97) lub rodzinnej polipowatości gruczolakowatej (n=11). Zespolenie techniką szwu staplerowego wykonano u 88 (81,5%) chorych, natomiast pozostałych 20 (18,5%) pacjentów operowano z wykorzystaniem szwu ręcznego. Wyniki. Nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy dwoma typami zespolenia zbiornikowo-odbytowego dotyczących wczesnych i późnych powikłań pooperacyjnych, jak i odległych wyników czynnościowych. Wnioski. Niewielki odsetek powikłań pooperacyjnych oraz akceptowalne wyniki czynnościowe czynią z proktokolektomii odtwórczej bezpieczną metodę leczenia chirurgicznego, którą można zaproponować pacjentom z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego oraz rodzinną polipowatością gruczolakowatą. Podwójny szew staplerowy wydaje się być korzystniejszą metodą zespolenia zbiornikowo-odbytowego, jakkolwiek szew ręczny może być również wykorzystany w określonych przypadkach. Słowa kluczowe: proktokolektomia odtwórcza, zespolenie zbiornikowo-odbytowe, wrzodziejące zapalenie jelita grubego, rodzinna polipowatość gruczolakowata Restorative proctocolectomy is the “gold standard” in surgical treatment for ulcerative colitis and familial adenomatous polyposis. The two alternative techniques of ileal-pouch-anal anastomosis include handmade and double line stapled suture. The aim of the study was to analyze postoperative complications and functional results of the two types of anastomosis. Material and methods. The study group consisted of 108 patients operated between 1994 and 2005 for ulcerative colitis (n=97) or familial adenomatous polyposis (n=11). Stapled anastomosis was performed in 88 (81.5%) cases and hand-made suture was performed in 20 (18.5%) cases. Results. No significant differences between the two anastomotic techniques were found in terms of postoperative complications and late functional results. Conclusions. The low rate of complications and well-accepted functional outcomes prove that restorative proctocolectomy is a safe surgical procedure that can be offered to patients with ulcerative colitis or


Zespolenie zbiornikowo-odbytowe po proktokolektomii odtwórczej

653

familial adenomatous polyposis. Double line stapled suture should be the preferred method of ilealpouch-anal anastomosis, however, the hand-made suture remains its valuable alternative and may be considered in selected cases. Key words: restorative proctocolectomy, ileal-pouch-anal anastomosis, ulcerative colitis, familial adenomatous polyposis

Zabieg proktokolektomii odtwórczej, polegający na usunięciu okrężnicy oraz odbytnicy, wytworzeniu zbiornika jelitowego z końcowego odcinka jelita biodrowego oraz zespoleniu go z odbytem (ileal-pouch-anal anastomosis – IPAA), stał się w ostatnich latach „złotym standardem” postępowania chirurgicznego u pacjentów zakwalifikowanych do leczenia operacyjnego wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (wzjg) oraz rodzinnej polipowatości gruczolakowatej okrężnicy (rpg) (1, 2, 3). Niekiedy postępowanie takie stosowane jest także w leczeniu chirurgicznym innych schorzeń, takich jak colitis indeterminans, wieloogniskowy rak jelita grubego, choroba Leśniowskiego i Crohna ograniczona do okrężnicy; jakkolwiek należy podkreślić, że to ostanie wskazanie pozostaje przedmiotem szeregu kontrowersji (4, 5). Proktokolektomia odtwórcza jest zabiegiem najczęściej stosowanym w leczeniu chirurgicznym chorych z wzjg, należy jednak podkreślić, że w określonych sytuacjach można rozważyć także inne metody operacyjne, w tym klasyczną proktokolektomię z ileostomią oraz kolektomię z zespoleniem ileorektalnym (6, 7). W jednej z prac autorzy podkreślają korzystny wynik kolektomii z zespoleniem ileorektalnym na zachowanie płodności u pacjentek operowanych z powodu wzjg (8). Ponieważ znaczny odsetek chorych z wzjg to osoby w wieku rozrodczym, problem ten nabiera szczególnego znaczenia. Większość autorów zgodna jest co do przeważających zalet proktokolektomii odtwórczej z wytworzeniem zbiornika jelitowego typu „J” i zaleca takie postępowanie jako metodę z wyboru u pacjentów z wzjg. Pomimo pewnego odsetka późnych powikłań, wymagających wg niektórych autorów nawet w ok. 10% przypadków likwidacji zbiornika jelitowego (9), większość pacjentów (blisko 90%) jest zadowolona z zastosowanej metody leczenia (5, 7, 10). Mimo wszystko istnieje nadal wiele kontrowersji dotyczących tak wskazań do leczenia chirurgicznego wzjg oraz wyboru właściwego momentu wykonania zabiegu (tzw. „timing of surgery”),

Restorative proctocolectomy (removal of colon and rectum with construction of ileal pouch with pouch-anal anastomosis – ileal-pouch-anal anastomosis – IPAA) has become the “gold standard” surgical approach to patients who underwent operative treatment for ulcerative colitis (u.c.) or familial adenomatous polyposis (f.a.p.) (1, 2, 3). In some cases, this procedure may be considered in other situations, such as undetermined colitis, multifocal colorectal cancer and Crohn’s disease limited to the large bowel (however, the last case remains a matter of significant controversies) (4, 5). Restorative proctocolectomy is the most common surgical method of treatment for patients suffering from u.c. However, in some cases, other surgical procedures may be considered including the classical proctocolectomy with permanent end ileostomy or colectomy with ileo-rectal anastomosis (6, 7). According to some authors, the latter procedure may be especially beneficial in terms of preserving fertility in female patients (8). The majority of authors underline advantages of restorative proctocolectomy with the ileal “J”-shape pouch and recommend this procedure as the method of choice in patients with u.c. Despite a certain number of distant complications which may necessitate removal of the ileal pouch in up to 10% of cases (9), the majority of patients (about 90%) is satisfied with overall results of this method of surgical treatment (5, 7, 10). Nevertheless, significant controversies exist over the indications for restorative proctocolectomy, choice of the appropriate time to perform it, and technical details. Several other issues include: a) choice of the best form of ileal pouch (“J” vs “S” vs “W”), b) technique of ileal-pouch-anal anastomosis (hand-made anastomosis with anal mucosectomy vs double line stapled suture), c) indications for and effects of restorative proctocolectomy in cases of undetermined colitis or Crohn’s disease, d) necessity of protecting pouch-anal anastomosis by means of temporarily loop ileostomy in each


654

W. Bednarz i wsp.

jak również technicznych aspektów proktokolektomii odtwórczej. Te ostatnie obejmują, między innymi, wybór typu zbiornika jelitowego („J” vs „S” vs „W”), techniki zespolenia zbiornikowo-odbytowego (mukosektomia odbytnicy i zespolenie szwem ręcznym vs podwójny szew staplerowy), wskazania i wyniki proktokolektomii odtwórczej w przypadkach colitis indeterminans oraz choroby Leśniowskiego i Crohna, konieczności zabezpieczenia zespolenia zbiornikowo-odbytowego czasową ileostomią pętlową oraz odległych wyników leczenia chirurgicznego u osób po 60 roku życia (11, 12, 13). Wydaje się, że wyniki opublikowanych ostatnio badań jednoznacznie dowiodły, że wykonanie proktokolektomii odtwórczej z wykorzystaniem technik laparoskopowych, bądź też tzw. laparoscopic-assisted, pozwala w wybranych specjalistycznych ośrodkach osiągnąć wyniki nie odbiegające od wyników uzyskiwanych u chorych operowanych w sposób tradycyjny (14, 15). Można się spodziewać, że w nadchodzących latach liczba takich operacji będzie stopniowo wzrastać. Podjęto dotychczas wiele prób ustalenia, która z możliwych technik zespolenia zbiornikowo-odbytowego (mukosektomia odbytnicy i zespolenie szwem ręcznym vs podwójny szew staplerowy) powinna być stosowana jako metoda z wyboru. Próby te oparte były na wnikliwej ocenie klinicznej odległych wyników czynnościowych uzyskanych u operowanych chorych (liczba wypróżnień na dobę, zdolność do rozróżniania gazów i stolca, konieczność stosowania odpowiedniej diety bądź przyjmowania leków przeciwbiegunkowych), a także na wynikach obiektywnych badań manometrycznych czynności kanału odbytniczego oraz zbiornika jelitowego (12, 16). Większość autorów jest zgodna, że zespolenie z wykorzystaniem podwójnego szwu staplerowego daje lepsze odległe wyniki czynnościowe, jakkolwiek zespolenie ręczne z mukosektomią odbytu nadal jest traktowane jako wartościowa metoda alternatywna (11, 12, 16, 17). Celem pracy była analiza powikłań pooperacyjnych oraz odległych wyników czynnościowych uzyskanych po proktokolektomii odtwórczej wykonanej z powodu wzjg lub rpg. Pacjenci byli operowani z wykorzystaniem jednej z dwóch omówionych powyżej alternatywnych technik zespolenia zbiornikowo-odbytowego: zespolenia ręcznego z dostępu przezodbytowego z mukosektomią dystalnego odcinka odbyt-

patient, use of laparoscopic techniques in restorative proctocolectomy and e) the effects of ileal pouch construction on elderly patients (11, 12, 13). Recently published data have proven that restorative proctocolectomy may be successfully performed by laparoscopic or laparoscopic-assisted technique and results presented by centers specializing in laparoscopic surgery are similar to these achieved by means of traditional open surgery (14, 15). The number of patients undergoing laparoscopic surgery should be steadily growing in future. Many authors have tried to assess which techniques of ileal-pouch-anal anastomosis (hand-made anastomosis with distal anal mucosectomy or double line stapled suture) should be recommended. The assessment has been based on a clinical determination of functional results in operated patients (number of stools, ability to differentiate stools from intestinal gases, necessity of special diet or anti-diarrheic drugs intake) as well as manometric investigation of the anal canal and ileal-pouch function (12, 16). It is currently widely accepted that double line stapled suture offers better functional results, although hand-made anastomosis is still considered an alternative method with satisfying distant functional results (11, 12, 16, 17). The aim of the study was to analyze postoperative complications and functional results achieved in patients undergoing restorative proctocolectomy for ulcerative colitis (u.c.) and familial adenomatous polyposis (f.a.p.) to compare two alternative methods of pouch-anal anastomosis: hand-made anastomosis from perineal approach with a “pull-through” technique including distal rectal mucosectomy (from about 3 cm above dentate line) and double line stapled suture with preservation of 1-2 cm of rectal mucosa above the dentate line within the anal transitional zone. According to some authors, the anal transitional zone plays a key role in defecation, especially in the differentiation between stools and intestinal gases (18, 19). Based on the collected data, the authors tried to determine which method of ileal-pouch-anal anastomosis offered less postoperative complications and better late functional results. MATERIAL AND METHODS The analyzed group consisted of 108 patients who between 1994 and 2005 who underwent


Zespolenie zbiornikowo-odbytowe po proktokolektomii odtwórczej

nicy (od poziomu około 3 cm powyżej linii zębatej) oraz zespolenia techniką podwójnego szwu staplerowego wykonywanego około 1 cm powyżej linii zębatej z zachowaniem tzw. odbytowej strefy przejściowej. Według niektórych autorów strefa ta odgrywa szczególnie istotną rolę w procesie defekacji, będąc przede wszystkim odpowiedzialna za prawidłowe rozróżnienie gazów jelitowych i stolca (18, 19). Na podstawie zgromadzonego materiału podjęto próbę ustalenia, która z dwóch alternatywnych technik zespolenia zbiornikowoodbytowego charakteryzuje się mniejszym odsetkiem powikłań pooperacyjnych oraz lepszymi odległymi wynikami czynnościowymi. MATERIAŁ I METODYKA Analizowana grupa obejmowała 108 pacjentów, którzy w latach 1994-2005 przebyli w I Katedrze i Klinice Chirurgii Ogólnej, Gastroenterologicznej i Endokrynologicznej AM we Wrocławiu zabieg proktokolektomii odtwórczej. Wskazaniami do leczenia operacyjnego było wzjg w 97 przypadkach oraz rpg u 11 chorych. Wiek pacjentów wahał się od 14 do 58 lat. W grupie chorych z wzjg 39 (40,2%) pacjentów było operowanych ze wskazań nagłych (przedziurawienie okrężnicy, megacolon toxicum, masywne krwawienie, colitis fulminans), zaś pozostałych 58 (59,8%) zostało poddanych operacji w trybie planowym. W grupie chorych z wzjg operowanych ze wskazań nagłych stosowano postępowanie trzyetapowe: etap 1 obejmował kolektomię z końcową ileostomią; etap 2 polegał na resekcji końcowego odcinka odbytnicy, wytworzeniu zbiornika jelitowego i jego zespoleniu z odbytem i zabezpieczeniu zespolenia pętlową ileostomią; w etapie 3, (po radiologicznym i endoskopowym potwierdzeniu drożności zespolenia oraz prawidłowej czynności zwieraczy odbytu) likwidowano pętlową ileostomię. W przypadku pacjentów operowanych w trybie planowym standardowo stosowano postępowanie dwuetapowe, przy czym etap 1 polegał na proktokolektomii z wytworzeniem zbiornika jelitowego i zespoleniu zbiornikowo-odbytowym zabezpieczonym pętlową ileostomią, w etapie 2 zaś likwidowano (zamykano) ileostomię. Podobne dwuetapowe postępowanie stosowano także u pacjentów operowanych z powodu rpg. Pacjentów dla celów dokonania niniejszej analizy podzielono na dwie grupy. W

655

restorative proctocolectomy in the Ist Department of General, Gastroenterologic and Endocrine Surgery, Medical University in Wrocław. Indications for surgery included u.c. in 97 cases and f.a.p. in 11 cases. The patients’ age varied between 14 and 58 years. In the u.c. group (n=97), 39 patients (40.2%) required emergency surgery (perforation of large bowel, megacolon toxicum, massive hemorrhage, fulminant colitis). In this group, the 3 stage procedure was performed. The first stage included colectomy with occlusion of the distal rectum (Hartmann’s procedure) and end ileostomy. The second stage consisted of removal of the distal rectum (proctectomy), construction of ileal-“J”pouch (made of distant segment of ileum) with pouch-anal anastomosis and temporarily protective loop ileostomy. Finally, during the third stage, the loop ileostomy was closed (after endoscopic and radiologic (“pouchography”) assessment of ileal pouch and anastomosis). The remaining 58 patients (59.8%) were operated on an elective basis, mainly in the course of long-lasting ulcerative colitis. They underwent a two-stage procedure: a) first stage included proctocolectomy with ileal-pouch construction, pouch-anal anastomosis and loop ileostomy and b) the second stage consisted of ileostomy occlusion. The two-stage restorative proctocolectomy was also performed in all (n=11) patients operated for f.a.p. The hand-made one layer pouch-anal anastomosis from perineal approach was performed in 20 (18.5%) patients (group I). This included the “pull-through” maneuver and rectal mucosectomy about from 3 cm above the dentate line. This approach was aimed at radical removal of advanced rectal inflammation (u.c.) or numerous rectal polyps (f.a.p.). In the remaining 88 (81.5%) patients, a pouch-anal anastomosis was performed by means of a double line stapled suture with PI-30 and CEEA 31 staplers about 1 cm above the dentate line. In 2 patients, the original plan of mucosectomy and hand-made anastomosis must have been rejected due to substantial problems with adequate mobilization of the ileum and constructed pouch leading to unacceptable tension in the line of anastomosis. In these patients, a stapled anastomosis was successfully performed. In all operated patients, the ileal “J”-shaped pouch was constructed. The average pouch length was about 15 cm resulting in an


656

W. Bednarz i wsp.

przypadku 20 z nich (18,5%) zespolenie zbiornikowo-odbytowe wykonano z zastosowaniem techniki jednowarstwowego szwu ręcznego z dostępu przezodbytowego (grupa I). Postępowanie takie obejmowało manewr „pull through” oraz mukosektomię dystalnego odcinka odbytnicy począwszy od poziomu około 3 cm powyżej linii zębatej. Podstawą kwalifikacji chorych do tej grupy była próba maksymalnej radykalizacji operacji dla usunięcia zaawansowanych zmian zapalnych (wzjg) bądź licznych polipów (rpg) w tej części odbytnicy. W przypadku pozostałych 88 (81,5%) pacjentów zespolenie wykonano z użyciem techniki podwójnego szwu staplerowego wykonywanego około 1 cm powyżej linii zębatej za pomocą staplerów PI-30 oraz CEEA 31 (grupa II). Należy podkreślić, że u dwóch chorych pierwotnie planowane zespolenie ręczne musiało być ze względu na znaczne problemy z odpowiednim uruchomieniem jelita biodrowego i wytworzonego zbiornika „J” grożące nadmiernym napięciem w linii zespolenia, zastąpione zespoleniem staplerowym. U wszystkich operowanych chorych wytworzono zbiornik jelitowy typu „J”. Przeciętna długość ramion zbiornika wynosiła około 15 cm, co pozwalało na osiągnięcie optymalnej pojemności około 150-200 ml. Zbiornik wytwarzano poprzez zdwojenie końcowego odcinka jelita biodrowego z użyciem staplera GIA i dwóch zestawów zszywek o długości 90 mm każdy. W jednym przypadku trudności techniczne z użyciem staplera zmusiły zespół do wytworzenia zbiornika jelitowego szwem ręcznym. U wszystkich pacjentów zespolenie zbiornikowo-odbytowe zabezpieczane było na okres minimum 3 mies. pętlową ileostomią. W naszej opinii postępowanie takie jest bezpieczne i pozwala uniknąć przynajmniej części powikłań związanych z nieszczelnością zespolenia i wymagających w niektórych przypadkach nawet likwidacji zbiornika jelitowego. Przed likwidacją ileostomii i odtworzeniem ciągłości przewodu pokarmowego każdy pacjent poddany został rektoskopii z makroskopową oceną zespolenia zbiornikowo-jelitowego oraz badaniu kontrastowemu zbiornika z użyciem siarczanu baru podanego przez cewnik Foley’a do ramienia odprowadzającego pętlowej ileostomii. Postępowanie takie pozwala na ocenę morfologii zbiornika jelitowego, szczelności i drożności zespolenia zbiornikowo-odbytowego, a także na praktyczne potwierdzenie prawidłowej czynności

optimal pouch capacity of 150-200 ml. The pouch was constructed with a GIA stapler with two 90 mm sets of staples; in one case, the pouch was sutured by hand. In all cases, the pouch-anal anastomosis (hand-made or stapled) was protected by means of a loop ileostomy, which was closed 3 months later. In the authors’ opinion, this helped to prevent some complications related to possible leak in the ileal pouch-anal anastomosis, which in some cases may even necessitate removal of a newly constructed ileal pouch. Before occlusion of the ileostomy, each patient underwent rectoscopy with assessment of pouch-anal anastomosis and X-ray study of ilealpouch with barium introduced via Foley’s catheter placed in efferent loop of the ileostomy. This allowed visualization of ileal pouch morphology, proper passage through pouch-anal anastomosis and practical assessment of anal sphincter function at rest and during defecation. The collected material was analyzed in relation to early and late postoperative complications as well as final functional results in both operated groups of patients (number of stools per day and possible stools/gas incontinence, defined as lack of control on passing gases or watery/solid stools). RESULTS There were no fatal complications in either of the operated groups. Late functional outcome (number of stools per day and/or stools or gases incontinence) assessed at least 3 months after ileostomy closure are presented in tab. 1. Early and late postoperative complications in both groups of patients are presented in tab. 2 and 3. All operated patients undergo ambulatory follow up on regular basis. This includes regularly repeated rectoscopic examinations for collection of biopsies of pouch mucosa to diagnose any cases of dysplasia or foci of cancer in patients operated for u.c. or adenomas in patients with f.a.p. So far, (the longest follow up period is 11 years) no such lesions have been detected. DISCUSSION The aims of surgical treatment for ulcerative colitis and familial adenomatous polyposis


657

Zespolenie zbiornikowo-odbytowe po proktokolektomii odtwórczej

zwieraczy odbytu tak w spoczynku, jak i podczas aktu defekacji. Analizie poddano wczesne i późne powikłania pooperacyjne i wyniki czynnościowe, zanotowane w obu grupach chorych (liczbę wypróżnień na dobę i ewentualne nietrzymanie stolca i wiatrów, definiowane jako utratę kontroli nad oddawaniem wiatrów czy nad wydalaniem płynnego bądź uformowanego stolca). WYNIKI W żadnej z dwóch grup operowanych chorych nie odnotowano powikłań śmiertelnych. Późne wyniki czynnościowe w obu grupach operowanych chorych (liczba stolców na dobę oraz odsetek przypadków nietrzymania stolca lub gazów) ocenione nie wcześniej niż 3 mies. po zakończeniu leczenia operacyjnego przedstawiono w tab. 1. Wczesne i późne powikłania pooperacyjne w obu grupach chorych ujęto w tab. 2 i 3. Wszyscy chorzy operowani w klinice autorów poddawani są stałej kontroli ambulatoryjnej. Obejmuje ona powtarzane regularnie rektoskopie z pobraniem wycinków błony śluzowej zbiornika jelitowego w celu wczesnego rozpoznania ewentualnych ognisk dysplazji lub

include: 1) total removal of diseased large bowel, 2) maximal reduction in the cancer risk, 3) maintenance of physiological stool passage and 4) reduction in the number of necessary surgical interventions. Restorative proctocolectomy fulfills these expectations. This has been confirmed in a large number of operated patients presented in the available literature (5, 7, 20, 21) as well as in our own, much smaller, material. In all of our operated patients, the ileal pouch used was the “J” type. This choice was based on widely reported substantial advantages of this type of pouch, including relatively sim-

Tabela 1. Późne wyniki czynnościowe proktokolektomii odtwórczej Table 1. Late functional results of restorative proctocolectomy

Liczba wypró¿nieñ na dobê / number of stools / 24h Nietrzymanie stolca/gazów / stools/gases incontinence

Grupa Group I (n=20) 2-6

Grupa / Group II (n=88) 2-7

0

1

Tabela 2. Wczesne powikłania pooperacyjne proktokolektomii odtwórczej u pacjentów z wzjg oraz rpg Table 2. Early postoperative complications of restorative proctocolectomy in patients with u.c. and f.a.p.

Zaka¿enie rany / wound infection Zaka¿enie uk³adu moczowego / urinary tract infection Krwawienie do jamy otrzewnej wymagaj¹ce doraŸnej laparotomii / abdominal bleeding requiring laparotomy Nieszczelnoœæ zespolenia wymagaj¹ca jego usuniêcia i wytworzenia koñcowej ileostomii / anastomosis leak requiring pouch removal and terminal ileostomy Zapalenie p³uc / pulmonary infection

Grupa / Group I (n=20) 2 (10%) 2 (10%) 0 (0%)

Grupa / Group II (n=88) 7 (7,9%) 6 (6,8%) 3 (3,4%)

0 (0%)

1 (1,1%)

1 (5%)

3 (3,4%)

Tabela 3. Odległe powikłania pooperacyjne proktokolektomii odtwórczej u pacjentów z wzjg oraz rpg Table 3. Late postoperative complications of restorative proctocolectomy in patients with u.c. and f.a.p.

Grupa / Group I Grupa / Group II (n=88) (n=20) Zwê¿enie zespolenia / anastomosis stricture 1 (5%) 5 (5,6%) Niedro¿noœæ mechaniczna przewodu pokarmowego wymagaj¹ca 1 (5%) 3 (3,4%) doraŸnej laparotomii / intestinal mechanical obstruction requiring laparotomy Pouchitis (tylko pacjenci z wzjg) / pouchitis (only u.c. patients) 2 (10%) 16 (18%) Przetoka zbiornikowo-pochwowa / pouch-vaginal fistula 0 (0%) 2 (2,2%) – tylko wzjg / only u.c.


658

W. Bednarz i wsp.

gruczolakoraka u pacjentów operowanych z powodu wzjg bądź też nowych polipów gruczolakowatych u chorych z rodzinną polipowatością gruczolakowatą. Jak dotąd jednak (przy najdłuższym okresie obserwacji wynoszącym 11 lat) nie odnotowano takich zmian. OMÓWIENIE Analizując cele leczenia chirurgicznego wzjg oraz rpg obejmujące przede wszystkim: 1) usunięcie całego jelita grubego objętego chorobą, 2) minimalizację ryzyka rozwoju nowotworu złośliwego, 3) zachowanie fizjologicznej drogi pasażu treści jelitowej, 4) ograniczenie liczby niezbędnych zabiegów chirurgicznych do minimum, można jednoznacznie stwierdzić, że proktokolektomia odtwórcza w pełni odpowiada tym wymaganiom. Znajduje to jednoznaczne potwierdzenie w pracach analizujących wyniki leczenia dużych grup pacjentów (5, 7, 20, 21), a także we własnym materiale, z oczywistych względów znacznie skromniejszym. U wszystkich operowanych pacjentów zastosowano zbiornik jelitowy typu „J”. Wybór tego typu zbiornika oparto na jego istotnych zaletach szeroko opisywanych w dostępnym piśmiennictwie. Obejmują one m.in., prostotę techniczną, zadowalające wyniki czynnościowe (5-7 stolców/dobę), łatwość opróżniania zbiornika, nietrzymanie stolca i/lub gazów (tak w dzień, jak i w nocy) jedynie u mniej niż 10% operowanych (22-25). Należy podkreślić, że według danych piśmiennictwa najlepsze odległe wyniki czynnościowe uzyskuje się po zastosowaniu zbiornika typu „W” (22). Wytworzenie tego typu zbiornika i jego zespolenie z odbytem jest jednak znacznie trudniejsze i w związku z tym jest on zdecydowanie rzadziej stosowany. Prawie wszystkie zbiorniki jelitowe w klinice autorów wytwarzane są z wykorzystaniem staplera GIA. Należy podkreślić, że w analizowanej grupie chorych nie stwierdzono istotnego pogorszenia funkcji zbiornika jelitowego, nawet w odległym okresie po zakończeniu leczenia operacyjnego, co pozostaje w zgodzie z danymi piśmiennictwa (23). Przedmiotem wielu kontrowersji pozostaje nadal wybór techniki zespolenia zbiornikowoodbytowego, jego odległość od brzegu odbytu oraz zasadność wykonywania mukosektomii odbytnicy. W świetle dostępnych danych zespolenie techniką podwójnego szwu staplerowego wydaje się być najpopularniejsze (5, 25, 26),

ple construction, satisfactory functional outcome (5-7 stools per day), easy pouch emptying, full stools and gas continence (day and night) in 90% of cases (22, 23, 24, 25). According to the available literature, the pouch with best late functional results is the “W” type (22). However, technically difficult construction and anastomosis of this type of pouch makes it rather unpopular. In our material, the “J”-type ileal pouch was constructed with the use of a GIA stapler. No significant deterioration of pouch function in the late postoperative period was detected in our material, which is in agreement with the existing literature (23). The choice of optimal pouch-anal anastomosis technique, its distance from anal margin, and rectal mucosectomy are still matters of significant controversy. Double line stapled anastomosis seems to be the most popular technique (5, 25, 26), however hand-made anastomosis with distal anal mucosectomy has some strong supporters (11, 12, 17, 27). Japanese authors (16) performed a direct comparison of patients operated for u.c. or f.a.p. with double line stapled anastomosis and preservation of anal transitional zone versus a group of patients operated with a hand-made suture with mucosectomy. They found that functional results (both clinical and manometric) were better in the stapled anastomosis group; however, this group of patients required regular and thorough follow up of the retained anal transitional zone mucosa in order to to detect dysplasia or adenoma formation. In our material, distal anal mucosectomy and hand-made anastomosis was performed in patients with numerous adenomatous polyps in the anal canal (f.a.p.) or massive anal inflammatory changes (u.c.). In these cases, the aim of the mucosectomy was to make the surgery as radical as possible. It must be stated that in the authors’ material, stapled anastomosis was technically possible on all operated patients. In 2 cases, we had to reject original plan of hand-made anastomosis with mucosectomy due to technical difficulties in the ileal pouch mobilization and unacceptable tension expected in the region of the anastomosis. In these patients, double line stapled anastomosis was performed safely. The stapled anastomosis shortens the overall surgery time by about 30-45 minutes. The late functional outcome and postoperative complications were similar in both groups of operated patients. In a very interesting study, Dutch


Zespolenie zbiornikowo-odbytowe po proktokolektomii odtwórczej

jakkolwiek zespolenie szwem ręcznym z mukosektomią dystalnego odcinka odbytnicy nadal ma wielu zwolenników (11, 12, 17, 27). Autorzy japońscy dokonali bezpośredniego porównania wyników uzyskanych u chorych operowanych każdą z wymienionych technik (16). Stwierdzili oni, że lepsze wyniki czynnościowe (tak kliniczne, jak i oceniane za pomocą manometrii odbytu) uzyskano w grupie chorych operowanych z wykorzystaniem techniki szwu staplerowego z pozostawieniem odbytowej strefy przejściowej. Jednakże pacjenci w tej grupie wymagali regularnej i drobiazgowej kontroli pooperacyjnej pozostawionego odcinka błony śluzowej odbytnicy w celu wczesnego rozpoznania ewentualnej dysplazji lub rozwoju gruczolaka. W klinice autorów mukosektomia dystalnego odcinka odbytnicy i zespolenie szwem ręcznym wykonywane było u pacjentów z licznymi polipami w dystalnej części odbytnicy i kanale odbytniczym (rpg) lub masywnymi zmianami zapalnymi (wzjg) w tym odcinku jelita grubego. Postępowanie takie ma na celu maksymalną radykalizację leczenia chirurgicznego. W naszym materiale wykonanie zespolenia staplerowego było zawsze (u każdego pacjenta) technicznie możliwe. Natomiast w przypadku dwóch chorych trudności techniczne, prowadzące do niewystarczającego uruchomienia jelita biodrowego i grożące nadmiernym napięciem w linii planowanego zespolenia zbiornikowo-odbytowego, zmusiły zespół operujący do rezygnacji z pierwotnie zaplanowanego zespolenia ręcznego na rzecz zespolenia szwem staplerowym. Zespolenie to dodatkowo skraca czas trwania zabiegu o średnio 30-45 min. Tak późne wyniki czynnościowe, jak i rodzaj oraz liczba powikłań pooperacyjnych, były w obu grupach operowanych niemal identyczne. W świetle przytoczonych wyników na uwagę zasługują wyniki badania integralności zwieraczy odbytu po zespoleniu szwem ręcznym przeprowadzone przez autorów holenderskich (17). Wykazali oni, że pomimo dobrych wyników czynnościowych ten rodzaj zespolenia prowadzi do istotnego uszkodzenia struktury zwieraczy odbytu w ponad 50% przypadków. Zabezpieczenie zespolenia zbiornikowo-odbytowego za pomocą pętlowej ileostomii stanowi w naszej klinice element rutynowego postępowania podczas proktokolektomii odtwórczej; pętlowa ileostomia wytwarzana jest u wszystkich operowanych chorych. W ostatnich latach

659

authors presented results of postoperative assessment of anal sphincter integrity after handmade anastomosis (17). They proved that despite good late functional results this method of anastomosis leads to significant sphincter damage in over 50% of cases. The protective loop ileostomy is in our department considered as routine procedure and it was performed in all operated patients. In recent years however there have been some literature data suggesting that construction of protective loop ileostomy can be safely rejected (11, 28). The proposed alternative is a drain introduced through the anus protecting the newly constructed anastomosis. In the authors’ material, no significant complications of loop ileostomy have been noticed, and in our opinion, this procedure offers the best possible protection of proper healing after the ileal pouch-anal anastomosis. In one case, the ileal pouch must have been removed and replaced by a terminal ileostomy due to significant anastomotic leak and symptoms of pelvic sepsis. The rate of such complications reported in literature is approximately 3-10% (5, 7, 9, 21). In one patient from group I (hand-made anastomosis) and three patients from group II (stapled anastomosis), the pouch-anal anastomosis stricture occurred. In each case, this required mechanical divulsion. The higher number of such cases in group II probably reflects the well known fact that stapled anastomosis is more prone to stricture formation (29). Fortunately, the stricture developed after occlusion of loop ileostomy in only one case. In the remaining three cases, the stricture was diagnosed and successfully managed prior to ileostomy closure. This may be at least partly explained by the fact that the passage of stools through the pouch-anal anastomosis after ileostomy occlusion prevents anastomosis from stricture development. In our material, (the longest follow up lasting for 11 years) no case of either dysplasia or cancer occurred in the anal transitional zone, which has been preserved in patients from group II. In one patient operated due to f.a.p., several small polyps developed during the postoperative period; they were removed during control rectoscopies. This problem has been discussed in the literature. Saigusa et al. (16) analyzed all available reports from years 1984-1997 and found 7 cases (5-u.c.; 2-f.a.p.) of adenocar-


660

W. Bednarz i wsp.

pojawiły się pojedyncze doniesienia, zgodnie z którymi zabezpieczająca pętlowa ileostomia nie jest niezbędna i można z jej wykonywania bezpiecznie zrezygnować (11, 28). Proponowanym alternatywnym rozwiązaniem ma być wprowadzony przez odbyt dren, którego zadaniem jest szynowanie nowo wytworzonego zespolenia. We własnym materiale nie odnotowano istotnych powikłań związanych z wytworzeniem pętlowej ileostomii, bądź też z jej likwidacją. Wydaje się w związku z tym, że takie postępowanie stanowi dobre zabezpieczenie prawidłowego procesu gojenia zbiornika jelitowego i zespolenia zbiornikowo-odbytowego. W jednym przypadku wytworzony zbiornik jelitowy musiał być zlikwidowany i zastąpiony przez permanentną końcową ileostomię ze względu na istotną nieszczelność zespolenia, prowadzącą do zapalenia otrzewnej miednicy. Należy zauważyć, że odsetek takich powikłań opisywany w dostępnym piśmiennictwie wynosi 3-10% (5, 7, 9, 21). U jednego pacjenta z grupy I (zespolenie szwem ręcznym) i u trzech pacjentów z grupy II (zespolenie szwem staplerowym) doszło do zwężenia zespolenia zbiornikowo-jelitowego. W każdym przypadku zwężenie takie wymagało zabiegu mechanicznego poszerzenia. Większa liczba takich przypadków w grupie chorych operowanych z wykorzystaniem szwu staplerowego odzwierciedla najprawdopodobniej dobrze znany fakt, że zespolenia szwem mechanicznym są bardziej podatne na zwężenia (29). Szczęśliwie tylko w jednym przypadku istotne zwężenie zespolenia zbiornikowo-odbytowego rozwinęło się dopiero po likwidacji zabezpieczającej ileostomii pętlowej. W przypadku pozostałych trzech chorych zwężenie zostało rozpoznane i skutecznie poszerzone jeszcze przed odtworzeniem ciągłości przewodu pokarmowego. Można to, jak się wydaje, tłumaczyć faktem, że skierowanie pasażu treści jelitowej przez zespolenie zbiornikowo-odbytowe po likwidacji ileostomii mechanicznie je rozszerza i zabezpiecza przed powstaniem zwężenia. Jak dotąd we własnym materiale (przy najdłuższym okresie obserwacji wynoszącym 11 lat) nie stwierdzono przypadku ani dysplazji, ani gruczolakoraka rozwijających się w obrębie pozostawionej (u pacjentów operowanych z wykorzystaniem szwu staplerowego) odbytowej strefy przejściowej. U jednego z pacjentów operowanych z powodu rpg w okresie pooperacyjnym rozwinęło się kilka małych polipów; zo-

cinoma, which developed in the region of the ileal-pouch-anal anastomosis. It may seem likely that prior full mucosectomy should prevent this kind of problem, however 4 of reported 7 adenocarcinomas developed after mucosectomy. In these cases, this suggests that either the mucosectomy left small “patches” of large bowel mucosa or cancer developed in the ileal mucosa (30, 31, 32). Chronic atrophic pouchitis may play an important and independent role in cancer development (33). Analysis of our material as well as the literature confirms that stapled anastomosis is easier, faster and less traumatic and may be performed in each case of elective restorative proctocolectomy, which suggests that the double line stapled suture should be the preferred technique for ileal-pouch-anal anastomosis. However, this recommendation should be confirmed by longer follow up period of operated patients, repeated manovolumetric studies of constructed ileal pouches as well as a precise assessment of the relation between radical anal mucosectomy and the risk of cancer development in the region of an ileal pouch or pouch-anal anastomosis. CONCLUSIONS 1. Restorative proctocolectomy performed by an experienced surgical team is a safe treatment method for ulcerative colitis and familial adenomatous polyposis; it is characterized by low complication rate and is well accepted by operated patients. 2. Double line stapled suture should be the preferred method of ileal-pouch-anal anastomosis. Hand-made suture with rectal mucosectomy is a reasonable alternative which may be considered in selected patients.

stały one skutecznie usunięte podczas kontrolnych rektoskopii. Problem ten dyskutowany był już w piśmiennictwie. Saigusa i wsp. (16) poddali analizie wszystkie doniesienia z lat 1984-1997 i odnaleźli w nich 7 przypadków (5 – wzjg, 2 – rpg) gruczolakoraka rozwijającego się w obrębie zespolenia zbiornikowo-odbytowego. Wydaje się prawdopodobne, że wykona-


Zespolenie zbiornikowo-odbytowe po proktokolektomii odtwórczej

nie mukosektomii powinno zabezpieczać pacjentów przed rozwojem takiego powikłania, jednakże w 4 z cytowanych 7 przypadków do rozwoju gruczolakoraka doszło właśnie po wykonaniu mukosektomii. Możliwe jest, że w tych przypadkach rak rozwinął się albo w pozostawionych, mimo wykonanej mukosektomii, „wysepkach” błony śluzowej odbytnicy, albo w błonie śluzowej jelita biodrowego (30, 31, 32). W jednym z doniesień autorzy zwracają uwagę na możliwą istotną rolę przewlekłego zanikowego pouchitis na rozwój gruczolakoraka zbiornika jelitowego (33). Analiza zgromadzonego materiału, jak również dostępnych danych piśmiennictwa potwierdza, że zespolenie techniką podwójnego szwu staplerowego jest łatwiejsze, szybsze i mniej traumatyzujące, a także może być wykonane praktycznie w przypadku każdego pacjenta poddawanego proktokolektomii odtwórczej. Wydaje się, że ten rodzaj zespolenia zbiornikowo-jelitowego powinien być obecnie preferowany. Jednakże zasadność takiego postępowania nadal wymaga potwierdzenia dłuższym okresem obserwacji operowanych pacjentów,

661

powtarzanymi manowolumetrycznymi badaniami wytworzonych zbiorników jelitowych, a także precyzyjnym ustaleniem zależności pomiędzy radykalną mukosektomią dystalnego odcinka odbytnicy a ryzykiem rozwoju gruczolakoraka w obrębie zespolenia zbiornikowoodbytowego. WNIOSKI 1. Proktokolektomia odtwórcza wykonana przez doświadczony zespół chirurgiczny jest bezpieczną metodą leczenia wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i rodzinnej polipowatości gruczolakowatej okrężnicy; charakteryzuje się ona niskim odsetkiem powikłań pooperacyjnych i jest dobrze akceptowana przez operowanych chorych. 2. Preferowaną techniką zespolenia zbiornikowo-odbytowego powinien być podwójny szew staplerowy. Zespolenie ręczne z mukosektomią odbytnicy jest wartościowym alternatywnym postępowaniem, które może być wykorzystywane w określonych przypadkach.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Michelassi F, Hurst R: Restorative proctocolectomy with J-pouch-ileo-anal anastomosis. Arch Surg 2000; 135: 347-53. 2. Roberts PL: Surgical options for ulcerative colitis. Ann Chir Gynaecol 2000; 89: 257-61. 3. Drews M, Krokowicz P, Meissner W: Restorative proctocolectomy and ileal pouch in surgical treatment of ulcerative colitis. Zentrabl Chir 1998; 123(suppl): 45-52. 4. Yu Sch, Pemberton JH, Larson D: Ileal pouch anal anastomosis in patients with indeterminate colitis. Dis Colon Rectum 2000; 43: 1487-96. 5. Fazio VW, Ziv Y, Church JM et al.: Ileal pouchanal anastomoses complications and function in 1005 patients. Ann Surg 1995; 222: 120-27. 6. Kuśnierz KA, Musiewicz M: Wrzodziejące zapalenie jelita grubego – kiedy i jak leczymy chirurgicznie? Pol Przegl Chir 2003; 75: 615-22. 7. Nicholls RJ: Ulcerative colitis – surgical indications and treatment. Aliment Pharmacol Ther 2002; 16(Suppl 4): 25-28. 8. Mortier PE, Gambiez L, Karoui M et al.: Colectomy with ileorectal anastomosis preserves female fertility in ulcerative colitis. Gastroenterol Clin Biol 2006; 30: 594-97.

9. Hancock L, Windsor AC, Mortensen NJ: Inflammatory bowel disease: the view of the surgeon. Colorectal Dis 2006; 8(Suppl 1): 10-14. 10. Herman J, Wierzbicki T, Krokowicz P i wsp.: Odległe powikłania proktokolektomii odtwórczej u chorych operowanych z powodu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (Late complications of restorative proctocolectomy in patients operated on for ulcerative colitis.) Pol Przegl Chir 2000; 72: 718, 729. 11. Garbus JE, Potenti F., Wexner SD: Current controversies in pouch surgery. South Med J 2003; 96: 32-36. 12. Herman J, Wierzbicki T, Krokowicz P i wsp.: Porównanie dwóch technik wykonania proktokolektomii odtwórczej u chorych leczonych z powodu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego (Comparison of two techniques of restorative proctocolectomy for ulcerative colitis). Pol Przegl Chir 2000; 72: 708-17. 13. Bednarz W, Dawiskiba J, Wojczys R et al.: Pouch-anal anastomosis in restorative proctocolectomy in patients operated for ulcerative colitis and familial adenomatous polyposis. Hepato-Gastroenterology 2002; 49(Suppl II): p. LIX.


662

W. Bednarz i wsp.

14. Larson DW, Dozois EJ, Piotrowicz K et al.: Laparoscopic-assisted vs. open ileal pouch-anal anastomosis: functional outcome in case-matched series. Dis Colon Rectum 2005; 48: 1845-50. 15. McNevin MS, Bax T, MacFarlane M et al.: Outcomes of a laparoscopic approach for total abdominal colectomy and proctocolectomy. Am J Surg 2006; 191: 673-76 16. Saigusa N, Kurahashi T, Makamura T et al.: Functional outcome of stapled ileal pouch-anal canal anastomosis versus handsewn pouch-anal anastomosis. Surg Today 2000; 30: 575-81. 17. Gosselink MP, West RL, Kuipers EJ et al.: Integrity of the anal sphincters after pouch-anal anastomosis: evaluation with three-dimensional endoanal ultrasonography. Dis Colon Rectum 2005; 48: 1728-35. 18. Seow-Choen AT, Tsunoda A, Nicholls RJ: Prospective randomized trial comparing anal function after hand-sewn ileoanal anastomosis with mucosectomy versus stapled ileoanal anastomosis without mucosectomy in restorative proctocolectomy. Br J Surg 1991; 78: 430. 19. Miller R, Bartolo DCC, Orrom WJ et al.: Improvement of anal sensation with preservation of the anal transitional zone after ileoanal anastomosis for ulcerative colitis. Dis Colon Rectum 1990; 33: 414. 20. Fazio VW: 1911 IPAA. Ann Surg 2002; 236: 4348. 21. Hueting WE, Buskens E, van deer Tweel I et al.: Results and complications after ileal pouch anal anastomosis: a meataanalysis of 43 observational studies comprising 9317 patients. Dig Surg 2005; 22: 69-79. 22. Sagar PM, Taylor BA: Pelvic ileal reservoirs: the options. Br J Surg 1994; 81: 325-28. 23. Mc Intyre P, Pemberton JH, Wolff BG: Comparing functional results one year and ten years after

ileal pouch anal anastomosis for chronic ulcerative colitis. Dis Colon Rectum 1994; 37: 303-07. 24. Schimmelpenning H, Bruch HP: J-pouch. Selection of patients and how to avoid malfunctions. Zentrabl Chir 2001; 126(Suppl 1): 32-35. 25. Krausz MM, Duek SD: Restorative proctocolectomy with ileal pouch-anal anastomosis for ulcerative colitis and familial adenomatous polyposis: twenty years follow-up in 174 patients. Isr Med Assoc J 2005; 7: 23-27. 26. Fazio VW: What is the better technique in ileal pouch-anal anastomosis ? Stapled anastomosis. Infl Bow Dis 1996; 2: 148-50. 27. Becker JM: What is the better technique in ileal pouch-anal anastomosis ? Mucosectomy. Infl Bow Dis 1996; 2: 151-54. 28. Launer DP, Sachier JM: Pouch anal anastomosis without diverting ileostomy. Dis Colon Rectum 1991; 34: 993-98. 29. Senapati A, Tibbs CJ, Ritchie JK: Stenosis of the pouch anal anastomosis following restorative proctocolectomy. Int J Col Dis 1996; 11: 57-60. 30. Tsunoda A, Talbot JC, Nicholls RJ: Incidence of dysplasia in the anorectum mucosa in patients having restorative proctocolectomy. Br J Surg 1990; 77: 506-08. 31. Stern H, Walfisch S, Mullen B et al.: Cancer in an ileoanal reservoir: a new late complication. Gut 1990; 31: 473-75. 32. Malassagne B, Penna C, Parc R: adenomatous polyps in the anal transitional zone after ileal-pouch anal anastomosis for familial adenomatous polyposis: treatment by transitional mucosectomy and ileal pouch advancement. Br J Surg 1995; 82: 1634. 33. Knupper N, Straub E, Terpe HJ et al.: Adenocarcinoma of the ileoanal pouch for ulcerative colitis – a complication of severe atrophic pouchitis? Int J Colorectal Dis 2006; 21: 478-82.

Pracę nadesłano: 19.01.2007 r. Adres autora: 50-326 Wrocław, ul. Poniatowskiego 2

KOMUNIKAT VII MIÊDZYNARODOWE SYMPOZJUM PROKTOLOGICZNE odbêdzie siê w dniach 16-18 maja 2007 r. w £odzi Swój udzia³ potwierdzili wybitni przedstawiciele chirurgii kolorektalnej z USA, Wielkiej Brytanii, Niemiec, Austrii, W³och Swój udzia³ mo¿na zg³osiæ przesy³aj¹c dane na adres Komitetu Organizacyjnego: Klinika Chirurgii Ogólnej i Kolorektalnej Uniwersytetu Medycznego w £odzi Plac Hallera 1, 90-647 £ódŸ Tel. (0-42) 639-30-75 Fax (0-42) 639-30-76 http://www.ics.cn.pl e-mail: chirurgia@chirurgia.umed.lodz.pl Przewodnicz¹cy Komitetu Organizacyjnego Prof. dr hab. n. med. Adam Dziki


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 663–674

ZWIĘKSZONA CZĘSTOTLIWOŚĆ WYSTĘPOWANIA GENOTYPU DD GENU ACE U NORMOTENSYJNYCH PALACZY Z TĘTNIAKIEM AORTY BRZUSZNEJ INCREASED FREQUENCY OF ACE GENE DD GENOTYPE IN NORMOTENSIVE MALE SMOKERS WITH ABDOMINAL AORTIC ANEURYSM

KRZYSZTOF WALISZEWSKI1, RYSZARD SŁOMSKI2, GRZEGORZ OSZKINIS1, WACŁAW MAJEWSKI1, KATARZYNA PAWLACZYK3 Z Kliniki Chirurgii Ogólnej i Naczyń, II Katedry Chirurgii AM im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu1 (Department of General and Vascular Surgery, K. Marcinkowski Medical University in Poznań) Kierownik: prof. dr hab. W. Majewski Z Instytutu Genetyki Człowieka Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu2 (Institute of Human Genetics, Polish Academy of Sciences in Poznań) Dyrektor: prof. dr hab. J. Nowak Z Kliniki Nadciśnienia Tętniczego, Chorób Naczyń i Chorób Wewnętrznych AM w Poznaniu3 (Department of Arterial Hypertension, Vascular and Internal Diseases, K. Marcinkowski Medical University in Poznań) Kierownik: prof. dr hab. J. Głuszek

Celem pracy była ocena związku genotypu ACE DD z tętniakiem aorty brzusznej (TAB) w grupie palaczy płci męskiej. Materiał i metodyka. Polimorfizm insercyjno-delecyjny genu ACE (ACE I/D) określono metodą PCR u 112 chorych z TAB i 50 osób z grupy kontrolnej. Częstość występowania genotypów ACE (II, ID i DD) w grupie chorych była oceniana w podgrupach wyodrębnionych na podstawie wartości ciśnienia tętniczego krwi, palenia tytoniu i płci. Wyniki. Znaczący wzrost częstości występowania genotypu ACE DD w stosunku do pozostałych genotypów ACE (ID i II), w zestawieniu z grupą kontrolną, został potwierdzony u wszystkich chorych z TAB (OR=2,6; 1,3-5,6, p<0,0002). Odpowiednie wartości były wyższe w grupie 74 palących mężczyzn z tętniakiem aorty brzusznej (OR=3,6; p<0,006). Nie zaobserwowano zwiększonego udziału genotypu ACE DD w grupie 38 kobiet i niepalących mężczyzn w porównaniu z odpowiadającą im grupą kontrolną (n=16) (OR=1,4; p<0,75). Grupa chorych z tętniakiem aorty brzusznej i prawidłowym ciśnieniem tętniczym krwi cechowała się wyższym odsetkiem występowania genotypu ACE DD w odniesieniu do pozostałych genotypów ACE (ID i II) w porównaniu z ogólną populacją chorych z TAB (OR=6,14; 2,5-14,9, p<0,0001). Odpowiednie wartości były wyższe w grupie 32 normotensyjnych palaczy płci męskiej z TAB (OR=8,3). Wnioski. Podwyższony odsetek występowania genotypu DD genu ACE w ogólnej populacji z TAB wynika ze znacznego udziału tego genotypu w grupie palących mężczyzn z tętniakiem aorty brzusznej i prawidłowym ciśnieniem tętniczym. Słowa kluczowe: polimorfizm enzymu konwertującego angiotensynę (ACE), tętniak aorty brzusznej, nadciśnienie, palenie, płeć męska The aim of the study was to assess whether the association between abdominal aortic aneurisms (AAAs) and the angiotensin-converting enzyme (ACE) DD genotype is changed in male smokers. Material and methods. The ACE I/D polymorphism was examined by PCR in 112 subjects with AAA and in 50 control subjects. The frequency of ACE genotypes (II, ID and DD) in the patient group was assessed in subgroups divided on the basis of blood pressure, smoking and sex.


664

K. Waliszewski i i wsp.

Results. A significant increase in the frequency of ACE DD genotypes has been found in all AAA patients studied (odds ratio OR=2.6; range 1.3-5.6, p<0.0002) when compared to the remaining ACE genotypes (ID and II) and the control group. The respective values were higher when all 74 male smokers with AAA were assessed (OR=3.6; p<0.006). No increase in ACE DD genotype frequency was seen in all females (38) and male nonsmokers when compared to the respective control group (n=16) (OR=1.4; p<0.75). In the group of normotensive AAA patients, the proportion of ACE DD genotype in relation to the remaining ACE genotypes (ID and II) was found to be higher than in the general AAA patient population (odds ratio OR=6.14; range 2.5-14.9, p<0.0001). In 32 normotensive male smokers with AAA, the respective values were higher (OR=8.3). Conclusions. An increased frequency of the ACE DD genotype in normotensive male smokers may account in large part for the increase in DD genotype occurrence noted in all AAA patients. Key words: angiotensin-converting enzyme polymorphism, abdominal aortic aneurysm, hypertension, smoking, male sex

Enzym konwertujący angiotensynę (ACE) jest kluczową składową układu renina-angiotensyna, a polimorfizm insercyjno-delecyjny (I/ D, ang. insertion-deletion) genu ACE jest odpowiedzialny za połowę przypadków zmienności poziomów enzymu w osoczu (1). W populacji człowieka występują trzy genotypy: delecyjno-delecyjny (D/D), insercyjno-insercyjny (I/I) i insercyjno-delecyjny (I/D). W porównaniu do genotypu I/I genotyp D/D charakteryzuje się zwiększoną o blisko 100% aktywnością ACE, zaś genotyp I/D pośrednią aktywnością ACE. W Japonii nie zaobserwowano zmian w rozkładzie genotypów ACE I/D u chorych z tętniakiem aorty brzusznej (TAB) (2). W populacji włoskiej stwierdzono zwiększoną częstość występowania genotypu ACE DD w grupie normotensyjnych pacjentów z tętniakiem aorty brzusznej (3). Autorzy uznają to za przesłankę dla istotnej roli genotypu ACE DD w patogenezie TAB w tej grupie chorych. Dobór normotensyjnych i hipertensyjnych grup badanych osób z tętniakiem aorty brzusznej we wspomnianym badaniu populacji włoskiej (3) prowadzi do utworzenia grupy, która wykazuje znacznie zwiększoną częstość występowania genotypów ACE DD w porównaniu z grupą kontrolna z tego badania (iloraz szans=2,9; 1,75,1, p<0,0002). Różnica uzyskanych w tym opracowaniu wyników w stosunku do Hamano (2) może być spowodowana odmiennym składem etnicznym badanych chorych. Gen ACE wiązano z nadciśnieniem u mężczyzn, ale nie u kobiet (4, 5). Częściej odnotowywano choroby naczyń i krytyczne zwężenia u osób z genotypem ACE DD i z zawałem serca lub niestabilną chorobą wieńcową. Nie potwierdzono tego związku w analogicznych grupach niepalących

Angiotensin I – converting enzyme (ACE) is a key component of the renin-angiotensin system. The insertion/deletion polymorphism in the ACE gene accounts for half of the variance noted in serum enzyme levels (1). In Japan no changes in the distribution of ACE I/D genotypes have been found in AAA patients (2). In Italian population an increased frequency of the ACE DD genotype has been reported to occur mainly in normotensive patients with abdominal aortic aneurism (AAA) (3). The authors consider this an indication that the ACE DD genotype participates in the pathogenesis of AAA in this group of patients. The pooling of normotensive and hypertensive AAA patient groups in the discussed Italian study (3) generates, however, the group which also displays the significantly increased frequency of ACE DD genotypes as compared to the authors’ control group (OR=2.9; range 1.7-5.1, p<0.0002). The discrepancy between this observation and that of Hamano (2) may be explained by the different ethnic background. The ACE gene has been associated with hypertension in men but not in women (4, 5). The higher frequencies of the diseased vessels and stenotic lesions were noted in ACE DD patients with acute myocardial infarction or unstable angina pectoris, whereas this relation was absent in the parallel series of nonsmoking patients (6). These observations prompted us to study the association between ACE I/D genotypes and AAA in normotensive male smokers. MATERIAL AND METHODS Subjects. ACE gene polymorphism was examined by polymerase chain reaction in 112 sub-


Genotyp DD genu ACE u normotensyjnych palaczy z tętniakiem aorty brzusznej

chorych (6). Te obserwacje zachęciły nas do określenia związków między genotypem ACE I/D a tętniakami aorty brzusznej w populacji normotensyjnych, palących mężczyzn. MATERIAŁ I METODYKA Polimorfizm genu konwertazy angiotensynowej oceniano metodą PCR u 112 chorych z tętniakiem aorty brzusznej oraz w grupie kontrolnej liczącej 50 osób. Normotensyjni pacjenci z TAB (grupa I, n=47) zostali porównani z analogicznymi chorymi z nadciśnieniem tętniczym (grupa II, n=65), a każda z tych dwóch grup została zestawiona z normotensyjną grupą kontrolną (grupa III, n=50). Częstość występowania genotypów ACE II, ID oraz DD w grupach chorych była również analizowana w podgrupach wyróżnionych na podstawie poziomów ciśnienia tętniczego, palenia tytoniu oraz płci. Grupa kontrolna składała się z 50 normotensyjnych osób bez TAB (grupa III), porównywalnych pod względem płci i wieku. Wszystkie osoby z tej grupy pochodziły z serii 220 dawców krwi. Pacjenci oraz osoby zdrowe z grupy kontrolnej należały do rasy białej i zamieszkiwały w regionie poznańskim. Rozpoznanie tętniaka aorty brzusznej było oparte na badaniu ultrasonograficznym. Uśrednione wartości średnicy aorty wynosiły 55,3±8,2 w grupie I, 60,2±10,2 w grupie II i 27,0±2,1 w grupie kontrolnej (III). Wykonano chirurgiczną korekcję tętniaka u wszystkich osób. Nadciśnienie rozpoznawano przy ciśnieniu skurczowym i rozkurczowym wyższym odpowiednio od 140 i 80 mm Hg. Chorzy przyjmujący leki obniżające ciśnienie tętnicze zostali włączeni do grupy z nadciśnieniem (grupa II). Poziomy całkowitego cholesterolu w surowicy oznaczono za pomocą standardowych metod. Określenie genotypu ACE DNA wyizolowano z krwinek białych metodą z zastosowaniem fenolu i chloroformu. Do oceny polimorfizmu genu ACE w szesnastym intronie wykorzystano łańcuchową reakcję polimerazy (PCR) oraz startery o następujących sekwencjach (7): ACE F 5'-CTGGAGAC CACTCCCATCCTTTCT-3' i ACE R 5'GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT-3'. Reakcję PCR prowadzono w termocyklerze Perkin-Elmer w objętości 50 µl. Każda próbka zawierała 0,4 µg DNA, po 50 pmoli każdego startera, 10 nmoli dNTP, 5 µl buforu Tris-HCl

665

jects with AAA and 50 control subjects. AAA normotensive patients (group I, n = 47) were compared to AAA hypertensive patients (group II, n = 65); each of these groups was compared to normotensive control subjects (group III, n = 50). The frequency of ACE genotypes II, ID and DD in the patient groups was also assessed in subgroups divided on the basis of blood pressure, smoking and sex. The control group consisted of 50 subjects without AAA and hypertension (group III), matched for age and sex. All subjects in this group were selected from a series of 220 blood donors. The patients and the subjects in control group were Caucasian inhabitants of the Poznan region. The diagnosis of AAA was based on ultrasonography. Mean values of abdominal aorta diameter were 55.3 ±8.2 in the group I, 60.2 ±10.2 in the group II and 27.0±2.1 in the control group (III). In all patients an abdominal aortic aneurysmectomy was performed. Hypertension was diagnosed as a diastolic or systolic blood pressure higher than 80 or 140 mm Hg, respectively. The subjects treated with antihypertensive drugs were included in the group with hypertension (group II). Total serum cholesterol (TC) was determined by routine laboratory assays. Genotyping of ACE Genomic DNA was isolated from peripheral blood leukocytes by the phenol extraction method. The I/D polymorphism in the sixteenth intron of the ACE gene was ascertained by the PCR (polymerase chain reaction) method using the primers introduced by Rigat et al. (7): ACE F 5'-CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT-3' and ACE R 5'-GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT-3'. Each PCR reaction contained 50 pmoles of each primer (5 ml each), 10 nmoles dNTP, 5 ml of concentrated (10x) Tris-HCl buffer pH 8.4, 1.5 mM MgCl2 and 1.5 U of Taq polymerase (Sigma) in a final volume of 50 ml and was performed in a Perkin-Elmer thermal cycler. The thermocycling procedure consisted of denaturation at 94°C for 1 min, annealing at 58°C for 1 min, and extension at 72°C for 2.5 minutes; this was repeated for 35 cycles, followed by a final extension at 72°C for 6 minutes. The PCR products were separated by electrophoresis in a 1.5% agarose gel and visualized by ethidium bromide staining. The product of the insertion


666

K. Waliszewski i i wsp.

(10x) o pH 8.4, 1,5 mM MgCl2, i 1,5 jedn. polimerazy Taq (Sigma). Warunki reakcji PCR: denaturacja wstępna w 94°C przez 300 sekund, denaturacja w 92°C przez 60 sekund, wiązanie starterów w 58°C przez 60 sekund; synteza w 72°C przez 150 sekund. Następnie denaturację, wiązanie starterów i syntezę powtarzano 30 razy, po czym następowała przedłużona synteza końcowa w 72°C przez 360 sekund. Produkty reakcji PCR rozdzielano elektroforetycznie w 1,5% żelu agarozowym i wybarwiono bromkiem etydyny. Fragmenty otrzymane dla alleli ACE I miały długość 490 pz (I), a dla alleli ACE D – 190 pz (D).

allele (ACE I) was 490 bp and that of the ACE D allele was 190 bp.

Analiza statystyczna

Characteristics of the study population. Table 1 presents clinical data of the studied groups. There were no significant differences between the groups in terms of age, sex, smoking status or total cholesterol levels. Most subjects were male smokers. It was found that the age adjusted groups of the controls and the normotensive AAA patients characterized in this study displayed larger aortic diameters (on average by 10 mm) as compared to the corresponding groups from Italy (3), in spite of the younger age of the groups from Poland. Prevalence of the ACE D allele and distribution of the ACE genotypes. Genotyping results are given in tab. 2 and 3. The values of ACE I/D allele frequencies are noted considering associations with the chosen phenotypes: hypertension, male sex and smoking. These are presented in tab. 2. The effects of associations are analysed in detail in relation to the ACE I/D genotypes (tab. 3). A significant increase in the frequency of

Wartości zmiennych ilościowych przedstawiono w postaci średniej arytmetycznej z odchyleniem standardowym (±SD). Częstości występowania alleli ACE i występowanie genotypów ACE zostały porównane między poszczególnymi grupami z użyciem testu chikwadrat dokładnego. Ilorazy szans (OR) i 95% przedziały ufności zostały określone na podstawie analizy regresji logistycznej. WYNIKI Cechy populacji badanej. W tab. 1 zebrano dane kliniczne dotyczące badanych grup. Nie zaobserwowano znaczących różnic między grupami pod względem wieku, płci, palenia tytoniu czy poziomów całkowitego cholesterolu. Większość chorych w badaniu stanowili palący mężczyźni. Ustalono, że osoby w podobnym wieku z grupy kontrolnej oraz normotensyjni chorzy z TAB mieli poszerzone aorty (średnio

Statistical analysis Results of continuous data (e.g. cholesterol) are presented as mean values ± SD (standard deviation). ACE allele frequencies and the prevalence of ACE genotypes were compared between groups using a Fisher exact test. Odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) were calculated based on a logistic regression analysis. P values less than 0.05 were considered as significant. Results

Tabela 1. Cechy badanych grup Table 1. Characteristics of studied groups

n Œredni wiek ± SD / mean age ± SD Wiek – rozpiêtoœæ / age range Mê¿czyŸni n (%) / male gender n (%) Cholesterol ca³kowity ± SD (mmol/l) / total cholesterol ± SD (mmol/l) Palacze n (%) / smokers n (%) Œrednica aorty ± SD (mm) / aortic diameter ± SD (mm)

TAB / AAA normotensyjni chorzy grupa I / normotensive patients group I 47 62,7±8,39 41-70 38 (81) 5,73±1

TAB / AAA nadciœnienie grupa II / hypertensive patients group II 65 63,7±6,22 53-79 53 (81,5) 5,84±0,91

39 (83) 55,3±8,2#

49 (75,4) 60,2±10,2#

Grupa kontrolna III / Controls group III 50 63,1±6,6 42-64 41 (82) 6,11±0,83 39 (78) 27,0±2,1

Zmienne ilościowe zostały przedstawione w postaci średniej arytmetycznej z odchyleniem standardowym, # p<0,008 / mean values and standard deviations are given for parametric variables, # p< 0.008


Genotyp DD genu ACE u normotensyjnych palaczy z tętniakiem aorty brzusznej

o 10 mm) w porównaniu z analogicznymi grupami z populacji włoskiej (3), pomimo niższego wieku grup w polskim badaniu. Występowanie allelu ACE D i rozkład genotypów ACE podano w tab. 2 i 3. Częstość występowania alleli I/D, w odniesieniu do powiązań z wybranymi fenotypami – nadciśnieniem, płcią męską i paleniem tytoniu – przedstawiono w tab. 2.

667

ACE DD genotypes in relation to the remaining ACE genotypes (ID and II) and compared to the control group has been found in the series of all AAA patients studied (odds ratio OR=2.6; range 1.3-5.6, p<0.0002). When the odds ratios were compared between the groups of 74 male smokers with AAA and 34 normotensive male smokers from the control group, the respective values were higher (OR=3.6; range

Tabela 2 .(A) Liczba alleli ACE (I, D) i częstości występowania allelu ACE D (D freq) wśród chorych z TAB i w grupie kontrolnej. (B) Skorygowane wartości p, ilorazów szans (OR) i 95% przedziały ufności (CI) dla allelu ACE D używając ACE I jako odniesienia Table 2. (A) Number of ACE alleles (I, D) and frequencies of ACE D allele (D freq) in AAA patients and controls. (B) Adjusted value of p, odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) for allele ACE D using ACE I as a reference A TAB / AAA TAB / AAA Grupa kontrolna III / normotensyjni chorzy nadciœnienie grupa II / Oceniane podgrupy / Controls group III grupa I / normotensive hypertensive patients Assessed sub-groups (n) patients group I group II I D D freq n I D D freq n I D D freq n A ca³kowite / total 22 72 0,77 46 59 71 0,55 65 55 45 0,45 50 B mê¿czyŸni / males 16 60 0,79 38 45 61 0,58 53 43 39 0,476 41 C mê¿czyŸni pal¹cy / male 12 52 0,81 32 33 51 0,61 42 36 32 0,471 34 smokers B Porównanie grup / Compared groups p* OR (95% CI) A grupa I vs grupa III / group I vs group III 0,0001 4 (2,2-7,4) grupa II vs grupa III / group II vs group III ns 1,47 (0,9-2,5) grupa I vs grupa II / group I vs group II 0,0007 B grupa I vs grupa III / group I vs group III 0,0001 4,1 (2,1-8,3) grupa II vs grupa III / group II vs group III ns 1,5 (0,8-2,7) grupa I vs grupa II / group I vs group II 0,0026 C mê¿czyŸni pal¹cy / grupa I vs grupa III / group I vs group III 0,0001 4,9 (2,2-10,7) male smokers grupa II vs grupa III / group II vs group III ns 1,7 (0,9-3,3) grupa I vs grupa II / group I vs group II 0,011 * test chi-kwadrat dokładny / by Fischer’s exact test

Zależności poddano dokładnej analizie w odniesieniu do genotypów ACE I i D (tab. 3). Znaczący wzrost częstości występowania genotypów ACE DD w stosunku do pozostałych (ID i II), w porównaniu z grupą kontrolną, był udziałem wszystkich pacjentów z tętniakiem aorty brzusznej (OR=2,6; 1,3-5,6, p<0,0002). Porównanie ilorazów szans między grupami palących mężczyzn – 74 z TAB oraz 34 normotensyjnych członków grupy kontrolnej, odpowiednie wartości były wyższe (OR=3,6; 1,5-9, p<0,006). Nie zaobserwowano różnic w częstości występowania genotypów ACE DD między grupami „kobiet + niepalących mężczyzn” z ogólnej puli pacjentów z tętniakiem aorty brzusznej (n=38) oraz grupą kontrolną (n=16)

1.5-9, p<0.006). No significant differences were noted in the frequency of ACE DD genotypes between the group of “females + male nonsmokers” from the series of all AAA patients (n=38) and the control group (n=16) (OR=1.4; range 0.4-5.2, p<0.75). In the group of normotensive AAA patients, the proportion of ACE DD genotypes in relation to the remaining ACE genotypes (ID and II) was found to be higher than in the series of all AAA patients studied (odds ratio OR=6.14; range 2.514.9, p<0.0001). When odds ratios were compared between the groups of 32 normotensive male smokers with AAA and the 34 normotensive male smokers from the control group, the respective values were higher (OR=8.3; range 2.7-25.1,


668

K. Waliszewski i i wsp.

Tabela 3. (A) Genotypy ACE u chorych z TAB i w grupie kontrolnej. (B) Skorygowane wartości p, ilorazów szans (OR) i 95% przedziały ufności (CI) dla genotypu ACE DD używając ACE II+ID jako odniesienia Table 3. (A) ACE genotype in AAA patients and controls. (B) Adjusted value of p, odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) for genotypes ACE DD using ACE II + ID as a reference

A Oceniane podgrupy / Assessed subgroups Genotypy ACE / ACE genotypes

TAB / AAA normotensyjni chorzy grupa I / normotensive patients group I (%) n=47 6 (12,8) 10 (21,3) 31 (65,9) n=38 4 (10,5) 8 (21,1) 26 (68,4) n=32

Liczba osób / Number of person TAB / AAA TAB / AAA nadciœnienie grupa grupa I+II / II / hypertensive patients group I+II patients group II (%) (%)

A suma / total n=65 II 14 (21,5) ID 31 (47,7) DD 20 (30,8) B mê¿czyŸni / males n=53 II 10 (18,9) ID 25 (58,1) DD 18 (41,8) C pal¹cy mê¿czyŸni / male n=42 smokers II 3 7 (16,7) ID 6 19 (45,2) DD 23 (71,9) 16 (50) B Porównanie grup / Compared groups A suma / total grupa I vs grupa III / group I vs group III grupa II vs grupa III / group II vs group III grupa I+II vs grupa III / group I+II vs group III grupa I vs grupa II / group I vs group II B mê¿czyŸni / males grupa I vs grupa III / group I vs group III grupa II vs grupa III / group II vs group III grupa I+II vs grupa III / group I+II vs group III grupa I vs grupa II / group I vs group II C mê¿czyŸni pal¹cy / male smokers grupa I vs grupa III / group I vs group III grupa II vs grupa III / group II vs group III grupa I+II vs grupa III / group I+II vs group III grupa I vs grupa II / group I vs group II

Grupa kontrolna III / Controls group III (%)

n=112 20 (17,9) 41 (36,6) 51 (45,5) n=91 14 (15,4) 33 (36,3) 44 (48,4) n=74

n=50 17 (34) 21 (42) 12 (24) n=41 12 (29,3) 19 (46,3) 10 (24,4) n=34

10 (13,5) 25 (33,8) 39 (52,7)

10 (29,4) 16 (47,1) 8 (23,5)

p*

OR (95% CI)

0,0001 ns 0,01 0,0002

6,14 (2,5-14,9) 1,41 (0,6-3,2) 2,6 (1,3-5,6) -

0,0001 ns 0,01 0,0015

6,7 (2,5-18) 1,6 (0,6-4) 2,9 (1,3-6,6) -

0,0002 ns 0,006 0,005

8,3 (2,7-25,1) 2 (0,7-5,5) 3,6 (1,5-9) -

* test chi-kwadrat dokładny / by Fischer’s exact test

(OR=1,4; 0,4-5,2, p<0,75). W grupie normotensyjnych chorych z TAB odsetek genotypów ACE DD był wyższy niż pozostałych genotypów ACE (ID i II) i przewyższał analogiczny parametr w ogólnej puli badanych osób z TAB (OR=6,14; 2,5-14,9, p<0,0001). Kiedy porównano iloraz szans między grupami normotensyjnych palaczy – 32 z tętniakiem aorty brzusznej i 34 z grupy kontrolnej, odpowiednie wartości były wyższe (OR=8,3; 2,7-25,1, p<0,0001). Nie odnotowano różnic w częstości występowania genotypów ACE DD między grupami „kobiet + niepalących mężczyzn” z puli normotensyjnych pacjentów z tętniakiem aorty brzusznej (n=15)

p<0.0001). No significant differences were noted in the frequency of ACE DD genotypes between the groups of „females + male nonsmokers” from the series of normotensive AAA patients (n=15) and the control group (n=16) (OR=3.4; range 0.7-15.7, p<0.15). DISCUSSION The present study confirms the report by Pola et al. (3) that the ACE DD genotype is associated with AAA and the effect is significantly more pronounced in normotensive AAA patients. Our study shows that the discussed


Genotyp DD genu ACE u normotensyjnych palaczy z tętniakiem aorty brzusznej

oraz grupą kontrolną (n=16) (OR=3,4; 0,715,7, p<0,15). OMÓWIENIE Wykonane badania potwierdzają dane uzyskane przez Pola i wsp. (3) wskazujące, że genotyp ACE DD jest związany z TAB, co zauważyć można szczególnie u osób z prawidłowymi wartościami ciśnienia tętniczego. Nasze analizy wskazują ponadto, że wspomniane powiązania są jeszcze mocniej zaznaczone w grupie mężczyzn palących tytoń (tab. 2 i 3). Złożona natura interakcji między rozważanymi cechami fenotypowymi oraz genotypem ACE DD jest podkreślona dodatkowo przez jeszcze jedną opisaną zależność: wyższe wartości ciśnienia tętniczego obserwowane u mężczyzn z ACE DD (4, 5). Nadal nie wyjaśnione w pełni pozostają związki między genotypem ACE DD a omawianymi cechami fenotypowymi. Wzrost wartości ilorazu szans dla genotypu ACE DD u wszystkich pacjentów z tętniakiem aorty brzusznej (OR=2,6, tab. 3) może być uznany za miarę wzrostu ryzyka wystąpienia choroby przypisanego temu genotypowi. Jest to porównywalne z dwoma polimorfizmami, które powiązano z TAB: MTHFR C677T z OR=4,3 dla genotypu MTHFR 677CT (8) oraz allelu PAI1 5G (wykazującego związek tylko z rodzinnym występowaniem tętniaków aorty brzusznej) (9). We wczesnych badaniach genotyp ACE DD podawano jako czynnik współuczestniczący w powstawaniu skłonności do miażdżycy u osób z normalnymi wartościami ciśnienia tętniczego (10). Osoby zdrowe z ACE DD wykazywały zwiększoną odpowiedź presyjną po podaniu angiotensyny I (11). Dodatkowo, wazodylatacja zależna od śródbłonka była znacząco osłabiona u osób z genotypem ACE DD, które nie chorują na choroby sercowo-naczyniowe (12). Nowsze badania farmakogenetyczne nad inhibitorami enzymu konwertującego angiotensynę (ACE I) w powiązaniu z genotypami ACE I/D mogą przynieść wyniki istotne dla wyjaśnienia mechanizmów opisywanej korelacji między TAB a genotypem ACE DD u osób normotensyjnych. ACE I są lekami wysoko cenionymi za wpływ na sztywność aorty i przepływy nerkowe (13). W modelu eksperymentalnym tętniaków aorty brzusznej u szczurów leczenie z użyciem ACE I zahamowało rozwój tętniaków (14). W zależności od ocenianych objawów klinicznych, osoby z ACE DD, po le-

669

association is further increased in male smokers with AAA (tab. 2 and 3). The complex nature of interactions between the considered phenotypic traits and the ACE DD genotype is indicated by yet another reported association— the higher values of blood pressure reported in the ACE DD males (4,5). This leaves the mechanism of associations between the ACE DD genotype and the discussed phenotypic traits unsettled. The increase in the ACE DD genotype odds ratio in all AAA patients (OR=2.6, tab. 3) may be considered as a measure of increased risk of the disease associated with this genotype. This compares to the two genetic polymorphisms which have been found to be associated with AAA: the MTHFR C677T with the reported values of OR=4.3 for the MTHFR 677CT genotype (8) and the PAI1 5G allele (showing the association only in the group of familial cases of AAA) (9). In early studies, the ACE DD genotype has been suggested to contribute to the predisposition to atherosclerosis in subjects with normal blood pressure (10). Healthy ACE DD subjects displayed increased pressor responsiveness when treated with angiotensin I (11). Furthermore, endothelial-dependent vasodilatation was significantly blunted in ACE DD subjects without vascular disease (12). More recent studies on the pharmacogenetics of ACE inhibitors (ACEi) in relation to the ACE I/D genotypes may also be relevant to the mechanisms of the discussed association between the AAA and the ACE DD genotype in normotensive patients. ACE inhibitors (ACE I) are highly valued for their favorable effects on aortic compliance and renal flow (13). In rat experimental models of AAA, treatment with ACEi suppressed the development of aneurysms (14). Depending on the clinical symptoms assessed, ACE DD patients may either fall into the group of good responders or may be nonresponders to treatment with ACE I (15). Coronary epithelium-dependent vasomotion responses to acetylcholine improved following ACE inhibition with enalaprilat in ACE DD or ID patients with atherosclerosis or endothelial dysfunction, but not in ACE II patients (16). ACEi treatment of proteinuria is more effective in individuals with the ACE DD genotype (17). Conversely, transplant-free survival of ACE DD subjects was significantly poorer in the prospective study of patients with systolic dysfunction


670

K. Waliszewski i i wsp.

czeniu ACE I, mogą znaleźć się w grupie osób dobrze odpowiadających na leczenie lub w ogóle nie odpowiadających (15). Rozkurcz naczyń wieńcowych wywołany acetylocholiną uległ poprawie po włączeniu enalaprilatu u osób z ACE DD lub ID ze zmianami miażdżycowymi lub dysfunkcją śródbłonka, ale nie u osób z ACE II (16). ACE I stosowane w proteinurii wykazują silniejsze działanie u osób z genotypem ACE DD (17). Z drugiej strony, okres przeżycia bez transplantacji serca u osób z ACE DD był znacząco gorszy w badaniu prospektywnym osób z dysfunkcją skurczową (badanie trwało przez 2,5 roku albo do momentu transplantacji lub zgonu). Zjawisko to miało miejsce tylko u osób, które nie były leczone >-blokerami (18). Śmiertelność u chorych poddanych operacji wszczepienia pomostów aortalno-wieńcowych była znacząco wyższa u osób z ACE ID i DD w porównaniu z genotypem ACE II (19), głównie z powodu chorób serca, czego przyczynę opisano wyżej. Genotyp ACE I/D wpływa nie tylko na odpowiedź na leki z grupy ACE I, ale również na diuretyki. Dobra odpowiedź na hydrochlorotiazyd jest uwarunkowana kombinacją allelu ACE I i allelu 460Trp genu ADD1 (=-adducin) (20). Gen ACE mapuje się na chromosomie 17 (17q23), zawiera 26 eksonów i 25 intronów. Ekson 26 koduje funkcjonalnie ważną domenę białka ACE odpowiedzialną za połączenie błonowe. W śródbłonku i tkankach nabłonkowych transkrypcji ulegają eksony od 1 do 26 genu ACE, z wyłączeniem eksonu 13, a mRNA ma 4,3 kilozasad. W jądrach transkrypcja ma miejsce od eksonów 13-26, a mRNA to 3 kilozasady. Występowanie dwóch alternatywnych promotorów i homologie między eksonami wskazują na duplikację na pewnym etapie ewolucji, co poprzedziło powstanie genu w jego obecnej strukturze (21). Gen ACE jest genem polimorficznym we wszystkich badanych populacjach ludzkich i szeroko bada się tego czynnościowe konsekwencje (22). Yeung i wsp. (22) wykazali, że genotyp ACE I/D nie ma wpływu na rozwój tętniaka u chorych z TAB. Skoro obecne badanie można uznać za rozwinięcie badania Pola i wsp. (3), powinno się zwrócić uwagę na różnice między grupami badanymi w odniesieniu do wieku, stanu klinicznego i średnicy aorty. Średni wiek włoskich pacjentów był o 10 lat wyższy dla poszczególnych grup. Pomimo to osoby normotensyjne z grupy kontrolnej oraz chorzy z TAB w grupach włoskich mieli mniejszą średnicę aorty o

who were followed for 2.5 years or to the end point of either death or heart transplantation. This handicap occurred only in subjects who did not take their prescribed >-blocker therapy (18). In addition, cardiac morbidity and mortality in patients undergoing coronary artery bypass graft surgery were found to be significantly greater in the ACE ID or DD patients as compared to the ACE II patients (19). The ACE I/D genotype was found to influence not only the response to ACE I drugs, but also to diuretics. Good responders to hydrochlorothiazide are determined by the combination of the ACE I allele and the 460Trp allele of the ADD1 (=-adducin) gene (20). The ACE gene maps to chromosome 17q23, spans 21 kb and comprises 26 exons and 25 introns. The functionally important membrane anchoring domain of the ACE protein is coded by exon 26. In endothelium and in epithelial tissues exons 1 to 26 of the ACE gene, excluding exon 13 are transcribed, and mRNA is 4.3 kb. In testes, transcription takes place from exons 13-26 and mRNA is 3 kb. The occurrence of two alternate promoters and the homologies between exons indicate that a duplication at some stage of evolution preceeded the creation of this gene in its present shape (21). The ACE gene is polymorphic in all studied human populations and the functional consequences of this variation are widely studied (22). As shown by Yeung et al. (22), the rates of aneurysm expansion in AAA patients are not influenced by the ACE I/D genotypes. Since our study can be considered as an extension of the report by Pola et al. (3), a difference should be noted between the studied groups in relation to age, clinical status and aortic diameter. The mean age of all Italian groups is on average higher by 10 years as compared to the respective Polish groups. In spite of this, the normotensive controls and AAA patients in the Italian study groups both had a aortic diameter which was smaller by about 10 mm. That means that a greater age dependent increase in aortic diameters occurred in Polish subjects at an earlier age in comparison to the Italian subjects. The slightly higher percentage of smokers in the Polish control persons (78%) as compared to the Italian group (71%) represents too small a difference to explain the discussed finding. The differences between the groups could be, however, due to differences in


Genotyp DD genu ACE u normotensyjnych palaczy z tętniakiem aorty brzusznej

około 10 mm. To oznacza, że zależny od wieku wzrost średnicy aorty wystąpił znacznie wcześniej w polskiej populacji. Nieco wyższy odsetek palaczy w polskiej grupie kontrolnej (78%), w porównaniu z grupą włoską (71%), nie wyjaśnia stwierdzonych korelacji. Różnice między grupami mogą być jednakże wynikiem różnic w stylu życia dotyczących diety i ilości spalanego tytoniu. Opisano zróżnicowane mechanizmy odpowiedzialne za wzrost sztywności aorty związany z wiekiem oraz poziomem ciśnienia tętniczego u szczurów (24). Przeprowadzone badania polimorfizmu I/D genu ACE oraz polimorfizmu A1166C receptora angiotensyny II dla występowania tętniaka aorty brzusznej dla populacji włoskiej (25) potwierdzają uzyskane przez nas wyniki. W badaniach tych przebadano 250 pacjentów, w tym 217 mężczyzn i 33 kobiety (średni wiek 72 lata, zakres 50-83) z tętniakiem aorty oraz 250 zdrowych kontroli, porównywalnych dla płci i wieku. Wykazano znaczące różnice w rozkładzie genotypu i częstości alleli dla genu ACE (p=0,0002 i p<0,0001). Autorzy znaleźli również asocjację między genotypem ACE DD i występowaniem tętniaka aorty (OR DD vs ID+II=1,9; 95% CI 1,3-2,9; p<0,0001). Wieloczynnikowa analiza przeprowadzona z uwzględnieniem wieku, płci tradycyjnych czynników ryzyka dla naczyń i innych lokalizacji miażdżycowych wskazują na genotyp DD genu ACE jako niezależnie związany z chorobą (OR DD vs ID+II=2,4; 95% CI 1,3-4,2; p=0,003). Autorzy wskazują, podobnie jak na genotyp D/ D genu ACE jako czynnik ryzyka dla tętniaka aorty brzusznej. Zmiany związane z wiekiem, prowadzące do wzrostu średnicy aorty, mogą się różnić od zmian zależnych od nadciśnienia. Chorzy z nadciśnieniem w prezentowanej grupie mają średnicę aorty o 15 mm większą w porównaniu z grupą kontrolną i o 5 mm większą w porównaniu z normotensyjnymi chorymi z TAB (p<0,05). We włoskim badaniu nie zaobserwowano wzrostu w średnicy aorty u nadciśnieniowych chorych z TAB w porównaniu z normotensyjnymi osobami z tętniakiem aorty brzusznej. To sugeruje, że polska grupa chorych może reprezentować bardziej zaawansowany etap choroby.

671

life styles such as diet or the intensity of smoking. The mechanisms of increased aortic stiffness with the age and with blood pressure were shown to differ in rats (24). The age-related changes leading to an increase in aortic diameter may differ from those due to hypertension. The hypertensive patients in the presented group have an aortic diameter larger by 15 mm as compared to controls and larger by 5 mm as compared to the normotensive AAA patients (p<0.05). In the Italian study no increase in aortic diameter was reported in the hypertensive AAA patients as compared to the normotensive AAA patients. This suggests that the Polish study group may represent more advanced stages of the disease. In conclusion, the frequency of ACE DD genotypes in AAA subjects was enhanced in the groups characterized by normal blood pressure, male sex and cigarette smoking. The difference was compatible with the assumption that all the reported differences for AAA patients are generated in the groups of normotensive male smokers. This assumption is further supported by the finding of no increases in ACE DD genotypes in females and male nonsmokers. Comparison of the age and disease adjusted groups from the Polish and the Italian (3) populations suggests a faster increase in the aortic diameter in the Polish groups.

charakteryzowała się poszerzeniem średnicy aorty średnio o 10 mm w porównaniu z analogicznymi populacjami z Włoch (3), pomimo niższego wieku grup w polskim badaniu. Wszyscy pacjenci z tętniakiem aorty brzusznej prezentowali znaczący wzrost częstości występowania genotypu ACE DD w stosunku do pozostałych (ID i II). Trend ten był najsilniej zaznaczony w grupie normotensyjnych chorych z tętniakiem aorty brzusznej. WNIOSKI

PODSUMOWANIE Polska populacja badanych chorych (grupa kontrolna oraz normotensyjni chorzy z TAB)

Częstość występowania genotypów ACE DD u chorych z TAB była podwyższona w grupach charakteryzujących się normalnymi wartościa-


672

K. Waliszewski i i wsp.

mi ciśnienia tętniczego, płcią męską i paleniem tytoniu. Różnica ta pokrywała się z założeniem, że wszystkie obserwowane różnice wśród chorych z TAB wywodzą się z grupy normotensyjnych palaczy płci męskiej. Założenie to znajduje dalsze poparcie w braku wzrostu wystę-

powania genotypu ACE DD w grupie kobiet i mężczyzn niepalących. Zestawienie grup polskich i włoskich odpowiadających sobie pod względem wieku i nasilenia zmian chorobowych sugeruje szybszy wzrost średnicy aorty u polskich chorych.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Rigat B, Hubert C, Alhenc-Gelas F et al.: An insertion/deletion polymorphism in the angiotensin I –converting enzyme gene accounting for half of the variance of serum enzyme levels. J Clin Invest 1990; 86: 1343-46. 2. Hamano K, Ohishi M, Ueda M et al.: Deletion polymorphism in the gene for angiotensin – converting enzyme is not risk factor predisposing to abdominal aortic aneurysm. Eur J Vasc Endovasc Surg 1999; 18: 158-61. 3. Pola R, Gaetani E, Santoliquido A et al.: Abdominal Aortic Aneurysm in normotensive patients: association with angiotensin-converting enzyme gene polymorphism.Eur J Vasc Endovasc Surg 2001; 21: 445-49. 4. O’donnell CJ, Lindpaintner K, Larson MG et al.: Evidence for association and genetic linkage of the angiotensin-converting enzyme locus with hypertension and blood pressure in men but not women in the Framingham Heart Study. Circulation 1998; 97: 1766-72. 5. Fornage M, Amos CI, Kardia S et al.: Variation in the region of the angiotensin-converting enzyme gene influences interindividual differences in blood pressure levels in young white males. Circulation 1998; 97: 1773-79. 6. Hibi K, Ishigami T, Kimura K et al.: Angiotensin-converting enzyme gene polymorphism adds risk for the severity of coronary atherosclerosis in smokers. Hypertension 1997; 30: 574-79. 7. Rigat B, Hubert C, Corvol P et al.: PCR detection of the insertion/deletion polymorphism of the human angiotensin converting enzyme gene (DCP1) (dipeptidyl carboxypeptidase 1). Nucleic Acids Res 1992; 20: 1433. 8. Strauss E, Waliszewski K, Gabriel M et al.: Increased risk of abdominal aortic aneurysm in carriers of MTHFR 677T allele. J Appl Genet 2003; 44: 85-93. 9. Rossaak JI, Van Rij AM, Jones GM et al.:. Association of the 4G/5G polymorphism in the promoter region of plasminogen activator inhibitor-1 with abdominal aortic aneurysms. J Vasc Surg 2000; 31: 1026-32. 10. Griffin SA, Brown WCB, Macpherson F et al.: Angiotensin II causes vascular hypertrophy in part by a nonpressor mechanism. Hypertension 1991 ;17: 626-35. 11. Ueda S, Elliott Hl, Morton JJ et al.: Enhanced pressor response to angiotensin I in normotensive

men with the deletion genotype (DD) for angiotensin-converting enzyme. Hypertension 1995; 25: 1266-69. 12. Butler R, Morris Ad, Burchell B et al.: DD angiotensin-converting enzyme gene polymorphism is associated with endothelial dysfunction in normal humans. Hypertension 1999; 33: 1164-68. 13. Shinamoto H, Shinamoto Y: Lisinopril improves aortic compliance and renal blood flow: comparison with nitrendipine. Hypertension 1995; 25: 32734. 14. Liao S, Miralles M, Kelley BJ et al.: Suppression of experimental abdominal aortic aneurysms in the rat by treatment with angiotensin-converting enzyme inhibitors. J Vasc Surg 2001; 33(5): 1057-64. 15. Baudin B: Angiotensin I-converting enzyme gene polymorphism and drug response. Clin Chem Lab Med 2000; 38: 853-56. 16. Prasad A, Narayanan S, Husain S et al.: Insertion-deletion polymorphism of the ACE gene modulates reversibility of endothelial dysfunction with ACE inhibition. Circulation 2000; 102: 35-41. 17. Woo KT, Lau YK: Proteinuria and angiotensin converting enzyme (ACE) gene polymorphism. Ann Acad Med Singapore 2000; 29: 383-87. 18. McNamara DM, Holubkov R, Janosko K et al.: Pharmacogenetic interactions between beta-blocker therapy and the angiotensin-converting enzyme deletion polymorphism in patients with congestive heart failure. Circulation 2001; 103: 1644-48. 19. Volzke H, Engel J, Kleine V et al.: Angiotensin IConverting Enzyme Insertion/Deletion Polymorphism and Cardiac Mortality and Morbidity After Coronary Artery By-pass Graft Surgery. Chest 2002; 122: 31-36. 20. Sciarrone Mt, Stella P, Barlassina C et al.: ACE and a-Adducin Polymorphism as Markers of Individual Response to Diuretic Therapy. Hypertension 2003; 41: 398. 21. Hubert C, Houot Am, Corvol P et al.: Structure of the angiotensin I-converting enzyme gene. Two alternate promoters correspond to evolutionary steps of a duplicated gene. J Biol Chem 1991; 266: 15377-83. 22. Crisan D, Carr J. Angiotensin I-Converting Enzyme: Genotype and Disease Associations. Mol Diagn 2000; 2: 105-15. 23. Yeung Jmc, Heeley M, Gray S et al.: Does the angiotensin-converting enzyme /ACE/ gene poly-


Genotyp DD genu ACE u normotensyjnych palaczy z tętniakiem aorty brzusznej

morphism affect rate of abdominal aortic expansion? Eur J Vasc Endovasc Surg 2002; 24: 69-71. 24. Michel Jb, Heudes D, Michel O et al.: Effect of chronic ANG I-converting enzyme inhibition on

673

aging processes. II. Large arteries. Am J Physiol 1994; 267: R124-35. 25. Fatini C, Pratesi G, Sofi F et al.: genotype: a predisposing factor for abdominal aortic aneurysm. Eur J Vasc Endovasc Surg 2005; 29(3): 227-32.

Pracę nadesłano: 13.12.2005 r. Adres autora: 60-848 Poznań, ul. Długa 1/2

KOMENTARZ / COMMENTARY Jakkolwiek tytuł pracy zawęża jej cel do wykazania związku między tętniakami aorty brzusznej (TAB) a genotypem ACE DD w grupie palaczy płci męskiej bez nadciśnienia tętniczego, to zarówno podział badanych na grupy (+ grupa kontrolna), jak i dodatkowe oznaczanie poziomów całkowitego cholesterolu, stanowi próbę nadania pracy szerszego kontekstu. Sam pomysł wpisuje się w powszechne próby wykazania asocjacji między określonym genotypem ACE (II, ID, DD) a zmianami fenotypowymi. Na tle ogromnej liczby publikacji dotyczących enzymu konwertującego, jego związku (także zależnego od genotypu), z chorobą niedokrwienną serca, zawałem, udarem, a także z innymi schorzeniami, liczba publikacji dotyczących takich zależności w przypadku TAB jest bardzo ograniczona. Badania populacyjne na dużym materiale (ostatnie w Szwecji na grupie ponad 10 tys. kobiet i ponad 20 tys mężczyzn), wykazały wysoce statystycznie znamienną asocjację takich parametrów, jak: podwyższone rozkurczowe ciśnienie krwi, podwyższone poziomy triglicerydów i cholesterolu, mniejszą aktywność ruchową z częstością występowania TAB (1). Z drugiej strony, nie brak danych wskazujących na częściową niezależność czynników ryzyka TAB i czynników ryzyka miażdżycy oraz choroby wieńcowej (2, 3). Wyniki pracy będącej przedmiotem komentarza, uzyskane na podstawie badań wyselekcjonowanej grupy chorych z TAB, wpisują się w nurt, cytowanych w pracy, polskich badań, wykonanych na podobnym (klinicznie a nie ilościowo) materiale, a zmierzających do określenia asocjacji polimorfizmów genu MTHFR (reduktazy metylenoczterofolianu) z TAB, gdzie znaleziono wyraźny związek ryzyka TAB z określonym genotypem enzymu (4). Podobną zależność znaleźli Autorzy tej pracy, potwierdzając wcześniejsze obserwacje Pola i wsp. odnośnie do asocjacji genotypu ACE DD

Although the title of the study narrows down its objective to demonstrate the relationship between abdominal aortic aneurysm (AAA) and ACE DD genotype in the normotensive group of male smoking patients, the division of the examined patients into groups (+ control groups) as well as additional determinations of total cholesterol levels constitutes an attempt to give the work a broader perspective. The very idea conforms to common attempts aimed at finding associations between a determined ACE (II, ID, DD) genotype and phenotypic changes. Against the background of a great number of publications on the angiotensin converting enzyme and its relationship with the ischemic heart disease (also dependent on genotype), infarct, stroke as well as other diseases, the number of publications concerning such relationships in the case of AAA is very limited. Population-based case control studies involving large amounts of material (e.g. the recent Swedish trial on groups of over ten thousand women and twenty thousand men) demonstarated highly significant statistical association of such parameters as increased diastolic arterial pressure, elevated triglyceride and cholesterol levels, decreased motor activity with frequency of AAA incidence (1). On the other hand, there are data indicating that risk factors associated with AAA, atherosclerosis and coronary disease are partly independent (2, 3). The results of the present study were achieved based on a selected group of patients with AAA who are similar to those Polish investigations that were curried out on similar (clinically but not quantitatively) material and found an association of a MTHFR (methylenetetrahydrofolate reductase) gene polymorphism with AAA (4) where an association of AAA risk with a determined genotype and enzyme was found. A similar association was found by the authors of this study, thus confirming earlier findings by Pol et al. concerning the association of the


674

K. Waliszewski i i wsp.

z częstszym występowaniem tętniaka aorty brzusznej. W szerokiej dyskusji Autorzy próbują wyjaśnić różnice między własnymi wynikami i wynikami grupy włoskiej. Dyskusja, choć poprawna, nie jest łatwa również w odbiorze. Chyba zbyt szczegółowo zajęto się np. teoretycznym omówieniem możliwości zależności działania leków od poszczególnych genotypów, czy rozważaniem nad ilością egzonów oraz intronów i ich fenotypowymi związkami. Ta część dyskusji ma charakter pracy poglądowej, jak gdyby pisanej dla czasopisma o innym profilu i niekoniecznie interesującego chirurgów. Może ciekawsza byłaby próba komentarza, dlaczego, z jednej strony, wniosek końcowy mówi iż: „Podwyższony odsetek występowania genotypu DD genu ACE w ogólnej populacji z TAB wynika ze znacznego udziału tego genotypu w grupie palących mężczyzn z tętniakiem aorty brzusznej i prawidłowym ciśnieniem tętniczym”, podczas gdy z drugiej, inne badania wskazują, że genotyp ten jest niezależnym czynnikiem ryzyka TAB (5). Podobnie ciekawe byłoby zaproponowanie możliwych mechanizmów powstawania, niewątpliwie pod wpływem palenia, lokalnych zmian o charakterze TAB. Sprawa ta, obszernie omawiana i w znacznej mierze poznana w przypadkach miażdżycy i nadciśnienia, jest w TAB ciągle daleka od wyjaśnienia (choć istnieją przesłanki działania przez inhibitory metaloproteinaz – TIMP 1 – oraz nadtlenki lipidów).

ACE DD genotype with more frequent AAA incidents. In a broad panel discussion, the authors try to elucidate differences between their own results and those of the Italian team. This discussion, though properly written, is not easy to follow. Perhaps it is too detailed in its theoretical elaborations of possible associations between particular genotypes and drug effectiveness or deliberations over exon and intron quantity and their phenotypic associations. This part of the discussion sounds as if it were a review paper written for another publication— not necessarily interesting for surgeons. Perhaps it would be more interesting to attempt a commentary on the paper’s conclusive statement which states that the “increased frequency of ACE DD genotype noted in all patients is a consequence of high frequency in the group of normotensive male smokers”, on one hand and the studies demonstrate that this genotype is an independent AAA risk factor on the other (5). Equally interesting might be a discussion on mechanisms leading to AAA e.g. the consequence of tobacco smoking. This problem, so widely discussed and investigated in cases of atherosclerosis and hypertension, still remains a largely unfathomed ground although there are certain clues suggesting the involvement of matrixmetaloproteinase inhibitors (TIMP 1) as participation of the lipid superoxides.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Lindblad B, Borner G, Gottsater A: Factors associated with development of large abdominal aneurysm in middle-aged men. Eur J Vasc Endovasc Surg 2005; 30: 345-52. 2. Wanhainen A, Bergquist, Boman K et al.: Risk factors associated with abdominal aortic aneurysm: a population –based study with historical and current data. J Vasc Surg 2005; 41: 390-96. 3. Madaric J, Vuley I, Bartunek J et al.: Frequency of abdominal aortic aneurysm in patients > 60 years of age with coronary artery disease. Am J Cardiol 2005; 96: 1214-16.

4. Strauss E, Waliszewski K, Pawlak AL: The normotensive carriers of the MTHFR 677T allele, displaying the increased risk of development of abdominal aortic aneurysm (TAB), occur at the highest frequency among smoking patients. Przegl Lek 2004; 61: 1086-89. 5. Fatini C, Pratesi G, Sofi F et al.: ACE DD genotype: a predisposing factor for abdominal aortic aneurysm. Eur J Vasc Endovasc Surg 2005 ; 29: 227- 32. Dr hab. Andrzej Cencora, prof. UJ Kierownik Zakładu Chorób Naczyń CM UJ w Krakowie


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 675–690

ANALIZA EKSPRESJI ACETYLOCHOLINY I ACETYLOCHOLINOESTERAZY W PĘCHERZU MOCZOWYM DZIECI DOTKNIĘTYCH ODPŁYWEM PĘCHERZOWO-MOCZOWODOWYM ANALYSIS OF EXPRESSION OF ACETYLCHOLINE AND ACETYLCHOLINESTERASE IN THE URINARY BLADDER IN VESICOURETERAL REFLUX IN CHILDREN

WOJCIECH APOZNAŃSKI Z Katedry i Kliniki Chirurgii i Urologii Dziecięcej AM we Wrocławiu (Department of Pediatric Surgery and Urology, Medical University in Wrocław) Kierownik: prof. dr hab. J. Czernik

Wiele zaburzeń czynności dolnych dróg moczowych u dzieci, takich jak mikcja nieskoordynowana, infekcje dolnych dróg moczowych czy odpływy pęcherzowo-moczowodowe, mogą być wywołane przez nieprecyzyjnie funkcjonujący ośrodkowy układ nerwowy. Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy – mediatora i inhibitora układu przywspółczulnego mogą przynieść odpowiedź na pytanie jakie są przyczyny tych stanów i jakie są możliwości ich farmakologicznej korekcji. Celem pracy było poszukiwanie odpowiedzi na pytanie: jaką rolę w patomechanizmie powstawania odpływów pęcherzowo-moczowodowych odgrywa układ przywspółczulny? Materiał i metodyka. W Klinice Chirurgii i Urologii AM we Wrocławiu w latach 2000-2004 operowano trzydzieścioro dzieci z powodu odpływu pęcherzowo-moczowodowego, u których pobrano mały fragment ściany pęcherza moczowego. Za każdym razem miejscem pobrania wycinka był szczyt nacięcia pęcherza moczowego. Tę grupę operowanych dzieci zaliczono do grupy „0”. U 19 dzieci z powodu neurogennej dysfunkcji dolnych dróg moczowych wykonano zabieg chirurgiczny powiększenia pęcherza moczowego, a także w trakcie operacji pobrano mały fragment ściany pęcherza. Ta grupa dzieci została określona jako grupa „N”. Grupę kontrolną stanowiło sześcioro dzieci, u których otwarto pęcherz z innych niż powyżej powodów i także pobrano drobny fragment ściany pęcherza moczowego. Pobrane fragmenty zamrażano w ciekłym azocie i przesyłano do badania immunohistochemicznego do Zakładu Anatomii Patologicznej AM we Wrocławiu. Wykonywano reakcję immunohistochemiczną przeciwciałami monoklonalnym dla ACH i ACHE. Z powodu trudności oceny ilościowej reakcji barwnej przyjęto umowny podział na obszary strukturalne: – nabłonek, – śródbłonek naczyń krwionośnych, – błona mięśniowa. Wykonano analizę statystyczną otrzymanych wyników badań. Wyniki. Analiza statystyczna wykazała ścisłą korelację pomiędzy występowaniem niestabilności pęcherza moczowego i aktywnością ACH i ACHE u dzieci z odpływami pęcherzowo-moczowodowymi i neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych. Podobna korelacja występuje pomiędzy niestabilnością pęcherza moczowego a ekspresją ACHE w ścianie pęcherza moczowego, przy czym poziomy tej korelacji wskazują na silny związek przyczynowo-skutkowy jaki musi zachodzić pomiędzy aktywnością układu przywspółczulnego a zjawiskiem niestabilności wypieracza. W tym miejscu można się zastanowić czy przyczyną jest nadmiar ACH, czy zbyt mała aktywność ACHE. Z przeprowadzonych analiz wynika, że i jedno i drugie zjawisko jest zaznaczone. Wniosek. Jednym z warunków powstania odpływu pęcherzowo-moczowodowego jest nadmierne pobudzenie aktywności układu przywspółczulnego w warstwie nabłonkowej ściany pęcherza moczowego. Słowa kluczowe: odpływ pęcherzowo-moczowodowy, dzieci, patofizjologia


676

W. Apoznański

Numerous disorders of the lower urinary tract observed in children, such as dysfunctional voiding, infections or vesicoureteral reflux, may be caused by defective synchronization between the central nervous system and the activity of the lower urinary tract. The analysis of acetylcholine and acetylcholinesterase’s activity – the mediator and inhibitor of neurotransmission in the parasympathetic nervous system – can provide a lot of information concerning the extent to which the anomalies have developed and the possibility of pharmacological correction of the aforementioned lower urinary tract pathology. The aim of the study was to determine the role of the parasympathetic nervous system in the pathological creation of vesicoureteral reflux. Material and methods. This study was conducted between the years 2000 and 2004 in the Clinic of Pediatric Surgery and Urology of Wrocław Medical University. Thirty children who underwent surgical correction of vesicoureteral reflux underwent full-thickness biopsy of the bladder wall during the procedure. In each case, the biopsy was taken from the top of the bladder incision used to perform uretrocystoneostomy; those children formed group “0”. Nineteen children with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract who had bladder-augmenting surgery also underwent biopsy from the top of the bladder incision; those children formed group “N”. Results of the bladder wall’s tests of 6 children who have undergone surgery to open the bladder for a different reason than vesicoureteral reflux were also analyzed (control group – K). The biopsies of the bladder wall were put on ice and immediately sent to the Immunohistochemy Laboratory of the Pathological Anatomy Institute of the Medical University in Wrocław. These samples underwent a reaction with monoclonal antybodies against acetylcholine and acetylcholinesterase to determine acetylcholine and acetylcholinesterase activity. Because of considerable difficulty in objective determination of the intensity of the colour reaction, an arbitrary division into three structural areas of the bladder was introduced: – epithelium – blood vessel endothelium – muscle layer In order to interpret the results of the tests, a statistical analysis was performed. Results. Statistical analysis of the results shows a strong correlation between the occurrence of bladder instability and ACH stimulation in the bladder wall’s muscle layer, both in children with vesicoureteral reflux and with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract. A similar reaction occurs with ACHE and bladder instability. Degrees of this correlation suggest a strong cause-and-effect relationship between parasympathetic activity and the bladder instability phenomenon. One could ask at this point if it is caused by too much ACH or not enough ACHE activity. The performed analyses indicate that both processes are present. Conclusion. One of the preconditions of vesicoureteral reflux occurrence is excessive stimulation of the parasympathetic nervous system in bladder wall epithelium. Key words: vesicoureteral reflux, children, pathophysiology

Czynność dolnych dróg moczowych jest zjawiskiem bardzo skomplikowanym. W okresie dzieciństwa następuje wiele złożonych mechanizmów, mających na celu dostosowanie czynności pęcherza moczowego i cewki moczowej do potrzeb organizmu dziecka (1-6). Potrzeby te to z jednej strony zapewnienie komfortu pracy górnego piętra układu moczowego, poprzez zapewnienie niskiego ciśnienia śródpęcherzowego w fazie gromadzenia moczu, z drugiej zaś strony sprawne wydalanie moczu w czasie i miejscu społecznie akceptowanym (711). Organizacja czynności dolnych dróg moczowych jest uzależniona od stopnia dojrzewania struktur ośrodkowego układu nerwowego, który stopniowo przejmuje pełną kontrolę nad fizjologią dolnych dróg moczowych. Natomiast swoistym organem wykonawczym tej

The activity of the lower urinary tract is a very complex phenomenon. In childhood, many complicated processes take place in order to adjust the functioning of the bladder and urethra to a child’s needs (1-6). This means providing the comfort of a working upper urinary tract through keeping vesical pressure low in the urine storage phase, as well as mainitaing effortless urination in an appropriate place and time (7-11). The organization of lower urinary tract activity depends on the degree of the development of the central nervous system, which gradually takes complete control over its function. The actual executor of control is the autonomic nervous system (parasympathetic in the storage phase and sympathetic while voiding). Numerous disorders of the lower urinary tract observed in children, such as dys-


Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

kontroli jest układ autonomiczny (przywspółczulny w fazie gromadzenia i współczulny w fazie mikcji, oraz ich doskonała koordynacja). Obserwowane w wieku dzieciństwa liczne zaburzenia czynności dolnych dróg moczowych pod postacią mikcji nieskoordynowanej, zakażeń dolnych dróg moczowych czy odpływów pęcherzowo-moczowodowych, mogą stanowić następstwo niedoskonałego połączenia czynnościowego pomiędzy ośrodkowym układem nerwowym a dolnymi drogami moczowymi (2, 3, 4, 7, 12, 13, 14). Nierzadko taki brak synchronizacji współpracy pomiędzy tymi dwoma układami następuje prawdopodobnie w wyniku dużej presji otoczenia na dziecko, które oczekuje pełnej kontroli nad czynnością dolnych dróg moczowych od dzieci, których wiek biologiczny sprawia, że oczekiwania te nie mogą być w pełni zrealizowane. W wyniku takich reakcji może dochodzić do tworzenia łuków odruchowych, doraźnie wystarczających dla zapewnienia czynności dolnych dróg moczowych. Jednak w chwili gdy dojdzie do powstania właściwych łuków mikcyjnych (które wykształcą się zgodnie z czasem i dialektyką rozwoju osobniczego) może dojść do swoistego „konfliktu”, który objawia się trudnościami dziecka z realizacją czynności wydalania moczu – mikcja nieskoordynowana. Ta nieprawidłowość może prowadzić do rozwoju kolejnych objawów, takich jak infekcje dolnych dróg moczowych i odpływy pęcherzowo-moczowodowe (1, 8, 9, 14, 15). Charakterystyczne zaburzenia dolnych dróg moczowych wynikają prawdopodobnie z nieprawidłowej czynności bardzo skomplikowanego systemu nerwowego obsługującego dolną część układu moczowego, w tym układu przywspółczulnego. Analiza aktywności acetylocholiny i acetylocholinoesterazy – mediatora i inhibitora przekaźnictwa nerwowego w układzie przywspółczulnym – może dać dużo informacji na temat stopnia zaburzeń i możliwości korekcji farmakologicznej opisanych wyżej stanów patologii dolnych dróg moczowych, ale także stać się wykładnikiem rokowniczym co do stopnia nasilenia uszkodzenia mechanizmów zawiadujących czynnością dolnych dróg moczowych. Nadal nie ma jednoznacznych kryteriów, kiedy podejmować decyzje o leczeniu zabiegowym odpływów pęcherzowo-moczowodowych. Wciąż dominuje postępowanie oparte na analizie obrazu radiologicznego (cystograficznego) i wysokości odpływów pęcherzowo-moczowodowych na podstawie skali Parkulaine-

677

functional voiding, infections or vesicoureteral reflux, may be caused by defective synchronization of the central nervous system and lower urinary tract activity (2, 3, 4, 7, 12, 13, 14). Such a defect often seems to result from putting too much pressure on a child to perfectly control the activity of the lower urinary tract, while the child’s biological age does not allow the fulfillment of this expectation. The outcome of such a situation can be the creation of reflecting arches that provide the immediate activity of the lower urinary tract and meet the environmental demands of the child. However, once the right voiding arches are created (they will appear accordingly to the pace and dialectics of personal development), a certain conflict is likely to emmerge. Its symptoms are difficulties in urination, i.e. dysfunctional voiding. This anomaly may lead to the development of other symptoms including urinary tract infections and vesicoureteral reflux (1, 8, 9, 14, 15). Characteristic disorders of the lower urinary tract probably stem from the malfunctioning of a very complicated nervous system (including the parasympathetic nervous system) which operates the lower part of the urinary tract. The analysis of acetycholine and acetylocholinesterase activity – the mediator and inhibitor of the neurotransmission in the parasympathetic nervous system – can provide a lot of information concerning the extent to which the anomalies have developed and the possibility of pharmacological correction of the aforementioned lower urinary tract pathology. Moreover, it can become a prognostic factor for the extent of the damage done to the mechanisms controlling the activity of the lower urinary tract. There are still no unequivocal criteria as to when surgical treatment of vesicoureteral reflux should be initiated. The prevailing procedures are based on the analysis of radiological pictures (cystouretrography) and the vesicoureteral reflux grade assessed according to Parkulainen scale with later IRSC amendments. Recently, many pediatric urologists have been postulating an application of renal scyntygraphy in the process of qualifying patients for surgical treatment and commencing surgery only in cases where there is a suspicion of renal function decline. Nevertheless, this method of qualification remains unsatisfactory for many pediatric urologists (1, 3, 6, 8, 9, 15).


678

W. Apoznański

na z późniejszymi poprawkami IRSC (International Reflux Study Commitee). Ostatnio wielu urologów dziecięcych postuluje stosowanie kwalifikacji do leczenia zabiegowego badań scyntygraficznych nerek i podejmowanie leczenia zabiegowego tylko w tych przypadkach, gdy zachodzi podejrzenie uszkodzenia czynności nerek. Mimo to nadal zasady kwalifikacji dzieci do leczenia zabiegowego odpływów pęcherzowo-moczowodowych nie są satysfakcjonujące wielu urologów dziecięcych (1, 3, 6, 8, 9, 15). Próba połączenia obrazu radiologicznego z analizą aktywności układu przywspółczulnego w ścianie pęcherza moczowego pomoże zrozumieć patomechanizm nieprawidłowości, takich jak odpływ pęcherzowo-moczowodowy i przyczyni się do zastosowania bardziej optymalnych metod leczenia. Celem opisanych badań była analiza aktywności acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w ścianie pęcherza moczowego dzieci poddanych leczeniu operacyjnemu z powodu odpływów pęcherzowo-moczowodowych oraz neurogennej dysfunkcji dolnych dróg moczowych będącej następstwem uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego, które być może przyczyni się do odpowiedzi na następujące pytanie: jaką rolę w patomechanizmie powstawania odpływów pęcherzowo-moczowodowych odgrywa układ przywspółczulny? MATERIAŁ I METODYKA W latach 2000-2004 w Klinice Chirurgii i Urologii Dziecięcej AM we Wrocławiu operowano 54 dzieci z powodu odpływów pęcherzowomoczowych oraz 37 dzieci z powodu neurogennej dysfunkcji dolnych dróg moczowych (ryc. 1).

Ryc. 1. Struktura przyczyn operacji wykonanych w latach 2000-2004 Fig. 1. The structure of surgeries performed in the period of 2000-2004

The attempt to join the radiological picture with analysis of the parasympathetic system’s activity in the bladder wall will help to understand the pathophysiology of such disorders as vesicoureteral reflux and will contribute to the application of more effective methods of treatment. The aim of the described research is to analyze acetylcholine and acetylcholinesterase activity in the bladder wall in children who have undergone surgical treatment due to vesicoureteral reflux and neurogenic dysfunction of the lower urinary tract resulting from damage to the central nervous system. This analysis may contribute to understanding the role of the parasympathetic nervous system in the pathological creation of vesicoureteral reflux. MATERIAL AND METHODS Between 2000 and 2004, 54 children underwent surgery due to vesicoureteral reflux and 37 because of neurogenic dysfunction of the lower urinary tract (fig. 1). All surgeries took place in the Clinic of Pediatric Surgery and Urology of Wrocław Medical University. Thirty children who underwent surgery because of vesicoureteral reflux (59% of all operated cases) had a full-bladder thickness biopsy taken during the procedure. The children ranged in age from 1 to 15 (mean age – 5.4); among these there were 15 boys of 1 to 15 years of age (mean age – 4.6) and 15 girls of 1 to 14 years of age (mean age, 6.2). In each case the biopsy was taken near the top of the bladder incision, which was made to open the bladder to perform uretrocystoneostomy. Those children formed group “0”. Table 1 shows the surgical techniques employed in the surgical treatment of vesicoureteral reflux. Nineteen children with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract (41% of the operated cases) who underwent a surgical procedure to augment the bladder also underwent biopsy from the top of the bladder incision (tab. 3). Those children formed group “N”. The children ranged in age from 5 to 15 (mean age, 9.8); among these there were 7 boys of 5 to 15 years of age (mean age, 10.2) and 12 girls of 5 to 15 years of age (mean age – 9.5). Table 4 lists the surgical techniques employed in cases of neurogenic dysfunction of the lower urinary tract in children.


Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

U 30 dzieci poddanych leczeniu operacyjnemu z powodu odpływu pęcherzowo-moczowodowego (59% wszystkich operowanych) w trakcie zabiegu pobierano drobny fragment pełnej grubości ściany pęcherza moczowego. Wiek operowanych wynosił od 1 do 15 lat (średnio 5,4 lat). Wśród operowanych było 15 chłopców w wieku od 1 do 15 lat (średnio 4,6 lat) oraz 15 dziewczynek w wieku od 1 do 14 lat (średnio 6,2 lat). W każdym przypadku miejscem pobrania wycinka był szczyt nacięcia pęcherza moczowego, które wykonywano w celu otwarcia pęcherza dla przeprowadzenia zabiegu uretrocystoneostomii. Dzieci te zaliczono do grupy 0. Wykaz technik zastosowanych w leczeniu operacyjnym odpływów pęcherzowo-moczowodowych przedstawiono w tab. 1.

679

Results of the bladder wall’s tests of 6 children who underwent surgery to open the bladder for a reason other than vesicoureteral reflux were also analyzed. In three cases, surgery was performed because of primary megaureters with no vesicoureteral reflux; two other surgeries were caused by a bladder tumor (small changes which were diagnosed in a histopathological examination as benign) and one was due to a large bladder diverticulum. Those children formed the control group (group K). The children from the control group (4 boys and 2 girls) ranged in age from 1 to 16 (mean age – 6). Before their surgeries, the children from groups 0 and N underwent the urodynamic study (water cystometry) with emphasis on hyperreflexion and the bladder instability phenomena.

Tabela 1. Rodzaje technik operacyjnych stosowanych w leczeniu odpływów pęcherzowo-moczowodowych Table 1. Surgical techniques employed in the surgical treatment of vesicoureteral reflux

Rodzaj operacji / Type of surgery Liczba operowanych jednostek moczowodowo-pêcherzowych / number of operated vesicoureteral units

Leadbettera i Politano / Leadbetter-Politano 30

U 19 dzieci z neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych (41% operowanych przypadków), u których podjęto leczenie operacyjne mające na celu augmentację pęcherza moczowego, również pobrano drobny wycinek z najbardziej szczytowej części nacięcia ściany pęcherza moczowego (tab. 3). Dzieci te zaliczono do grupy N. Wiek operowanych wahał się od 5 do 15 lat (średnio 9,8 lat). Wśród operowanych było 7 chłopców w wieku od 5 do 15 lat (średnio 10,2 lat) oraz 12 dziewczynek w wieku od 5 do 15 lat (średnio 9,5 lat). Zestawienie technik operacyjnych u dzieci z neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych zestawiono w tab. 4. Ponadto, do analizy włączono wyniki badań ściany pęcherza moczowego 6 dzieci, które operowano z koniecznością otwarcia pęcherza moczowego z innego powodu niż odpływy pęcherzowo-moczowodowe. W trzech wypadkach były to operacje z powodu wrodzonych moczowodów olbrzymich bez odpływów pęcherzowomoczowodowych, w dwóch – guz pęcherza moczowego (drobne zmiany, które w badaniu histopatologicznym określono jako guzy nienowotworowe) i w jednym – duży uchyłek ściany

Cohena / Cohen 13

Glenn-Andersona / Glenn-Anderson 2

Tabela 2. Wykaz dzieci z odpływami pęcherzowomoczowodowymi z podziałem na strony odpływów Table 2. Specification of children with vesicoureteral reflux classified by the side of the reflux

Strona odp³ywu / Side of the reflux Lewa / left Prawa / right Obustronna / bilateral £¹cznie liczba jednostek moczowodowo-pêcherzowych / vesicoureteral units altogether

Liczba pacjentów / Number of patients 8 7 15 45

Tabela 3. Wykaz dzieci z neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych z podziałem na strony odpływów pęcherzowo-moczowodowych Table 3. Specification of children with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract classified by the side of the reflux

Strona odp³ywu / Liczba pacjentów / Side of the reflux Number of patients Lewa / left 3 Prawa / right 2 Obustronny / bilateral 9 Liczba jednostek moczowodowo£¹cznie 23 u 14 pêcherzowych / numebr of dzieci / 23 (in 14 vesicoureteral units children) Bez odp³ywów / no reflux 5


680

W. Apoznański

Tabela 4. Zestawienie technik operacyjnych przy augmentacji pęcherza moczowego w przebiegu neurogennej dysfunkcji dolnych dróg moczowych Table 4. Surgical techniques employed in bladder’s augmentation in cases of neurogenic dysfunction of the lower urinary tract

Liczba przypadków / Rodzaj operacji / Type of surgery Number of cases Sigmocystoplastyka / sigmocystoplasty 8 Ileocystoplastyka / ileocystoplasty 3 Gastrocystoplastyka / gastrocystoplasty 3 Ureterocystoplastyka / 3 ureterocystoplasty Ileocecocystoplastyka / 2 ileocecocystoplasty

pęcherza moczowego. Dzieci te zaliczono do grupy kontrolnej (grupa K). Operowane dzieci w grupie kontrolnej (czterech chłopców i dwie dziewczynki) były w wieku od 1 do 16 lat (średnio 6 lat). Operowane dzieci z grupy 0 i N przed zabiegiem poddane były diagnostyce urodynamicznej (cystometria wodna) ze szczególnym uwzględnieniem obecności zjawiska hiperrefleksji i niestabilności pęcherza moczowego. Wycinki ściany pęcherza moczowego zabezpieczano w lodzie i niezwłocznie przesyłano do Pracowni Immunohistochemii Zakładu Anatomii Patologicznej AM we Wrocławiu. Preparaty zamrażano w ciekłym azocie, następnie wykonywano z nich skrawki mrożeniowe, które poddawano reakcji z przeciwciałami monoklonalnymi przeciw acetylocholinie i acetylocholinoesterazie wykonując oznaczenie aktywności acetylocholiny i acetylocholinoesterazy na podstawie reakcji z przeciwciałami monoklonalnymi. Dokładny opis metody podano poniżej. Skrawki zamrożone zaraz po skrojeniu utrwalano w acetonie przez 10 min. Następnie blokowano endogenną perooksydazę w 1% roztworze H2O2 przez 15 min. Po wielokrotnym płukaniu w TBS, blokowano niespecyficzne wiązanie się białek w Protein Block, Serum Free (DAKO) bez płukania w TBS. Następnie inkubowano z przeciwciałami pierwotnymi: – Mouse monoclonal antybiody Acetylcholinesteraze numer katalogu NCL-AchE firmy NOVO CASTRA w rozcieńczeniu 1/20 inkubowano przez 60 min w temperaturze pokojowej. – Mouse monoclonal antybody anti Acetylocholine numer katalogu MAB 5302 firmy CHEMICON rozcięczenie 1/1000 inkubo-

The biopsies from the bladder wall were put on ice and sent immediately to the Immunohistochemy Laboratory of the Pathological Anatomy Institute of the Medical University in Wrocław. By freezing the specimens in liquid nitrogen, frozen samples were obtained. They underwent reaction with monoclonal antibodies against acetylcholine and acetylcholinesterase to determine the acetylcholine and acetylcholinesterase activity. The method is described in detail below. The samples frozen immediately after preparation were fixed in acetone for 10 minutes. Subsequently, to block endogenous peroxidase they were put in a 1% H2O2 solution for 15 minutes. After repeated rinsing in TBS, nonspecific protein binding was blocked in Protein Block, Serum Free (DAKO) without rinsing in TBS. The samples were then incubated with primary antibodies: – Mouse monoclonal antibody acetylcholinesterase, catalogue number NCL-AchE of NOVO CASTRA company, was incubated in a 1/20 solution for 60 minutes at room temperature. – Mouse monoclonal antibody anti-acetylcholine, catalogue number MAB 5302 of CHEMICON company, was incubated in a 1/1000 solution for 60 minutes at room temperature. Next, the samples were rinsed in TBS for 15 minutes and the biotinylated antibody (LSAB2 KIT, DAKO) was applied. After rinsing, the samples were incubated with a streptavidin-peroxidase complex (LSAB2 KIT) for 15 minutes. The immunohistochemical reaction was provoked by 3,3-diaminobendydine tetrahydrochloride (DAB). Subsequently, the samples were rinsed under running water and dehydrated in an alcohol sequence. The material was X-rayed in xylene and put into balsam. Each specimen evaluation was done by the same histopathologist. The degree of response in the bladder wall was determined on the basis of the colour reaction’s degree of intensity and assessed according to a 3-grade scale. Because of considerable difficulty in objective determination of the intensity of the colour reaction, an arbitrary division into three structural areas of the bladder was introduced: – epithelium, – blood vessel endothelium, – muscle layer. In order to interpret the results of the tests, a statistical analysis was performed which was


Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

wano przez 60 min w temperaturze pokojowej. Następnie płukano w TBS i nakładano biotynylowane przeciwciało (LSAB2 KIT, DAKO) przez 15 min. Po płukaniu w TBS inkubowano skrawki z kompleksem streptawidyna-peroksydaza (LSAB2 KIT) przez 15 min. Reakcję immunohistochemiczną wywoływano roztworem 3,3’-diaminobendydine tetrahydrochloride (DAB). Następnie skrawki płukano w wodzie bieżącej i odwadniano w szeregu alkoholowym. Materiał prześwietlono w ksylenie i zamykano w balsamie. Ocenę preparatów wykonywał zawsze ten sam histopatolog. Stopień reakcji w ścianie pęcherza moczowego określano na podstawie stopnia intensywności reakcji barwnej i oznaczano w trójstopniowej skali. Z uwagi na dużą trudność w obiektywnym określeniu intensywności reakcji barwnej preparatów wprowadzono umowny podział na trzy obszary strukturalne ściany pęcherza moczowego: – warstwa nabłonkowa, – śródbłonek naczyń krwionośnych, – błona mięśniowa. Dla zrozumienia wyników badań przeprowadzono analizę statystyczną. Podstawą oceny statystycznej były nieparametryczne testy dla zmiennych jakościowych. Celem tej analizy statystycznej było określenie korelacji między stopniami reakcji na ACH i ACHE we wszystkich trzech warstwach topograficznych (nabłonek, śródbłonek, błona mięśniowa). Dodatkowo analizowano zmienną – niestabilność wypieracza. Wykonano obliczenia współczynników korelacji parami. Ponieważ dane są niemierzalne (ocena jakościowa) zastosowano współczynnik korelacji Spearmana i oceniono istotne korelacje przy współczynniku = = 0,05. Dla oceny podobieństwa uporządkowań zbiorów danych dla dwóch zmiennych mierzonych na skali porządkowej obliczano współczynniki J Kendalla. Współczynniki J Kendalla przyjmujące wartości z przedziału <-1, 1> wskazują siłę oraz kierunek zależności. WYNIKI Zestawiono wyniki analizy aktywności acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w ścianie pęcherza moczowego operowanych dzieci w trzech kategoriach: – odpływy pęcherzowo-moczowodowe bez cech neurogennej dysfunkcji dolnych dróg moczowych (grupa 0),

681

based on non-parametric tests for qualitative variables. Its purpose was to describe the correlation between the degrees of response to ACH and ACHE in all the three topographic layers (epithelium, endothelium, muscle layer). Bladder instability was another variable analyzed. Calculations of the correlation coefficients were done in pairs. As the data is nonmeasurable (qualitative estimate), the Spearman’s correlation coefficient was used; significant correlations were assessed at = = 0.05. To assess the arrangement similarity of the data sets for the two variables measured on an ordinal scale, Kendall’s J coefficients were determined. Taking the values in the -1 to 1 range, Kendall’s J coefficients show the force and direction of the correlation. RESULTS The analysis results of acetylcholine and acetylcholinesterase activity in the bladder wall of the children who underwent surgery were put into three categories: – vesicoureteral reflux with no traces of neurogenic dysfunction of the lower urinary tract (group 0), – neurogenic dysfunction of the lower urinary tract with or without vesicoureteral reflux (group N), – control group – no vesicoureteral reflux and no traces of neurogenic dysfunction of the lower urinary tract (group K). Table 5 presents the number of patients in each group depending on the values analyzed. The force of correlation between the responses to the presence of ACH and ACHE in each layer of the bladder’s wall for the patients from group 0 and N was expressed by the Spearman’s rank rs correlation coefficient (tab. 6 and 7) and Kendall’s Jk coefficient (tab. 8 and 9). The second type of statistical analysis performed was concerned with determining the correlations between three grades of the response (the response’s topography in the bladder wall’s muscle layer epithelium (rn), endothelium (rs), muscle layer (rb) and the features of bladder instability (nw) and hyperreflexion). For these four variables, the calculations of coefficients were done in pairs. As the data is non-measurable (qualitative estimate), the Spearman’s correlation coefficient rs and Kendall’s J coefficient were used. Table 10 presents


682

W. Apoznański

– neurogenna dysfunkcja dolnych dróg moczowych z odpływami pęcherzowo-moczowodowymi i bez (grupa N), – grupa kontrolna – brak odpływów pęcherzowo-moczowodowych i brak cech neurogennej dysfunkcji dolnych dróg moczowych (grupa K). Liczebności pacjentów w podziale na grupy w zależności od wartości analizowanych cech zamieszczono w tab. 5. Siłę współzależności reakcji w poszczególnych warstwach ściany pęcherza moczowego na obecność ACH i ACHE dla pacjentów z grupy 0 i N wyrażono współczynnikiem korelacji rang rS Spearmana (tab. 6 i 7) i JK Kendalla (tab. 8 i 9).

a specification of statistical calculations of interdependencies between the responses in each layer of the bladder wall divided into groups. Significant values of the correlation coefficients for the assumed level of significance = = 0.05 are marked in red in the table. The statistical analysis of the number of patients with diagnosed hyperreflexion and bladder instability is shown in fig. 2. The interdependencies between the responses to ACH and ACHE in each layer of the bladder wall with vesicoureteral reflux occurrence and its level (estimated by cystouretrography) on the basis of Pearson chi-squared test are presented in fig. 3-8.

Tabela 5. Liczebności pacjentów w analizowanych grupach w zależności od badanych cech Table 5. Numbers of patients in the groups analyzed depending on the examined characteristics

Stopieñ odp³ywu pêcherzowo-moczowodowego / vesicoureteral reflux grade: V IV III brak / none Niestabilnoœæ wypieracza oceniana cystometrycznie lub hiperrefleksja wypieracza (pmax > 40 cm H2O) / bladder instability evaluated cystometrically or bladder hyperreflexion (pmax > 40 cm H2O): wystêpowa³a / appeared nie wystêpowa³a / did not appear Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / epithelium response to ACH: + Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / response to ACH in blood vessel endothelium: + Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / response to ACH in the muscle layer: +++ ++ + Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / epithelium response to ACHE: + Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in blood vessel endothelium: + Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in the muscle layer: + -

Grupa / Group 0 7 (23%) 9 (30%) 14 (47%) 0 (0%)

Grupa / Group N 4 (21%) 2 (10%) 8 (42%) 5 (26%)

Grupa / Razem / Group K Altogether 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 6 (100%)

11 (25%) 11 (25%) 22 (50%) 11 (25%)

15 (50%) 19 (100%) 0 (0%) 15 (50%) 0 (0%) 6 (100%)

34 (62%) 21 (38%)

28 (93%) 19 (100%) 0 (0%) 2 (7%) 0 (0%) 6 (100%)

47 (85%) 8 (15%)

15 (50%) 14 (74%) 0 (0%) 15 (50%) 5 (26%) 6 (100%)

29 (53%) 26 (47%)

4 (15%) 1 (3%) 7 (23%) 18 (59%)

0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 6 (100%)

6 (12%) 2 (4%) 15 (31%) 32 (65%)

28 (93%) 19 (100%) 0 (0%) 2 (7%) 0 (0%) 6 (100%)

47 (85%) 8 (15%)

15 (50%) 14 (74%) 0 (0%) 15 (50%) 5 (26%) 6 (100%)

29 (53%) 26 (47%)

8 (27%) 5 (26%) 0 (0%) 22 (73%) 14 (74%) 6 (100%)

13 (24%) 42 (76%)

2 (12%) 1 (6%) 8 (47%) 8 (47%)


683

Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / Response to ACH in blond vessel endothelium

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / Response to ACH in the muscle layer

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / Epithelium response to ACHE

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in blond vessel endothelium

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in the muscle layer

Grupa / Group 0

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / Epithelium response to ACH

Tabela 6. Macierz współczynników korelacji porządku rang Spearmana reakcji z ACH i ACHE w grupie 0 Table 6. Matrix of Spearman’s rank rs order correlation coeffcients of responses to ACH and ACHE in group 0

1

0,267

0,211

1,000

0,267

0,161

1

0,790

0,267

1,000

0,603

1

0,211

0,790

0,814

1

0,267

0,161

1

0,603

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / epithelium response to ACH Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / response to ACH in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / response to ACH in the muscle layer Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / epithelium response to ACHE Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in the muscle layer

1

Drugi rodzaj analizy statystycznej dotyczył określenia korelacji między trzema stopniami reakcji (topografia reakcji w ścianie pęcherza moczowego): warstwa mięśniowa błony nabłonkowej (rn), śródbłonkowej (rs) i błonie mięśnio-

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in blond vessel endothelium

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in the muscle layer

1

0,650

1,000

0,357

1

0,650

0,296

1

0,357

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / Epithelium response to ACHE

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / Response to ACH in the muscle layer

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / epithelium response to ACH Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / response to ACH in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / response to ACH in the muscle layer Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / epithelium response to ACHE Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in the muscle layer

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / Response to ACH in blond vessel endothelium

Grupa / Group N

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / Epithelium response to ACH

Tabela 7. Macierz współczynników korelacji porządku rang Spearmana reakcji z ACH i ACHE w grupie N Table 7. Matrix of Spearman’s rank rs order correlation coeffcients of responses to ACH and ACHE in group N

1

1

1

DISCUSSION The examinations performed did not reveal any ACH or ACHE activity in the bladder wall of children who did not suffer from vesicourete-


684

W. Apoznański

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / Response to ACH in blond vessel endothelium

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / Response to ACH in the muscle layer

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / Epithelium response to ACHE

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in blond vessel endothelium

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in the muscle layer

Group 0

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / Epithelium response to ACH

Tabela 8. Macierz współczynników korelacji J Kendalla reakcji z ACH i ACHE w grupie 0 Table 8. Matrix of Kendall’s J correlation coeffcients of responses to ACH and ACHE in group 0

1

0,267

0,201

1,000

0,267

0,161

1

0,751

0,261

1,000

0,603

1

0,201

0,751

0,774

1

0,267

0,161

1

0,603

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / epithelium response to ACH Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / response to ACH in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / response to ACH in the muscle layer Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / epithelium response to ACHE Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in the muscle layer

1

wej (rb) oraz cechy niestabilności pęcherza moczowego (nw) i hiperrefleksji. Dla tych czterech zmiennych wykonano obliczenia współczynników parami. Ponieważ dane były niemierzalne (ocena jakościowa) zastosowano współ-

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in blond vessel endothelium

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / Response to ACHE in the muscle layer

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / Epithelium response to ACHE

Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / Response to ACH in the muscle layer

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / epithelium response to ACH Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / response to ACH in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACH / response to ACH in the muscle layer Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACHE / epithelium response to ACHE Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in blond vessel endothelium Reakcja w b³onie miêœniowej na obecnoœæ ACHE / response to ACHE in the muscle layer

Reakcja w œródb³onku naczyñ na obecnoœæ ACH / Response to ACH in blond vessel endothelium

Group N

Reakcja nab³onkowa na obecnoœæ ACH / Epithelium response to ACH

Tabela 9. Macierz współczynników korelacji J Kendalla reakcji z ACH i ACHE w grupie N Table 9. Matrix of Kendall’s J correlation coeffcients of responses to ACH and ACHE in group N

1

0,616

1,000

0,357

1

0,616

0,280

1

0,357

1

1

1

ral reflux. In the case of chidren suffering from vesicoureteral reflux, such activity in the bladder wall could be observed. Analyzing the topography of this response, one can notice a feature which proves that stimulation in the epithe-


Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

czynnik korelacji Spearmana rS oraz współczynnik J Kendalla. Zestawienie obliczeń statystycznych wzajemnych zależności pomiędzy reakcjami w poszczególnych warstwach ściany pęcherza moczowego z podziałem na grupy przedstawia tab. 10. W tabeli tej pogrubienie oznacza istotne wartości współczynników korelacji dla przyjętego poziomu istotności = = 0,05. Analiza statystyczna liczebności pacjentów z rozpoznaną hiperrefleksją i niestabilnością pęcherza moczowego przedstawia ryc. 2.

685

lium is a constant component of parasympathetic system disorder which occurs in vesicoureteral reflux. According to the data found in the literature, dysfunctions of the bladder, especially bladder instability and detrussor-sphincter dyssynergy, have been presented as potential causes of developing vesicoureteral reflux in children (16-21). Nevertheless, the reasons for these dysfunctions have not been unequivocally determined and the molecular mechanism underlying this pathology has not yet been found.

Tabela 10. Wartości współczynników korelacji rang Spearmana rS oraz J Kendalla współzależności występowania niestabilności pęcherza moczowego z reakcjami na obecność ACH i ACHE Table 10. Values of Spearman’s rank rs correlations coefficients and Kendall’s J of interdependencies between bladder instability and responses to ACH and ACHE

rS Grupa / group 0 Grupa / group N τ Grupa / group 0 Grupa / group N

Reakcja na obecnoϾ ACH / Response to ACH Reakcja na obecnoϾ ACHE / Response to ACHE rn rs rb rn rs rb 0,267 1 0,790 0,267 1 0,603 0,699 0,621 0,699 0,350 Reakcja na obecnoϾ ACH / Response to ACH Reakcja na obecnoϾ ACHE / Response to ACHE rn rs rb rn rs rb 0,267 1 0,751 0,267 1 0,603 0,590 0,470 0,590 0,295

Współzależności reakcji na obecność ACH i ACHE w poszczególnych warstwach ściany pęcherza moczowego z wystąpieniem odpływu pęcherzowo-moczowodowego i jego wysokością (oceniana na podstawie badania cystograficznego) na podstawie testu chi-kwadrat Pearsona ilustrują ryc. 3-8

Most available information concerns the role of muscarinic receptors (M2 and M3) in the muscle layer of the bladder as a potential causes of the dysfunction (7, 8, 22, 23, 24). However, recent experimental research suggests additional ways of stimulating nervous systems other than parasympathetic (25-30, 32, 33).

OMÓWIENIE W wykonanych badaniach nie ujawniono aktywności zarówno acetylocholiny, jak i acetylocholinoesterazy w ścianie pęcherza moczowego u dzieci, u których nie występował odpływ pęcherzowo-moczowodowy. Inaczej wyglądają wyniki takiej aktywności w ścianie pęcherza moczowego dzieci z odpływami pęcherzowo-moczowodowymi. Analiza topografii tej reakcji wykazała zaznaczającą się cechę świadczącą o pobudzeniu reakcji w warstwie nabłonkowej jako stałego komponentu zaburzeń układu przywspółczulnego w odpływach pęcherzowo-moczowodowych. Według danych z piśmiennictwa od wielu lat przedstawiano zaburzenia czynnościowe pęcherza moczowego, szczególnie pod postacią niestabilności wypieracza oraz dyskoordynacji wypieraczowo-zwieraczowej jako potencjalne źródło i przyczynę pojawienia

Ryc. 2. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od występowania niestabilności lub hiperrefleksji wypieracza oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 2. Numbers of patients in the analyzed groups with regard to bladder instability or hyperreflexion and the results of Pearson chi2 test


686

W. Apoznański

Ryc. 3. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od stopnia odpływu pęcherzowo-moczowodowego i reakcji nabłonkowej na acetylocholinę oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 3 Numbers of patients in the analyzed groups with regard to vesico-ureteral reflux grade and the response to ACH in muscle layer and the Pearson chi2 test's result

Ryc. 4. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od stopnia odpływu pęcherzowo-moczowodowego i reakcji w śródbłonku naczyń na acetylocholinę oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 4. Numbers of patients in the analyzed groups with regard to vesico-ureteral reflux grade and the response to ACH in the blood vessels' endothelium and the Pearson chi2 test's result

Ryc. 5. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od stopnia odpływu pęcherzowo-moczowodowego i reakcji w błonie mięśniowej na acetylocholinę oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 5. Numbers of patients in the analyzed groups with regard to vesico-ureteral reflux grade and the response to ACH in the muscle layer and the Pearson chi2 test's result

Ryc. 6. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od stopnia odpływu pęcherzowo-moczowodowego i reakcji nabłonkowej na acetylocholinoesterazę oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 6. Numbers of patients in the analyzed groups with regard to vesico-ureteral reflux grade and the epithelium response to ACHE and the Pearson chi2 test's result

się odpływów pęcherzowo-moczowodowych u dzieci (16-21). Nadal jednak nie ustalono jednoznacznie przyczyny tych zaburzeń, jak również nie znaleziono mechanizmów molekularnych leżących u podstaw tej patologii. Najwięcej doniesień dotyczy znaczenia receptorów muskarynowych (M2 i M3) znajdujących się w błonie mięśniowej ściany pęcherza

Therefore, bladder instability appears to be etiopatologically diverse. The attempts at pharmacological treatment include the influence on >-adrenergic receptors, medications “opening the channel for kalium donors”, =-adrenergic receptors and tachykinins (25, 26, 29, 30). Statistical analyses of the results clearly show a strong correlation between the occur-


Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

687

Ryc. 7. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od stopnia odpływu pęcherzowo-moczowodowego i reakcji w śródbłonku naczyń na obecność acetylocholinoesterazy oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 7. Numbers of patients in the analyzed groups with regard to vesico-ureteral reflux grade and the response to ACHE in the blood vessels' endothelium and the Pearson chi-quadrat test's result

Ryc. 8. Liczby pacjentów w analizowanych grupach w zależności od stopnia odpływu pęcherzowo-moczowodowego i reakcji w błonie mięśniowej na obecność acetylocholinoesterazę oraz wynik testu chi2 Pearsona Fig. 8. Numbers of patients in the analyzed groups with regard to vesico-ureteral reflux grade and the response to ACHE in the muscle layer and the Pearson chi-quadrat test's result

moczowego jako potencjalnego źródła tych zaburzeń (7, 8, 22, 23, 24). Ostatnie prace doświadczalne donoszą jednak o wielu możliwych szlakach pobudzeń innych układów nerwowych niż przywspółczulny (25-30, 32, 33). Coraz bardziej więc niestabilność wypieracza jawi się jako zjawisko niejednolite w swojej etiopatatologii. Próby leczenia farmakologicznego obejmują wpływ na receptory >-adrenergiczne, środki „otwierające kanał dla jonów potasowych” =-adrenergiczne oraz tachykininy (25, 26, 29, 30). W przeprowadzonej analizie statystycznej wyników zaznacza się bardzo silna korelacja pomiędzy wystąpieniem zjawiska niestabilności ściany pęcherza moczowego z pobudzeniem ACH w błonie mięśniowej ściany pęcherza moczowego zarówno u dzieci z odpływami pęcherzowo-moczowodowymi, jak i neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych. Podobna reakcja występuje w stosunku do korelacji pomiędzy ACHE i niestabilnością pęcherza moczowego. Przy czym poziomy tej korelacji wskazują na silny związek przyczynowo-skutkowy jaki musi zachodzić pomiędzy aktywnością układu przywspółczulnego a zjawiskiem niestabilności wypieracza. W tym miejscu można się zastanowić, czy przyczyną jest nadmiar ACH, czy zbyt mała aktywność ACHE. Z przeprowadzonych analiz wynika, że i jedno i drugie zjawisko jest zaznaczone. Sprawia to, że łatwo rozpoznawalne zjawisko kliniczne niestabilno-

rence of bladder instability and ACH stimulation in the bladder wall muscle layer, both in children with vesicoureteral reflux and with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract. A similar reaction occurs in the correlation between ACHE and bladder instability. Degrees of this correlation suggest a strong cause-and-effect relationship which must exist between parasympathetic system activity and the bladder instability phenomenon. One could ask at this point if it is caused by too much ACH or not enough ACHE activity. The performed analyses indicate that both processes are present. This leads to a conclusion that the easily diagnosed clinical phenomena of instability or hyperreflexion (based on anatomic evidence and cystometric examinations) must be connected to the increased ACH activity and the decreased ACHE activity in the muscle layer of the bladder. A very strong correlation between the presence of both ACH and ACHE in the muscle layer of the bladder, and the same respective responses in the blood vessel endothelium, is another interesting implication of the results. Such a correlation was revealed both in the group of children with vesicoureteral reflux and in the group of those with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract. One might even state that the appearance of an increased number of blood vessels is a precondition of para-


688

W. Apoznański

ści lub hiperrefleksji (na podstawie anamnezy i badania cystometrycznego) musi być związane ze wzmożoną aktywnością acetylocholiny i zmniejszoną aktywnością acetylocholinoesterazy w błonie mięśniowej ściany pęcherza moczowego. Innym, bardzo ciekawym spostrzeżeniem, wynikającym ze statystycznej analizy wyników, jest bardzo silna korelacja pomiędzy reakcją na obecność zarówno ACH, jak i ACHE w błonie mięśniowej ściany pęcherza moczowego i takimi samymi reakcjami w śródbłonku naczyń krwionośnych. Taką korelację wykazano zarówno w grupie dzieci z odpływami pęcherzowo-moczowodowymi, jak i neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych. Można pokusić się o stwierdzenie, że wstępnym warunkiem powstania nadaktywności układu przywspółczulnego w błonie mięśniowej ściany pęcherza moczowego, a w konsekwencji niestabilności jego ściany oraz hiperrefleksji, jest pojawienie się zwiększonej ilości naczyń krwionośnych. Taka teza może mieć uzasadnienie, ponieważ oba opisywane zjawiska związane są makroskopowo z przerostem ściany pęcherza moczowego. Wydaje się więc, że aby doszło do zjawiska niestabilności czy hiperrefleksji musi najpierw dojść do wzmożonej angiogenezy i przerostu błony mięśniowej ściany pęcherza moczowego. Nie można jednoznacznie odpowiedźieć na pytanie jakie czynniki powodują wzmożenie zjawiska angiogenezy? Jedna z opublikowanych hipotez tłumaczy, że bezpośrednim czynnikiem sprawczym jest infekcja bakterii ureazo-dodatnich, takich jak Escherichia coli, która powoduje, poprzez wydzielanie swoistych toksyn, niedokrwienie ściany pęcherza moczowego (poprzez obkurczenie drobnych naczyń krwionośnych), co z kolei powoduje przerost błony mięśniowej na wskutek nadmiernej angiogenezy (25, 26, 32). Dodatkowo zjawisko niestabilności i hiperrefleksji poprzez nadmierne i częste skurcze dodatkowo sprzyja niedokrwieniu ściany pęcherza moczowego, co powoduje pojawienie się infekcji i błędne koło chorobowe ulega zamknięciu. Jednak wciąż powstaje pytanie czy decydującą rolę w powstaniu odpływu pęcherzowomoczowodowego zajmuje układ przywspółczulny i jego receptory muskarynowe w ścianie pęcherza moczowego. Wielu autorów ściśle wiąże występowanie patologii takich, jak odpływ pęcherzowo-moczowodowy z dysfunkcją czyn-

sympathetic system hyperactivity in the muscle layer of the bladder wall, which causes the wall’s instability and hyperreflexion. The argument for such a hypothesis is that both phenomena described are macroscopically connected with bladder wall hypertrophy. Therefore, it seems that before instability or hyperreflexion occurs, increased angiogenesis and bladder wall muscle layer hypertrophy have to take place. The question about the triggers of increased angiogenesis remains open. One of the published hypotheses explains that the direct cause is an infection of urease-positive bacteria such as Escherichia coli. Releasing specific toxins, they trigger bladder wall anemisation which leads to muscle layer hypertrophy due to excessive angiogenesis (25, 26, 32). Moreover, because of excessive and frequent contractions, the instability and hypereflexion phenomena foster bladder wall anemisation which causes the infection and thereby the illness circle closes. However, the question of whether the crucial role in generating vesicoureteral reflux is played by the parasympathetic system and its muscarinic receptors in the bladder wall remains unanswered. Many authors ascribe such pathologies as vesicoureteral reflux to functional disorders of the lower urinary tract, exemplifying their theory with the cases of vesicoureteral reflux in boys with posterior urethral valve syndrome or of children with neurogenic dysfunction of the lower urinary tract (5, 11, 22, 26, 31). Vesicoureteral reflux is a result of high intravesical pressure caused by bladder outflow obstruction or bladder hyperreflexion. In both cases, the factor which makes the intravesical pressure increase are the phenomena of instability and hyperreflexion which, as was shown in the performed tests, are closely connected with increased activity of the parasympathetic system in the lower urinary tract. The statistical analysis employing the contingency tables and chi-squared tests to assess the vesicoureteral reflux grade and the intensity of the response to ACH and ACHE presence in each layer of the bladder wall proves that the two phenomena are independent from each other. It may imply that the vesicoureteral reflux grade estimated by the cystouretrography is inexact. It is difficult to imagine that the vesicoureteral reflux grade remains constant and does not depend on the bladder’s filling degree or intravesical pressure. The results of


Analiza ekspresji acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w pęcherzu moczowym

nościową dolnych dróg moczowych, jako przykład podając występowanie odpływów pęcherzowo-moczowodowych u chłopców z zespołem zastawki cewki tylnej czy dzieci z neurogenną dysfunkcją dolnych dróg moczowych (5, 11, 22, 26, 31). Odpływ pęcherzowo-moczowodowy jest skutkiem wysokiego ciśnienia śródpęcherzowego, w pierwszym przypadku spowodowanym przeszkodą podpęcherzową, w drugim hiperrefleksją wypieracza pęcherza moczowego. W obydwu przypadkach czynnikiem sprawczym podwyższonego ciśnienia śródpęcherzowego jest zjawisko niestabilności oraz hiperrefleksji, które – jak wykazano w przeprowadzonych badaniach – ściśle koreluje ze wzmożoną aktywnością układu przywspółczulnego w dolnych drogach moczowych. Analiza statystyczna przy zastosowaniu tablic kontyngencji i testu chi-kwadrat dla oceny korelacji wysokości odpływu pęcherzowo-moczowodowego i nasilenia reakcji na obecność acetylocholiny i acetylocholinoesterazy w poszczególnych częściach ściany pęcherza moczowego pokazuje, że zjawiska te są od siebie niezależne. Może to świadczyć, że wysokość odpływu pęcherzowo-moczowodowego określanego na podstawie badania cystograficznego jest nieścisła. Trudno sobie wyobrazić, że wysokość odpływu pęcherzowo-moczowodowego jest stała i nie zależy od stopnia wypełnienia pęcherza moczowego, czy ciśnienia śródpęcherzowego. Na podstawie wyników badań nad zastosowaniem wideocystometrii w diagnostyce zaburzeń czynności dolnych dróg moczowych stwierdzono, że wielokrotnie podczas badań występują różne stopnie wysokości odpływu pęcherzowomoczowodowego, a nawet jego okresowe zanikanie w poszczególnych fazach wypełniania pęcherza (22, 32, 33). Sprawia to, że badanie cystouretrografii mikcyjnej zaczyna być postrzegane przez urologów dziecięcych coraz częściej nie jako bada-

689

the research on videocystometry application in diagnostics of the lower urinary tract disorders reveal that frequently during examinations, different grades of vesicoureteral reflux occur and sometimes it even disappears periodically in different stages of the bladder’s filling (22, 32, 33). Consequently, cystography examination begins to be more and more often perceived by pediatric urologists not as quantative but as a qualitative estimate – is the vesicoureteral reflux present or not? The percentage assessment of renal destruction in the course of vesicoureteral reflux constitutes the criterion necessary to start surgical treatment (1,32,33). CONCLUSION One of the preconditions of vesicoureteral reflux occurrence is excessive stimulation of the parasympathetic nervous system in bladder wall epithelium.

nie ilościowe, ale jako badanie jakościowe – jest czy nie ma odpływu pęcherzowo-moczowodowego? Natomiast kwalifikację do ewentualnych działań zabiegowych stanowi badanie scyntygraficzne z oceną procentowego zniszczenia miąższu nerkowego w przebiegu odpływu pęcherzowo-moczowodowego (1, 32, 33). WNIOSEK Jednym z warunków powstania odpływu pęcherzowo-moczowodowego jest nadmierne pobudzenie aktywności układu przywspółczulnego w warstwie nabłonkowej ściany pęcherza moczowego.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Sillen U: Vesicoureteral reflux in infants. Pediatr Nephrol 1999; 13: 355-61. 2. Moncada S, Palmer RM, Higgis EA: Nitric oxide: physiology, pathophysiology and pharmacology. Pharmacol Rev 1991; 43: 109-42. 3. Anderson KE, Hedlund P: Farmakologiczne aspekty fizjologii dolnych dróg moczowych. Urology (wydanie polskie) 2003; 1(1): 39-48.

4. Anderson KE: Pharmacology of lower urinary tract smooth muscles and penile erectile tissues. Pharmacol Rev 1993; 45: 253-308. 5. Anderson KE: Treatment of the overactive bladder: possible central nervous system drug targets. Urology 2002, 59(suppl.5A) 18-24. 6. Apoznański W, Chrzan R: Ocena przydatności klinicznej badań przepływów cewkowych u dzieci w


690

W. Apoznański

schorzeniach układu moczowego. Adv Clin Exp Med 2002; 11(1): 45-49. 7. Groat de WC, Yoshimura N: Pharmacology of the lower urinary tract. Ann Rev Pharmacol Toxicol 2001; 41: 691-722. 8. Arant BS Jr: Medical management of mild and moderate vesicoureteral reflux: Follow up studies of infants and young children. A preliminary report of the Southwest Pediatric Nephrology Group. J Urol 1992; 148: 1683-87. 9. Bloom DA, Seeley WW, Ritchey ML et al.: Toilet habits and continence in children: an opportunity sampling in search of normal parameters. J Urol 1993; 149(5): 1087-90. 10. Chen CC, Akopian AN, Sivilotti L: A P2X purinoceptor expressed by a subset of sensory neurons. Nature 1995; 377: 428-31. 11. Amark P, Bussman G, Eksborg S: Follow up of long time treatment with intravesical oxybutynin for neurogenic bladder in children. Eur Urol 1998; 34: 148-53. 12. Choppin A, Eglen RM, Hegde SS: Pharmacological characterization of muscarinic receptors in rabbit isolated iris sphincter muscle and urinary bladder smooth muscle. Br J Pharmacol 1998; 124: 883-88. 13. An JY, Yun HS, Lee YP et al.: The intracellular pathway of the acetylocholine-induced contraction in cat detrusor muscle cells. Br J Pharmacol 2002; 137: 1001-10. 14. Choppin A: Muscarinic receptors in isolated urinary bladder smooth muscle from different mouse strains. Br J Pharmacol 2002; 137: 522-28. 15. Apoznański W, Chrzan R, Patkowski D i wsp.: Czynność dolnych dróg moczowych u dzieci z zakażeniami układu moczowego. Pol Merk Lek 2002; XII, 70: 279-82. 16. Churchill BM, Aliabadi H, Landau EH: Ureteral bladder augmentation. J Urol 1993; 150: 716-20. 17. Churchill BM, Jayanthi VR, Mc Lorie EH: Ureterocystoplasty importance of the proximal blood supply. J Urol 1995; 154: 197-98. 18. Dacher JN, Savoye-Collet C: Urinary tract infection and functional bladder sphincter disorders in children. Eur Radiol 2004; 14: 101-06. 19. Yiangou Y, Facer P, Ford A: Capsaicin receptor VR1 and ATP-gated ion channel P2X3 in human urinary bladder. BJU Int 2001; 87: 774-79.

20. Elneil S, Skepper JN, Kidd EJ: Distribution of P2X(1) and P2X(3) receptors in the rat and human urinary bladder. Pharmacol 2001; 63: 120-28. 21. Choppin A, Eglen RM: Pharmacological characterization of muscarinic in mouse isolated urinary bladder smooth muscle. Br J Pharmacol 2001; 133: 1035-40. 22. Hjalmas K, Hoebeke PB, de Paepe H: Lower urinary tract dysfunction and urodynamics in children. Eur Urol 2000; 38/5 (Curric Urol 1.5, 1-11). 23. Adams MC, Mitchell ME, Rink RC: Gastrocystoplasty: An alternative solution to the problem of urological reconstruction in the severely compromised patient. J Urol 1998: 140; 1152-57. 24. Koff SA: Relationship between dysfunctional voinding and reflux. J Urol 1992; 148: 1703-07. 25. Anderson KE: Bladder activation: afferent mechanisms. Urology 2002; 59(Suppl. 5A): 43-50. 26. Nijman RJM: Neurogenic and non-neurogenic bladder dysfunction. Curr Opin In Urol 2001; 11: 577-83. 27. Cockayne DA, Hamilton SG, Zhu QM: Urinary bladder hyporeflexia and reduced pain-related behaviour in P2X3-deficient mice. Nature 2000; 407: 1011-15. 28. Nijman RJ: Classification and treatment of functional incontinence in children. BJU Int 2000; 85(Suppl 3): 37-42. 29. Reitz A, Knapp PA, Muntener M et al.: Oral nitric oxide donors: a new pharmacological approach to detrusor-sphincter dyssynergia in spinal cord injured patients. Eur Urol 2004; 45: 516-20. 30. Choppin A, Eglen RM: Pharmacological characterysation of muscarinic receptors in dog isolated ciliary and urinary bladder smooth muscle. Br J Pharmacol 2001; 132: 835-42. 31. Baskin LS, Kogan BA, Benard F: Treatment of infants with neurogenic bladder dysfunction using anticholinergic drugs and intermittent catheterization. Br J Urol 1990; 161: 929-32. 32. Agarwal SK, Khoury AE, Abramson RP et al.: Outcome analisis of vesicoureteral reflux in children with myelodysplasia. J Urol 1997; 157: 98082. 33. Smellie JM: The intravenous urogram in the detection and evaluation of renal damage following urinary tract infection. Pediatr Nephrol 1995; 9: 21319.

Pracę nadesłano: 12.10.2006 r. Adres autora: 50-369 Wrocław, ul. M. Skłodowskiej-Curie 52


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 691–697

SPOSTRZEŻENIA KLINICZNE CASE REPORTS

ZAPALENIE UCHYŁKÓW JELITA CIENKIEGO DIVERTICULITIS OF THE SMALL BOWEL

STEFAN EISOLD1, KARL HEINZ GUENTHER2, HANS BERND REITH1 Z Oddziału Chirurgii Ogólnej Kliniki Konstanz Akademickiego Szpitala Uniwersytetu we Freiburgu1 (Department of General Surgery, Klinikum Konstanz Teaching Hospital of the University in Freiburg) Kierownik: prof. H. B. Reith Z Oddziału Chirurgicznego Kliniki Mainspessart Gesundheitszentrum Lohr w Lohr am Main2 (Department of Surgery, Klinikum Mainspessart Gesundheitszentrum Lohr, Lohr am Main, Germany) Kierownik: dr H. Werle

Uchyłki jelita cienkiego są spotykane znacznie rzadziej niż uchyłki okrężnicy. Najczęstszą ich lokalizacją jest dwunastnica oraz – w przypadku uchyłka Meckla – jelito kręte. Inne uchyłki jelita cienkiego występują rzadko i zazwyczaj nie wywołują uchwytnych klinicznie następstw. Powikłania występują u niespełna 10% chorych; należą do nich: niedrożność, krwawienie, przedziurawienie i drążenie do innego odcinka przewodu pokarmowego. Przedstawiamy opis czterech przypadków zapalenia uchyłków jelita czczego, z których trzy były powikłane przedziurawieniem. Słowa kluczowe: zapalenie uchyłków, przedziurawienie, jelito czcze In contrast to diverticulosis of the large bowel, diverticular disease of the small bowel is rare. This small bowel disease is predominantly localized to the duodenum. Jejunal and ileal diverticula are rare and occur in the majority of patients without clinical impact. Less than 10% of patients develop serious complications, including obstruction, hemorrhage, perforation and penetration. Here, we present 4 patients with jejunal diverticulitis. Three of these patients experienced perforation. Key words: diverticulitis, perforation, jejunum

Uchyłki w jelicie czczym spotyka się znacznie rzadziej niż uchyłki jelita grubego. Według danych z piśmiennictwa uchyłki jelita czczego napotyka się w trakcie 0,3-1,3 badań sekcyjnych (1). Większość z nich nie powoduje objawów; powikłania występują w mniej niż 10% przypadków (2) i zazwyczaj wymagają doraźnego leczenia operacyjnego. Poniżej przedstawiono charakterystykę kliniczną czterech takich chorych. WŁASNE SPOSTRZEŻENIA 1. Pięćdziesięcioletnia kobieta została przyjęta do szpitala z powodu utrzymującego się do poprzedniego dnia kurczowego bólu brzucha. Przed 6 laty chora przebyła prawostronną he-

Relative to diverticula of the colon, small bowel diverticular disease is extremely rare. In the literature, jejunal diverticula have been reported in 0.3-1.3% of autopsies (1). The majority of these are asymptomatic and complications occur in less then 10% of cases (2), which mostly demand immediate surgical therapy. CASE REPORTS 1. A 50-year-old woman is admitted with abdominal pain and cramps since the day before. In the past, a right hemicolectomy was performed six years prior because of an adenoma in the ascending colon. She is currently prescribed 2.5 mg prednisolone for chronic polyarthritis.


692

S. Eisold i wsp.

mikolektomię z powodu gruczolaka okrężnicy wstępującej. Leczyła się z powodu przewlekłego zapalenia stawów, ostatnio otrzymywała 2,5 mg prednizolonu na dobę. Badaniem fizykalnym przy przyjęciu stwierdzono ból w podbrzuszu, zwłaszcza po stronie lewej, ściszenie szmerów perystaltycznych i badalny w tym miejscu guz. Badania laboratoryjne wykazały leukocytozę 17 000/nl i stężenie białka C-reaktywnego 12,16 mg/dl (norma pracowni: <0,5 mg/dl). Przeględowy radiogram brzucha uwidocznił poszerzone pętle jelita cienkiego w lewym nadbrzuszu, natomiast tomografia komputerowa z użyciem środka cieniującego wykazała w lewym podbrzuszu guz obejmujący pętle jelita cienkiego ze wzmocnieniem pokontrastowym sugerującym stan zapalny obejmujący także krezkę (ryc. 1). Chorą zakwalifikowano do doraźnej laparotomii. Śródoperacyjnie stwierdzono duży guz zapalny w lewym dolnym kwadrancie jamy brzusznej wychodzący z jelita czczego oraz uchyłkowatość przylegających części jelita cienkiego. Wykonano resekcję zmienionego odcinka jelita wraz z guzem. Przebieg pooperacyjny był niepowikłany. Badanie histopatologiczne wykazało przedziurawienie uchyłku jelita czczego z ograniczonym zapaleniem otrzewnej. 2. Mężczyzna w wieku 85 lat został przyjęty do szpitala z powodu trwającego 3 dni zaparcia, bólu brzucha oraz utrzymujących się od 2 godzin wymiotów. Dodatkowo chory był leczony z powodu przewlekłej obturacyjnej cho-

Ryc. 1. Tomogram komputerowy dolnej części brzucha uwidocznia masę tkankową zawierającą powietrze oraz obrzęk otaczających tkanek Fig. 1. CT scan of the lower abdomen reveals a soft tissue mass containing air with edema of the surrounding tissue

On admission, the physical examination is significant for pain in the lower abdomen, especially in the left lower quadrant. There is also a palpable mass in this region and bowel sounds are decreased. Laboratory tests report a white blood cell count of 17 100/ nl (normal range 4-10) and Creactive protein is 12.16 mg% (<0.5). Abdominal X-ray shows dilated loops of the small intestine in the left upper part of the abdomen. CT scan with contrast shows a mass with indistinguishable loops of the small intestine in the left lower part with enhancement of radiopaque material indicating inflammation of the mesenterium in this area (fig. 1). The patient undergoes immediate laparotomy. Exploration of the abdomen shows an inflamed massive tumor in the left lower quadrant with its origin in the jejunum. In addition, there is a massive jejunal diverticulosis surrounding this segment. Segmental resection of the jejunum and the inflamed tumor is conducted. Histopathological examination of the samples reveals perforated diverticulitis of the jejunum with local peritonitis. The postoperative course is uneventful. 2. An 85-year-old man is admitted to the hospital with a 3-day history of obstipation, sudden abdominal pain and vomiting for 2 hours. His past medical history is significant for chronic obstructive lung disease, chronic heart failure and atrial fibrillation. His physical examination is remarkable for distension, hypoactive bowel sounds and periumbilical tenderness. Laboratory data reveal a white blood cell count of 18 000/nl (normal range 4-10) and Creactive protein is 18.5 mg% (< 0.5). Plain abdominal X-rays display a mid-abdominal localized ileus. Upon exploration, a perforated jejunal diverticulum is found (fig. 2) and segmental resection of this portion of the small bowel is performed following an abdominal lavage. Postoperatively, he receives intravenous antibiotics for three days and is discharged on the twelfth postoperative day. 3. A 66-year-old man is admitted to the hospital with sudden abdominal pain and obstipation. He had a past medical history of a mild stroke and repeated transient ischemic attacks. Previous abdominal surgery is denied.


Zapalenie uchyłków jelita cienkiego

roby płuc i przewlekłej niewydolności krążenia; wywiad obejmował również migotanie przedsionków. Badaniem fizykalnym stwierdzono wzdęcie, osłabienie tonów perystaltycznych i tkliwość w okolicy pępka. Badania laboratoryjne wykazały leukocytozę 18 000/nl i stężenie białka C-reaktywnego 18,5 mg/dl (norma pracowni: <0,5 mg/dl). Przeglądowy radiogram brzucha uwidocznił cechy niedrożności środkowego odcinka jelita. Podczas laparotomii stwierdzono przedziurawiony uchyłek jelita czczego (ryc. 2). Wykonano resekcję zmienionego odcinka jelita oraz płukanie otrzewnej. W okresie pooperacyjnym choremu podawano i.v. antybiotyki. Wypisano go w 12 dobie po operacji. 3. Mężczyzna w wieku 66 lat został przyjęty do szpitala z powodu bólu brzucha o nagłym początku i zaparcia. W przeszłości przebył niewielki udar mózgu, a po nim kilka przemijających napadów niedokrwiennych. Nigdy wcześniej nie był operowany. Badaniem fizykalnym stwierdzono wzdęcie, osłabienie tonów perystaltycznych oraz rozlaną bolesność brzucha z obroną mięśniową i dodatnim objawem Blumberga. Badania laboratoryjne wykazały leukocytozę 19 700/nl i stężenie białka C-reaktywnego 22,3 mg/dl (norma pracowni: <0,5 mg/dl). Przeglądowy radiogram brzucha wykonany na stojąco uwidocznił poszerzenie jelita cienkiego bez cech sugerujących przedziurawienie przewodu pokarmowego. Chorego operowano następnego dnia. Śródoperacyjnie stwierdzono przedziurawiony uchyłek jelita czczego z ograniczonym zapaleniem otrzewnej (ryc. 3) oraz rozległą uchyłkowatość esicy. Wykonano resekcję zmienionego odcinka jelita cienkiego oraz resekcję esicy z pierwotnym zespoleniem. W okresie pooperacyjnym chory otrzymywał antybiotyki i.v. przez 3 dni i został wypisany 8 dnia po operacji. 4. Mężczyzna w wieku 66 lat został przyjęty do szpitala z powodu nagłego bólu brzucha. Skarżył się też na nawracające pobolewania w nadbrzuszu występujące po posiłkach. U chorego rozpoznano wcześniej chorobę tkanki łącznej o nieznanej etiologii i objawach przypominających zespół Marfana, mnogie uchyłki jelita cienkiego i grubego oraz kardiomiopatię zastoinową. Badania laboratoryjne wykazały prawidłową liczbę krwinek białych (9300/nl), a stężenie

693

Ryc. 2. Odcinek jelita czczego z licznymi uchyłkami Fig. 2. Segment of the jejunum with multiple diverticula

On physical examination, his abdomen is distended, bowel sounds decreased and diffusely tender with rebound and guarding. White blood cell count is 19 700/ nl (normal range 4-10) and C-reactive protein is 22.3 mg% (<0.5). The supine radiograph of the abdomen shows a dilated small intestine and no signs of perforation were recognized. An exploratory laparotomy is performed at the following morning and a perforated jejunal diverticulum is found with surrounding local peritonitis (fig. 3). Massive diverticulosis of the sigmoid colon is also identified. Resection of the segment of the jejunum and the sigmoid colon with primary anastomosis is per-

Ryc. 3. Zapalenie uchyłków jelita czczego z ograniczonym zapaleniem otrzewnej Fig. 3. Perforated jejunal diverticulitis with local peritonitis


694

S. Eisold i wsp.

białka C-reaktywnego wyniosło 0,78 mg/dl (norma pracowni: <0,5 mg/dl). Przeglądowy radiogram brzucha wykonany na stojąco uwidocznił wolny gaz w jamie otrzewnej i poszerzone pętle jelita cienkiego. Wykonana następnie tomografia komputerowa potwierdziła zmiany rozpoznane na klasycznym radiogramie (ryc. 4). Śródoperacyjnie nie stwierdzono cech zapalenia otrzewnej. Dwunastnica była bardzo

Ryc. 4. Tomogram komputerowy górnej części brzucha; widoczne duże uchyłki dwunastnicy wypełnione płynem i wolny gaz w jamie otrzewnej Fig. 4. CT scan of the upper abdomen showing large diverticula of the duodenum filled with fluid and free intraabdominal air

znacznie rozdęta – jej średnica sięgała 20 cm. Przyczyną tego stanu była niedrożność strangulacyjna proksymalnego odcinka jelita czczego spowodowana zrostami; ściana jelita wykazywała w tym miejscu zmiany martwicze. W dalszej części jelita czczego stwierdzono liczne uchyłki, jednak bez cech przedziurawienia, oraz drobne pęcherzyki gazu w krezce. Wykonano resekcję 80-cm odcinka proksymalnej części jelita czczego z pierwotnym zespoleniem. Badanie histopatologiczne nie wykazało perforacji; stwierdzono natomiast rozległe zmiany typu pneumatosis intestinalis, co może tłumaczyć obecność powietrza w jamie otrzewnej. W przebiegu pooperacyjnym utrzymywało się zaleganie żołądkowe i leukocytoza – w poszukiwaniu jej przyczyny w dziewiątej dobie pooperacyjnej wykonano kontrolną tomografię komputerową brzucha. Badanie to wykazało poszerzenie dwunastnicy w jeszcze większym

formed. The patient receives intravenous antibiotics for three days and is discharged on the eighth postoperative day from hospital. 4. A 52-year-old man is admitted to the hospital with sudden onset of abdominal pain. He complains about repeated mild abdominal pain in the upper abdomen after meals. He is known to have a connective tissue disease of unknown etiology (similar to Marfan’s syndrome) and multiple diverticula of the small and large bowel are already diagnosed. Furthermore, his past medical history confirms a dilated cardiomyopathy. At physical examination, his abdomen is distended and shows mild diffuse tenderness. White blood cell count is 9300/nl (normal range 4-10) and C-reactive protein was 0.78 mg% (<0.5). The supine X-rays of the chest and the abdomen show free intraperitoneal air and dilated loops of the small intestine. An abdominal CT is performed and reveals the above mentioned findings (fig. 4). On laparotomy, no peritonitis was found. The patient shows a massively dilated duodenum up to 20 cm in diameter. The proximal jejunum had massive adhesive strangulating bands with necrotic areas. On further exploration, multiple diverticula are found in the jejunum but perforation was not observed. In the mesentery, small bubbles of air were identified. A resection of approximately 80 cm of the proximal jejunum is performed with primary anastomosis. From histological examination, no perforation was found but a massive pneumatosis intestinalis was possibly responsible for the intaperitoneal air. During the postoperative course, we observe persistent reflux through the nasogastric tube and on the ninth postoperative day an abdominal CT scan is performed to identify the reason for leucocytosis. The CT scan shows an even more dilated duodenum with diverticula up to 15 cm in diameter and free intraperitoneal fluid. During relaparotomy, an abscess in the left upper quadrant due to two newly perforated diverticula of the small bowel is discovered. The abscess is drained and again a segmental resection with primary anastomosis is done. Due to the still hindered passage through the duodenum, a Roux-en-Y procedure with duodenojejunostomy between the proximal duodenum and the jejunum approximately 30


695

Zapalenie uchyłków jelita cienkiego

niż poprzednio stopniu, uchyłki dwunastnicy o średnicy dochodzącej do 15 cm i płyn w jamie otrzewnej. Podczas relaparotomii stwierdzono ropień w lewym górnym kwadrancie jamy otrzewnej spowodowany świeżym przedziurawieniem dwóch uchyłków jelita cienkiego. Zdrenowano ropień i wykonano resekcję zmienionego odcinka jelita cienkiego z pierwotnym zespoleniem. Ze względu na utrudniony pasaż przez dwunastnicę wykonano za pomocą pętli Roux-Y zespolenie proksymalnego odcinka dwunastnicy z odcinkiem jelita czczego około 30 cm poniżej od pierwotnego zespolenia jelitowo-jelitowego. Przebieg pooperacyjny był niepowikłany; chorego wypisano ze szpitala w dziesiątej dobie po operacji. OMÓWIENIE Pierwszy opis uchyłków jelita cienkiego opublikował Sir Astley Cooper w 1807 r. (3). Pierwszą resekcję jelita cienkiego z powodu uchyłków wykonali Gordinier i Sampson, którzy opublikowali jej opis w 1906 r. (1). Według danych z piśmiennictwa uchyłki jelita czczego napotyka się w trakcie 0,3-1,3 badań sekcyjnych (4, 5), co oznacza częstość występowania 6-krotnie większą niż w jelicie krętym (6). Opisano ich współwystępowanie z uchyłkami dwunastnicy (w 22-44% przypadków), okrężnicy (2453%) i uchyłkowatością pęcherza moczowego (do 10%) (7, 8, 9). Spotyka się je dwukrotnie częściej u mężczyzn niż u kobiet i zazwyczaj u osób po 40 r.ż. (7). Uchyłki jelita cienkiego są uchyłkami rzekomymi – ich ściana składa się z błony śluzowej i podśluzowej pokrytych błoną surowiczą (9) – i lokalizują się na krezkowym brzegu jelita w miejscu przejścia naczyń krezkowych przez jego ścianę. Etiologia uchyłków nie jest w pełni poznana. Uważa się jednak, że w ich powstawaniu odgrywają rolę zaburzenia motoryki powodujące wzrost ciśnienia w świetle jelita (10). Za tą hipotezą przemawiają spostrzeżenia niektórych badaczy, wykazujące anomalie splotów nerwowych ściany jelita (11) oraz występowanie uchyłków u chorych z wrodzonymi zaburzeniami nerwowo-mięśniowymi, takimi jak zespół Cronkhite’a i Canady. Szacuje się, że około 60% osób z uchyłkami jelita czczego nie ma żadnych dolegliwości – zmiany te rozpoznaje się zwykle przypadkowo, podczas badania jelita cienkiego z barytem (9).

cm below the primary jejunal anastomosis is performed. The postoperative course is now uneventful and the patient is discharged on the tenth postoperative day. DISCUSSION The first description of jejunal diverticula is made by Sir Astley Cooper in 1807 (3). In 1906, the resection of jejunal diverticulitis in a patient with small bowel obstruction is mentioned by Gordinier and Sampson (1) for the first time. Jejunal diverticula are reported in the literature to occur in 0.3-1.3% of autopsies (4, 5). Relative to diverticula in the ileum, jejunal diverticula are reported to be 5 times as frequent (6) and are associated with diverticula elsewhere, e.g duodenal diverticula (22-44%), colonic diverticula (24-53%) and diverticulosis of the urinary bladder (up to 10%) (7, 8, 9). They occur twice as often in men than in women and are primarily discovered in individuals over the age of 40 (7). Small bowel diverticula are acquired falsetyped diverticula containing mucosa and submucosa covered by serosa (9), which occur at the mesenterial side along the entry of mesenteric blood vessels. The etiology is not completely understood, but it is believed to involve a motility disorder causing an increase in intraluminal pressure (10). This hypothesis is supported by the findings of some investigators, which show an abnormality of smooth muscle myenteric neuro plexus (11) or the appearance of multiple diverticula in patients with hereditary neuromuscular disorders, like Cronkhite-Canada syndrome. Approximately, 60% of patients with jejunal diverticulosis are asymptomatic; they are generally discovered incidentally on barium studies of the small intestine (9). There have been no pathognomonic features or clinical symptoms reported. Approximately, 30% of patients develop a complex of symptoms, initially described by Edwards in 1936 (12): epigastric pain, abdominal discomfort and flatulence one or two hours after meals. In large diverticula, vitamin B12 malabsorption with steatorrhea, megaloblastic anemia and neuropathy can occur due to stagnation and bacterial overgrowth (13, 14). The remaining 10% of patients experience serious com-


696

S. Eisold i wsp.

Nie opisano żadnych patognomonicznych cech ani objawów klinicznych. U około 30% chorych rozwija się zespół objawów opisany w 1936 r. przez Edwardsa: ból w nadbrzuszu, uczucie dyskomfortu oraz wzdęcia występujące 1–2 godzin po posiłku. W przypadku bardzo dużych uchyłków może dochodzić do zalegania w ich świetle treści jelitowej z namnażaniem się bakterii, co prowadzi do zaburzeń wchłaniania witaminy B12, biegunek tłuszczowych, niedokrwistości megaloblastycznej i neuropatii. U pozostałych 10% chorych dochodzi do poważnych powikłań wymagających leczenia operacyjnego. Wskazania do operacji obejmują: niedrożność, ostre zapalenie uchyłku, krwawienie, zawęźlenie, przedziurawienie oraz drążenie do innych narządów. Najpoważniejszym powikłaniem jest przedziurawienie uchyłku, w przypadku którego odsetek zgonów sięga 40% (15). Innym dobrze znanym powikłaniem jest odma jamy otrzewnej, spowodowana przedostawaniem się gazu przez cienką ścianę uchyłku, tak jak to miało miejsce w czwartym z opisanych przez nas przypadków (16). Leczenie zależy od rodzaju powikłania. W przypadku zaburzeń wchłaniania witaminy B12, biegunek tłuszczowych, niedokrwistości megaloblastycznej i neuropatii spowodowanych zaburzeniami flory bakteryjnej jelita w wyniku zastoju treści jelitowej w świetle uchyłka wskazane jest stosowanie antybiotyków o szerokim spektrum aktywności oraz pozajelitowe podawanie witaminy B12 (13, 17). Poważne powikłania, takie jak przedziurawienie uchyłku, leczy się operacyjnie – zabieg można wykonać z dostępu przez laparotomię lub laparoskopowo (18, 19). Opisano także postępowanie zachowawcze

plications that require surgical treatment. Indications for surgical treatment include intestinal obstruction, acute diverticulitis, hemorrhage, volvulus, perforation and penetration, with perforation being the most serious complication (mortality rate up to 40%) (15). Another well-described complication is pneumoperitoneum caused by passage of air through the semipermeable membrane of thinwalled diverticula, similar to case 4 (16). The appropriate therapy depends on the observed complication. In vitamin B12, malabsorption with steatorrhea, megaloblastic anemia and neuropathy due to stagnation and bacterial overgrowth broad-spectrum antibiotics and parenteral administration of vitamin B12 can reduce diarrhea, bloating and replete loss of this vitamin (13, 17). Serious complications like perforation or bleeding are traditionally managed by surgery via laparotomy or laparoscopy (18, 19). Alternatively, some authors report conservative nonsurgical treatment, which includes antibiotics and an interventional radiological approach (20). Small bowel diverticulitis is a rare disease but should be included in the differential diagnosis of patients presenting with an acute abdomen or signs of a small bowel ileus.

polegające na antybiotykoterapii i interwencyjnych zabiegach radiologicznych (20). Uchyłki jelita cienkiego występują rzadko, należy je jednak brać pod uwagę w diagnostyce różnicowej w przypadku chorego z objawami ostrego brzucha lub niedrożności jelita cienkiego.

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Gordinier HC, Sampson JA: Diverticulitis (not Meckel’s) causing intestinal obstruction: Multiple mesenteric (aquired) diverticula of the small intestine. JAMA 1906; 46: 1585-90. 2. Baskin RH, Mayo CW: Jejunal diverticulosis: A clinical study of 87 cases. Surg Clin North Am 1952; 32: 1185-96. 3. Cooper A: Anatomy and surgical treatment of cural and umbilical hernia. Longmann & Co., London 1807. 4. Palder SB, Frey CB: Jejunal diverticulosis. Arch Surg 1988; 123: 889-94. 5. Sibille A, Wilcox R: Jejunal diverticulitis. Am J Gastroenterol 1992; 87: 655-58.

6. Lee RE, Finby N: Jejunal and ileal diverticulosis. Arch Intern Med 1958; 102: 97-102. 7. Rankin FW, Martin WJ: Diverticula of the small bowel. Ann Surg 1934; 100: 1123-35. 8. Miller WB, Felson B: Diverticulitis of the terminal ileum. Am J Roentgenol 1966; 96: 361-65. 9. Caplan LH, Jacobson HG: Small intestinal diverticulosis. Am J Roentgenol 1964; 92: 1048-60. 10. Altemeier WA, Bryant LR, Wulsin JH: The surgical significance of jejunal diverticulosis. Arch Surg 1963; 86: 732-45. 11. Krishnamurthy S, Kelly M, Rohrmann C: Jejunal diverticulosis: A heterogenous disorder caused by a variety of abnormalities of smooth musc-


Zapalenie uchyłków jelita cienkiego

le or myenteric plexus. Gastroenterology 1983; 85: 538-47. 12. Edards HC: Diverticulosis of the small intestine. Ann Surg 1936; 103: 230-54. 13. Knauer CM, Svoboda AL: Malabsorption and jejunal diverticulosis. Am J Med 1968; 44: 606-610. 14. Donal JW: Major complications of small bowel diverticula. Ann Surg 1979; 190: 183-88. 15. Roses DF, Gouge TH, Scher KS et al.: Perforated diverticula of the jejunum and the ileum. Am Surg 1976; 86: 732-41. 16. Madura MJ, Craig RM: Duodenal and jejunal diverticula causing a pneumo-peritoneum. J Clin Gastroenterol 1981; 3(suppl 1): 61-63.

697

17. McGrew V, Patel J, Miller P: Jejunal diverticulosis: medical and surgical management. S Afr Med J 1985; 78: 533-35. 18. Leon CJ, Iniguez SA: Jejunal diverticulosis: An unusual cause of acute abdomen. Am J Gastroenterol 1996; 91: 393-94. 19. Cross MJ, Snyder SK: Laparoscopic-directed small bowel resection for jejunal diverticulitis with perforation. J Laparoendoscopic Surg 1993; 3: 4749. 20. Novak JS, Tobias J, Barkin JS: Nonsurgical management of acute jejunal diverticulitis: a review. Am J Gastroenterol 1997; 92: 1929-31.

Pracę nadesłano: 2.01.2007 r. Adres autora: Department of General Surgery, Klinikum Konstanz, Teaching Hospital of the University in Freiburg, Luisenstr. 7, 78464 Konstanz, Germany


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 698–702

OPERACJA OBJAWOWEGO TĘTNIAKA LEWEJ TĘTNICY PODOBOJCZYKOWEJ Z DOSTĘPU NADOBOJCZYKOWEGO THE OPERATION OF SYMPTOMATIC ANEURYSM OF THE LEFT SUBCLAVIAN ARTERY WITH SUPRACLAVICULAR ACCESS

ZBIGNIEW MARKIEL1, TOMASZ GUL1 , WITOLD TOMALSKI2 Z Oddziału Chirurgii Naczyniowej Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego Nr 5 im. św. Barbary w Sosnowcu1 (Department of Vascular Surgery, St. Barbara Specialist County Hospital No.5 in Sosnowiec) p.o. Ordynatora: dr n. med. Z. Markiel Z Samodzielnego Publicznego ZOZ, Zakład Diagnostyki Obrazowej w Sosnowcu2 (Independent Public Unit of Diagnostic Imaging in Sosnowiec) Dyrektor: dr n. med. L. Gajos

W pracy przedstawiono przypadek 64-letniej pacjentki z objawowym tętniakiem lewej tętnicy podobojczykowej. Ze względu na liczne schorzenia dodatkowe rozległa operacja z dostępu przez klatkę piersiową powiązana była ze znacznym ryzykiem poważnych powikłań. Na podstawie analizy wykonanych badań obrazowych można było zaplanować i przeprowadzić zabieg z dostępu nadobojczykowego. Pozwoliło to uniknąć prawdopodobnych powikłań i skrócić pobyt chorej w szpitalu. Słowa kluczowe: tętniak tętnicy podobojczykowej, tętnica podobojczykowa, chirurgia naczyń The study presented a case of a 64-year-old woman with symptomatic aneurysm of the left subclavian artery. Because of comorbid diseases, the thoracic operation was associated with a high risk of complications. CT analyses enabled the surgeons to appropriately plan and perform a supraclavicular access operation, avoid possible complications, and shorten the length of hospitalization. Key words: subclavian artery aneurysm, subclavian artery, vascular surgery

Tętniaki tętnicy podobojczykowej występują bardzo rzadko (1, 2). Powstają jako tętniaki prawdziwe wskutek zwyrodnienia ściany tętnicy w przebiegu m.in. miażdżycy, nadciśnienia i zespołów uciskowych, lub po urazie, również jatrogennym, jako tętniaki rzekome. Przebiegają najczęściej bezobjawowo. Rozpoznanie stawia się na podstawie wywiadu i badania klinicznego uzupełnionego o ultrasonografię dopplerowską i spiralną tomografię komputerową. Leczenie operacyjne, poprzedzone często terapią przeciwzakrzepową lub trombolityczną, zalecane jest w przypadkach objawowych oraz gdy średnica tętniaka przekroczy 2,5 cm.

Subclavian artery aneurysm is extremely rare (1, 2). A true aneurysm occurs because of artery wall degeneration during atherosclerosis, hypertension and thoracic outlet syndrome or a false aneurysm secondary to trauma or iatrogenic causes. Generally, the aneurysm is asymptomatic. The diagnosis is based on patient’s anamnesis and clinical examination completed by a Doppler ultrasonography and spiral computer tomography. The operation, preceded quite often by anticoagulant or thrombolytic therapy, is recommended in symptomatic cases or when the aneurysmal diameter is greater than 2.5 cm.


Operacja objawowego tętniaka lewej tętnicy podobojczykowej z dostępu nadobojczykowego

699

WŁASNE SPOSTRZEŻENIE

CASE REPORT

Chora M. H., lat 64 (nr hist. chor. 16753/ 05), została przyjęta na oddział chirurgii naczyniowej z powodu tętniącego guza lewej okolicy nadobojczykowej. Poza uczuciem tętnienia i tkliwością przy badaniu palpacyjnym guz nie dawał innych objawów. Również kończyna nie sprawiała dolegliwości – nie stwierdzono obrzęku, parestezji czy deficytu ukrwienia. Jednakże 4 mies. wcześniej chora doznała zatoru lewej kończyny górnej, który doraźnie usunięto z dostępu do tętnicy ramieniowej w 1/2 przyśrodkowej ramienia. U chorej stwierdzono dodatkowo wieloletnie nadciśnienie tętnicze, insulinozależną cukrzycę, tętniaka aorty brzusznej, stabilną chorobę wieńcową i znacznego stopnia otyłość. Wykonano ultrasonografię dopplerowską, która potwierdziła obecność tętniaka tętnicy podobojczykowej o średnicy 5 cm, z zachowanym przepływem krwi, lecz zawierającego dużą ilość skrzeplin. Zlecono również wykonanie angiotomografii komputerowej klatki piersiowej dla dokładnego zobrazowania pozostałych elementów anatomicznych (ryc. 1). Ze względu na sprzyjające warunki anatomiczne uwidocznione w badaniach obrazowych, a z drugiej strony biorąc pod uwagę możliwość powikłań ogólnych po rozległej torakotomii, zdecydowano się na operację z dostępu nadobojczykowego. Chorą operowano w znieczuleniu ogólnym, w typowym ułożeniu. Przygotowano zestaw do torakotomii oraz do przecięcia lub resekcji obojczyka. Cięcie skóry przeprowadzono wzdłuż górnego brzegu obojczyka. Odcięto obojczykowy przyczep mięśnia mostkowo-oboj-

The female patient, M.H. 64 (history number 16753/05) was hospitalized with a pulsating tumor in the left supraclavicular area. No other signs or symptoms were associated with the tumor except for pulsation and palpational tenderness. No pain, swelling, paresthesia or blood supply shortage was experienced in the limb. However, 4 months earlier, the patient had an emboli of the superior left limb, which was removed through emergency access to the brachial artery. The patient has coexisting diseases, specifically, arterial hypertension, diabetes, abdominal aorta aneurysm, stable coronary disease and obesity. After Doppler ultrasonography, the “tumor” was diagnosed as a 5 cm in diameter subclavian aneurysm, with preserved blood flow but with significant thrombotic burden. Angio CT was performed to visualize other anatomic structures (fig. 1). After assessing issues specific to this case such as favourable anatomic conditions as depicted by CT and the possibility of general complications after thoracotomy, we elected to pursue supraclavicular access. The patient was operated on with general anaesthesia, in typical situs. A thoracotomy set and a clavicle cutting or resection set were prepared. The skin was cut along the upper margin of the clavicle. The clavicular insertion of the sternocleidomastoid and anterior scalene muscles were detached. The phrenic nerve, thoracic duct and subclavian vein were insured. The aneurysm was reached, and the subclavian artery was prepared centrally and peripherally. The thyro-cervical and costo-cervical stems were ligated and cut. After administering heparin, the vessels were clamped and the aneurysm was removed. Additionally, within the limits of the operational wound, the stumps of the subclavian artery were prepared allowing for an end to end anastomosis with no need for graft use. The wound was stitched leaving a drain, which was removed after 24 hours. The postoperative period was complicated by subfebrile states, which disappeared on postoperative day two. Up to the second day after the operation, the patient experienced paresthesias of the digits, which spontaneously resolved. The patient was discharged from the hospital in a generally good condition, with an appropriately healing wound and a perceptible pulse on the antebrachial arteries. The stitches were removed and

Ryc. 1 Obraz angiotomografii komputerowej klatki piersiowej – tętniak tętnicy podobojczykowej lewej Fig. 1. Computer angiotomography of the thorax – aneurysm of the left subclavian artery


700

Z. Markiel i wsp.

czykowo-sutkowego oraz mięsień pochyły przedni. Zabezpieczono nerw przeponowy, przewód piersiowy oraz żyłę podobojczykową. Dotarto do tętniaka, wypreparowano tętnicę podobojczykową dogłowowo i obwodowo od niego. Podwiązano i przecięto pień tarczowo-szyjny i żebrowo-szyjny. Po podaniu heparyny zaciśnięto naczynia i wycięto tętniaka. Dodatkowo w granicach rany operacyjnej wypreparowano wydatnie kikuty tętnicy podobojczykowej, co pozwoliło na jej zespolenie bez napięcia koniec do końca bez konieczności użycia wstawki. Zszyto ranę z pozostawieniem drenu, który usunięto po 24 godzinach. Przebieg pooperacyjny powikłany stanami podgorączkowymi, które ustąpiły w drugiej dobie po operacji. Również do drugiej doby występowały drętwienia palców, ustępujące samoistnie. Chorą wypisano do domu w dobrym stanie ogólnym, z prawidłowo gojącą się raną i tętnem wyczuwalnym na tętnicach przedramienia. Szwy usunięto ambulatoryjnie dwa tygodnie po operacji. OMÓWIENIE Tętniaki tętnicy podobojczykowej występują na tyle rzadko, że przegląd dotychczasowego piśmiennictwa obejmuje tylko 277 przypadków (1). Wśród przyczyn powstania na pierwszym miejscu podaje się zespoły uciskowe oraz stany pourazowe (3, 4). W opisanym przypadku autorzy dopuszczali początkowo możliwość etiologii jatrogennej – powstanie tętniaka rzekomego po wykonanej uprzednio embolektomii lewej kończyny górnej. Jednak wyniki badań obrazowych potwierdzone śródoperacyjnie wykazały tętniaka prawdziwego. Oznacza to najpewniej, że właśnie tętniak był przyczyną zatorowości kończyny, zakwalifikowano go więc do objawowych. Znaczna większość autorów poleca przy tego typu tętniakach operację z dostępu przez klatkę piersiową (1, 2, 5). Odnaleziono jednak w piśmiennictwie również pojedyncze opisy dostępu nadobojczykowego, połączonego z częściowym wycięciem obojczyka (6, 7). Wykonana spiralna tomografia wykazała sprzyjające warunki właśnie do tego typu interwencji. Analizując uzyskane tomogramy stwierdzono, że część bliższa tętnicy podobojczykowej jest dość długa, skierowana ku górze, sięga nawet ok. 3 cm powyżej górnej krawędzi obojczyka (ryc. 1). Prawdopodobnie two-

the patient was ambulatory two weeks after the operation. DISCUSSION Subclavian aneurysms are rare such that the review of the published articles is comprised of only 277 cases (1). Main causes of their genesis are compressing symptom complex and post-traumatic states (3, 4). In the above mentioned case, the authors accepted, at the beginning, the possibility of iatrogenic etiology – the appearance of pseudoaneurysm after a previous embolectomy of the superior left limb. However, the results of the CT images, showed the existence of a real aneurysm. It is most likely that the aneurysm caused limb embolism, so it was classified as symptomatic. Most authors recommend operation with thoracic access in such cases (1, 2, 5). However, a few descriptions concerning supraclavicular access connected with the partial resection of clavicle were found (6, 7). Spiral tomography indicated favourable conditions for this kind of surgery. CT analysis showed that the proximal part of subclavian artery was long enough, oriented upwards, approximately 3 cm above the clavicle margin (fig. 1). It is probable that the aneurysm “pushed” the subclavian artery from the thorax above the clavicle. The described anatomic conditions enabled us to plan the most favourable operative method for the patient. The alternative operative method allowed us to avoid possible complications associated with thoracotomy, and shortened hospitalization and accelerated postoperative rehabilitation.

rzący się dość duży tętniak „wypchnął” tętnicę podobojczykową z klatki piersiowej ponad obojczyk. Opisane warunki anatomiczne dały podstawę do zaplanowania najkorzystniejszego dla chorej sposobu przeprowadzenia operacji. Ograniczenie rozległości zabiegu pozwoliło uniknąć ewentualnych powikłań przeprowadzenia torakotomii, skróciło czas pobytu chorej w szpitalu oraz przyspieszyło rehabilitację pooperacyjną.


Operacja objawowego tętniaka lewej tętnicy podobojczykowej z dostępu nadobojczykowego

701

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Brauer RB, Naundorf M, Maurer PC: Chirurgische und interventionelle Therapiemoglichketen von Aneurysmen der Arteria subclavia. Zentralbl Chir 2000; 125(1): 2-6. 2. Douglas DA, Adelman MA, Esposito R et al.: Surgical repair of a left subclavian artery aneurysm causing stenosis of a left internal mammary graft – a case report. Vasc Endovascular Surg 2005; 39(3): 281-85. 3. Hansky B, Murray E, Minami K et al.: Delayed brachial plexus paralysis due to subclavian pseudoaneurysm after clavicular fracture. Eur J Cardiothorac Surg 1993; 7(9): 497-98.

4. McCarthy WJ, Yao JS, Schafer MF et al.: Upper extremity injury in athletes. J Vasc Surg 1989; 9(2): 313-27. 5. Elefteriades JA, Kay HA, Stansel HC et al.: Extraanatomical reconstruction for bilateral intrathtoracic subclavian artery aneurysms. Ann Thorac Surg 1983; 35(2): 188-91. 6. Sefranek V, Tomka J, Janotik P et al.: A modified supraclavicular approach for resection of a subclavian aneurysm. Rozhl Chir 1998; 77(5): 214-17. 7. Salo JA, Varstela E, Ketonen P et al.: Managment of vascular complications in thoracic outlet syndrome. Acta Chir Scand 1988; 154(5): 349-52.

Pracę nadesłano: 3.07.2006 r. Adres autora: 41-200 Sosnowiec, Pl. Medyków 1

KOMENTARZ / COMMENTARY Tętniaki prawdziwe tętnicy podobojczykowej, zwłaszcza tak duże jak opisany w komentowanej pracy, należą do rzadkości. Autorzy zastosowali rzadki dostęp oraz sposób operacji tętniaka tętnicy podobojczykowej. W opisanym w pracy przypadku wielkość i położenie tętniaka umożliwiły wykonanie operacji z dostępu nadobojczykowego. Dostęp nadobojczykowy do tętnicy podobojczykowej jest niewygodny ze względu na to, że w ten sposób uzyskuje się małe pole operacyjne. Nawet przecięcie mięśni (pochyłego przedniego i jednego z przyczepów mięśnia mostkowo-sutkowo-obojczykowego) nie zwiększa istotnie pola operacyjnego. Ponadto tętnica podobojczykowa zwykle pozwala się uruchomić na niewielkim odcinku, nawet po przecięciu pni: tarczowo-szyjnego i żebrowo-szyjnego. Pozostałych dwóch gałęzi: tętnicy kręgowej i piersiowej wewnętrznej przeciąć nie można. Taki stan miejscowy może znacznie utrudniać wykonanie operacji. Należy pamiętać, że warunkiem bezpieczeństwa tej operacji jest możliwość pewnego założenia zacisku naczyniowego na tętnicę podobojczykowa od strony łuku aorty z jednoczesnym pozostawieniem wystarczająco długiego kikuta celem dokonania rekonstrukcji. Zsunięcie się zacisku naczyniowego z bliższego kikuta tętnicy podobojczykowej z jednoczesnym jego cofnięciem się w stronę śródpiersia grozi masywnym, trudnym do opanowania krwotokiem. Przeprowadzenie operacji od strony klatki piersiowej w tym

True subclavian artery aneurysms, especially the size of the presented case are rarely observed. The Authors used a rare approach and operative technique in the above-mentioned case. Considering the presented case, the size and localization of the aneurysm enabled the surgeons to utilize a supraclavicular approach. The above-mentioned approach is inconvenient, due to the small operative field. Even the incision of the muscles does not increase the operative field. Additionally, the subclavian artery is only mobilized on a short segment of the artery, even after incision of the thyrocervical and costocervical trunks. The remaining two branches: internal thoracic and vertebral arteries cannot be cut. Such a condition might significantly hinder the operation. One should not forget that the safety of the procedure is determined by the possibility of clamping the subclavian artery from the aortic arch with a simultaneous long stump left for possible reconstruction. Inadvertent removal of the vascular clamp from the proximal stump of the subclaviam artery with simultaneous back movement towards the mediastinum is associated with the possibility of difficult to control massive hemorrhage. Surgery in such cases would prove difficult, since the aneurysm is localized to the supraclavicular fossa. Favorable anatomical conditions enabled the surgeons to reconstruct the continuity of


702

Z. Markiel i wsp.

przypadku też byłoby trudne, gdyż tętniak znajdował się w całości w dole nadobojczykowym. Korzystne warunki anatomiczne pozwoliły dodatkowo Autorom odtworzyć ciągłość tętnicy podobojczykowej poprzez zespolenie kikutów koniec do końca. Możliwość zastosowania takiego idealnego rozwiązania zdarza się wyjątkowo. Ten rodzaj odtworzenia krążenia jest doskonały pod względem hemodynamicznym, a ponadto nie wymaga użycia protezy z tworzywa sztucznego, co eliminuje możliwość wystąpienia szeregu groźnych powikłań (zakażenia, nawrotowych zwężeń w miejscach zespoleń protezy z tętnicą). Odsetek powikłań po operacjach tętniaków tętnicy podobojczykowej wykonywanych z dostępu opisanego przez Autorów, jak i z dostępu przez klatkę piersiową, jest znaczny. Waha się od kilku do ponad 20%. W dużej części są to powikłania poważne: udary, zakażenia i zakrzepy protez naczyniowych, krwawienia z rany pooperacyjnej, porażenia strun głosowych i przepony. Zmniejszenie liczby powikłań nastąpiło wraz z szerokim wprowadzeniem technik wewnątrznaczyniowych pozwalających bezpiecznie i z dużą skutecznością wyłączyć tętniaka z krążenia. Przezskórne założenie stentu, stentu krytego czy stentgraftu, to procedury kosztowne, ale coraz częściej stosowane, gdyż znacznie mniej obciążają chorego. Należy jednak pamiętać, że zabiegi przezskórne mające na celu wyłączenie tętniaka tętnicy podobojczykowej mają swoje techniczne i anatomiczne ograniczenia. Brak odpowiednio ukształtowanej szyi tętniaka uniemożliwiający bezpieczne umocowanie stentu i ryzyko zamknięcia ujścia tętnicy kręgowej stanowią istotne ograniczenia metody. Ponadto założenie stentu nie likwiduje objawów wywołanych uciskiem tętniaka na sąsiednie struktury anatomiczne (np. porażenie nerwu krtaniowego wstecznego). To także należy brać pod uwagę planując rodzaj zabiegu.

the subclavian artery following “end-to-end” stump anastomoses. The above-mentioned technique is extremely difficult. This model of reconstruction is hemodynamically perfect and does not require the use of artificial prostheses, which would eliminate the possibility of significant complications (inflammation, recurrent stenoses at the site of the anastomoses). The percentage of complications after subclavian artery aneurysm operations using the above-mentioned approach, as well as the thoracic approach is significant, ranging between several and 20%. The following complications have been observed: cerebral stroke, inflammation and thrombosis of vascular prostheses, postoperative wound bleeding, vocal cord and diaphragm palsy. The amount of complications decreased with the introduction of intravascular techniques enabling safe and effective elimination of the aneurysm from circulation. Percutaneous stent, stentgraft or covered stent implantations are costly procedures, however, they are being used more frequently. One should not forget that percutaneous procedures are technically and anatomically limited. Absence of a properly shaped column of the aneurysm hindering stent fixation, and risk of vertebral artery ostium closure, are significant limitations of the method. Additionally, stent implantation does not eliminate symptoms connected with aneurysmal compression of neighboring anatomical structures (recurrent laryngeal nerve palsy). The above-mentioned issues should be considered when planning this type of surgical procedure.

Prof. dr hab. Piotr Andziak Klinika Chirurgii Ogólnej CSKMSWiA w Warszawie


POLSKI PRZEGLĄD CHIRURGICZNY 2007, 79, 5, 703–714

P R A C E P O G L Ą D O W E R E V I E W P A P E R S

BIAŁKO p53 W KOMÓRKACH RAKA PIERSI – AKTUALNY STAN WIEDZY p53 PROTEIN IN BREAST CANCER – CURRENT STATE OF KNOWLEDGE

JANUSZ PIEKARSKI Z Kliniki Chirurgii Onkologicznej, Katedra Onkologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi (Department of Surgical Oncology Chair of Oncology, Medical University in Łódź) Kierownik: dr hab. A. Jeziorski

Gen p53 został odkryty w 1979 r. przez Lane’a i wsp. (1). Jest położony na krótkim ramieniu chromosomu 17 (17p13) i koduje fosfoproteinę jądrową składającą się z 393 aminokwasów, o masie 53kD (2). Białkowy produkt genu p53 – białko p53 „typu dzikiego” – działa jako hamujący regulator cyklu komórkowego (3). Białko p53 „typu dzikiego” jest czynnikiem nasilającym transkrypcję genów hamujących wzrost komórki (4) lub hamującym transkrypcję genów promujących wzrost komórki (5). Białko p53 „typu dzikiego” indukuje transkrypcję genu WAF1/CIP1 kodującego białko p21. Białko p21, będąc inhibitorem kinaz cyklinozależnych, hamuje przejście komórki poza fazę G1 (6). W ten sposób białko p53 „typu dzikiego” kontroluje przejście komórki przez fazę G1 do fazy S cyklu komórkowego. Gdy białko p53 wykrywa uszkodzenia DNA, spowalnia cykl komórkowy pozwalając na naprawę DNA. Gdy naprawienie uszkodzeń jest niemożliwe, skierowuje komórkę na drogę apoptozy, zapobiegając jej rozmnażaniu i powielaniu uszkodzeń materiału genetycznego (7). Podsumowując, można stwierdzić, że białko p53 jest odpowiedzialne za utrzymanie integralności materiału genetycznego. Dlatego też określono go mianem „strażnika genomu” (8). Poziom białka p53 „typu dzikiego” w komórkach jest regulowany przez kontrolę transkrypcji genu p53, jak i przez krótki czas półtrwania białka wynoszący około 10-30 min (8). Działanie białka p53

The p53 gene was discovered by Lane et al. (1) in 1979. It is located on the short arm of chromosome 17 (17p13) and encodes a 53 kD nuclear phosphoprotein composed of 393 amino acids (2). “Wild type” p53 protein increases transcription of growth inhibitory genes (4) or decreases transcription of genes that promote cell growth (5). “Wild type” p53 protein induces transcription of WAF1/CIP1 gene, which encodes p21. p21 is an inhibitor of cyclin-dependent kinases and inhibits cell cycle progression beyond G1 checkpoint (6). In this manner, “wild type” p53 protein controls transition of the cell cycle through G1 phase to S-phase. If “wild type” p53 protein detects DNA damage within its strands, it slows the cell cycle allowing time for DNA repair. If repair is not possible, the protein drives the cell down the apoptotic pathway. Hence, “wild type” p53 protein plays a role in preventing proliferation and replication of DNA defects. This is why “wild type” p53 protein is called “guardian of the genome” (8). In the cell, “wild type” p53 protein levels are controlled by p53 gene regulation and the short protein half-life (10-30 minutes) (8). The action of “wild type” p53 protein is inhibited by the mdm2 gene product, mdm2 protein. Mdm2 protein inactivates “wild type” p53 protein by forming inactive complexes (10). Sporadic p53 mutations are the most common genetic alteration in human cancers such as breast cancer (8, 11, 12). p53 germ-line mu-


704

J. Piekarski

„typu dzikiego” hamuje produkt białkowy genu mdm2. Białko mdm2 inaktywuje białko p53 „typu dzikiego” tworząc z nim nieaktywny kompleks (10). Sporadyczne mutacje w genie p53 są najczęstszymi zmianami genetycznymi w nowotworach u ludzi (8), również w raku piersi (11, 12). Mutacje konstytutywne genu p53 odpowiadają za występowanie zespołu Li i Fraumeniego (13). Chorzy, u których występuje ten zespół są obarczeni wysokim ryzykiem zachorowania na nowotwory mózgu, raka piersi i na mięsaki (14). Mutacje genu p53 prowadzą do syntezy nieprawidłowego białka p53, cechującego się inną strukturą przestrzenną niż białko p53 „typu dzikiego” (15). Powoduje to utratę funkcji biologicznych białka i w konsekwencji prowadzi do utraty kontroli nad cyklem komórkowym i do transformacji nowotworowej (16). Nieprawidłowe białko p53 cechuje się o wiele dłuższym czasem półtrwania wynoszącym od 2 do 12 godzin i jest bardziej odporne na proteolizę. Nieprawidłowe białko p53 gromadzi się w komórkach i osiąga stężenia o 10 do 100 razy wyższe od stężeń typowych dla białka p53 „typu dzikiego” (9). Pozwala to na wykrycie go metodami immunohistochemicznymi. Typowo, białko p53 „typu dzikiego”, ze względu na swój krótki czas półtrwania, jest niewykrywalne metodami immunohistochemicznymi. Wykrycie białka p53 generalnie jest interpretowane jako wskaźnik występowania mutacji sekwencji kodujących genu p53 (17). Rzeczywiście, stwierdzono silny związek między występowaniem mutacji genu p53 a obecnością nieprawidłowego białka p53 (18-20). Jednakże odsetek komórek, w których wykrywa się białko p53, nie w pełni odpowiada odsetkowi komórek, w których wykryto mutacje genu p53 (21). Białko p53 wykrywane jest częściej niż wykrywane są mutacje genu (21), dlatego też wyniki oceny immunohistochemicznej należy interpretować z ostrożnością. Gromadzenie białka p53 w komórkach nie musi odpowiadać występowaniu mutacji genu p53 (21, 22). Istnieje kilka domniemanych przyczyn występowania tego zjawiska. Przede wszystkim, metody badania genu p53 mogą nie pozwalać na wykrycie zmian epigenetycznych prowadzących do utraty funkcji białka p53 „typu dzikiego” i wytworzenia jego nieprawidłowej postaci. Metody stosowane do analizy genu mogą nie wykrywać wszystkich uszkodzeń prowadzących do utraty jego czynności.

tations are responsible for Li-Fraumeni syndrome (13). Patients with this syndrome are prone to the development of brain tumors, breast cancer and soft tissue sarcomas (14). p53 gene mutations lead to the production of abnormal p53 protein. The structure of abnormal p53 protein is different from the structure of “wild type” p53 protein and this causes the loss of biologic activity and leads to the loss of cell cycle control and carcinogenesis (15, 16). Abnormal p53 protein has a longer half-life (from 2 to 12 hours) and is less prone to proteolysis than “wild type” protein. Abnormal p53 protein accumulates in cells and the concentration of p53 protein in cells is 10 to 100 times higher than “wild type” p53 protein concentration (9). As a result, abnormal p53 protein can be detected immunohistochemically. Typically, “wild type” p53 protein cannot be detected immunohistochemically. The detection of p53 protein in cells is generally considered as an indicator of mutations in the p53 gene (17). Indeed, a strong association between the presence of p53 gene mutations and the presence of p53 protein has been described (1820). However, the percentage of cells in which the presence of p53 protein was detected was not the same as the percentage of cells in which p53 gene mutations were detected (21). p53 protein can be detected at higher rates relative to mutations in the p53 gene (21). These differences highlight the notion that results of immunohistochemical assessment of p53 protein should be interpreted with caution. The presence of p53 protein in cancer cells may not necessarily mean that a mutation in the p53 gene is also present (21, 22). This phenomenon may be described by several hypotheses. First, diagnostic methods may not advanced enough to discern epigenetic changes responsible for loss of function of “wild type” p53 protein and the production of abnormal protein. Moreover, in late G1 phase and S-phase of the cell cycle, the concentration of “wild type” p53 protein could be so high that immunohistochemical detection of the protein may be possible. In such situation, the p53 protein is present even in cells without a p53 gene mutation (23). It was also shown that p53 protein may be stabilized by protein products of some DNA viruses (1). The presence of immunohistochemical staining may not indicate the presence of mutation, and conversely, absence of immunohi-


Białko p53 w komórkach raka piersi – aktualny stan wiedzy

Ponadto, stwierdzono że w późnej fazie G1 i fazie S cyklu komórkowego, oraz w odpowiedzi na uszkodzenie DNA, ilość białka p53 „typu dzikiego” może wzrosnąć do poziomów wykrywalnych metodami immunohistochmicznymi. Wówczas stwierdzić można ekspresję białka p53, nawet gdy nie występują mutacje genu p53 (23). Stwierdzono ponadto, że białko p53 może ulegać stabilizacji niezwiązanej z mutacją genu p53, a pod wpływem białkowych produktów niektórych DNA wirusów (1). Występowanie odczynu nie musi świadczyć o obecności nieprawidłowego białka, a brak odczynu immunohistochemicznego nie musi oznaczać braku nieprawidłowości genu p53 (23). Istnieje możliwość, że nie wszystkie mutacje powodują wydłużenie czasu połowicznego przeżycia białka i dlatego nie wszystkie mutacje muszą pokrywać się z występowaniem ekspresji białka p53 (18). Uważa się, że duże delecje genu p53 mogą uniemożliwić jakąkolwiek produkcję białka lub uniemożliwić jego stabilizację i gromadzenie w komórce (24). Poza tym, stabilność białka p53 jest pod wpływem metody zastosowanej do utrwalenia preparatów (23, 25). Niewłaściwa metoda utrwalania preparatów może być przyczyną braku odczynu immunohistochemicznego. Dobrym przykładem występowania rozbieżności wyników, jakie mogą przynieść różne metody oceny stanu genu p53, są badania przeprowadzone przez Thiriona i wsp. (20). Autorzy, w każdym z badanych przypadków raka piersi, zastosowali cztery różne metody oceny stanu genu p53. Okazało się, że każda z metod przyniosła inne wyniki. Mutacje genu p53 stwierdzono w 17% przypadków, utratę allelu w 33% przypadków, obecność ekspresji białka p53 stwierdzono w 19% przypadków, a obecność autoprzeciwciał przeciwko białku p53 stwierdzono w 12% przypadków (20). IMMUNOHISTOCHEMIA Immunohistochemiczna ocena ekspresji białka p53, stanowiąca pośredni sposób oceny stanu genu p53, ma wiele zalet. Przede wszystkim jest to metoda tania i można ją przeprowadzić w większości laboratoriów histopatologicznych. Ponadto, do badań można wykorzystać tkanki archiwalne – utrwalone w parafinie. Wadą metody jest brak standardów technicznych wykonania samego badania p53, jak również brak standardowych kryteriów oceny wyników barwień (26). Poza tym, przy inter-

705

stochemical staining may not indicate the absence of p53 mutation (23). It is possible that not all mutations extend protein half-life, and for this reason, not all mutations lead to protein accumulation (18). It is suggested that major deletions of p53 genes may hamper the cell’s ability to produce any protein or may lead to loss of protein stabilization capabilities. In this instance, protein would not accumulate in cells (24). Moreover, p53 protein stability is influenced by tissue fixation techniques (23,25). Improper methods of fixation may alter immunohistochemial staining results. The use of different methods of assessment of p53 status may lead to different results. Thirion et al. (20) assessed the status of p53 gene using four different methods. Mutations of p53 gene were detected in 17% of cases, allele loss was detected in 33% of cases, expression of p53 protein was detected in 19% of cases, and presence of autoantibodies against p53 protein was detected in 12% of cases (20). IMMUNOHISTOCHEMISTRY Immunohistochemical assessment of p53 protein expression is an indirect method of assessment of p53 gene status. The method has many advantages. It is cheap and can be performed in many pathological laboratories. It can be performed in archival, paraffin-embedded tissues. The weakness of the method lies in the lack of technical standards for p53 staining as well as lack of standards for the assay’s interpretation (26). It should be remembered that the presence of p53 in cancer cells is influenced by numerous factors. Immunoreactivity of p53 protein depends on the tissue fixation technique (23). It decreases together with the increase in tissue storage time (27). Results of immunohistochemical staining depend on tissue anti-p53 antibody incubation times (23) as well as the type of antibody used (28). For example, Horne et al. (28) compared the result of stainings performed with the use of different antibodies. The percentage of cases with expression of p53 protein varied from 38% to 47% (28). Moreover, it was also shown that the strength of staining depends on amount of p53 protein in cells (23). Assessment of immunohistochemical staining is another problem. Authors use various criteria to diagnose the presence of p53 protein. The majority of authors use the simplest


706

J. Piekarski

pretacji wyników oceny immunohistochemicznej ekspresji białka p53 należy pamiętać, że na obecność i ilość białka p53 w komórkach raka wpływa szereg dodatkowych czynników. Wyniki oceny immunohistochemicznej pozostają wpływem sposobu utrwalenia tkanek (23). Immunoreaktywność białka p53 spada wraz ze wzrostem czasu przechowywania preparatów (27). Na uzyskiwane wyniki badania ma wpływ czas inkubacji tkanek z przeciwciałem antyp53 (23). Stwierdzono również rozbieżności wyników oceny ekspresji białka p53 w zależności od zastosowanego przeciwciała (28). Dla przykładu, w badaniu Horne’a i wsp. porównano występowanie ekspresji białka p53 po zastosowaniu różnych przeciwciał. Odsetek przypadków, w których występowała ekspresja białka p53 wahał się w zależności od zastosowanego przeciwciała od 38 do 47% (28). Ponadto, siła reakcji barwnej zależy od ilości białka p53 w komórkach (23). Odrębnym zagadnieniem jest ocena wyników barwienia immunohistochemicznego. Autorzy stosują bardzo zróżnicowane kryteria uznania raka piersi za przypadek, w którym występuje ekspresja białka p53. Większość autorów stosuje metodę najprostszą, polegającą na ocenie odsetka komórek raka piersi, w których stwierdza się ekspresję białka p53 (stwierdza się reakcję barwną). Odsetek komórek, który jest niezbędny, aby uznać przypadek za p53dodatni, jest również zróżnicowany. Niektórzy autorzy uważają, że można uznać, iż w badanym raku piersi występuje ekspresja białka p53, gdy stwierdzi się jego obecność nawet w pojedynczych komórkach. Inni uważają, że rak piersi wykazuje ekspresję białka p53, gdy jego obecność stwierdzono w co najmniej 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20% i 50% komórek. Ostatni, najwyższy próg, zaproponowano do badań, w których preparaty do barwień wstępnie poddaje się obróbce w kuchence mikrofalowej. Niektórzy autorzy stosują ocenę łączną odsetka wybarwionych komórek oraz intensywności ich wybarwienia. Niektórzy kwalifikują raki piersi jako p53-dodatnie na podstawie oceny intensywności wybarwienia jąder komórkowych, nie uwzględniając w ocenie odsetka wybarwionych komórek. Inni uznawali przypadki raka piersi za p53-dodatnie, gdy stwierdzali intensywne wybarwienie jąder komórek nabłonka złośliwego, oraz za p53-ujemne, gdy wybarwione jądra komórkowe w nabłonku złośliwym występowały rzadko (w małym odsetku).

method. They count the percentage of stained cells. However, the percentage of cells needed to diagnose the case as p53-positive may be different. Some authors consider a tumor sample p53-positive if nuclear staining was present in any of the cancer cells. Others diagnosed the overexpression of protein if at least 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20% or 50% of cells were stained. The highest cut-off value was proposed for tissues pretreated in microwave oven. Some authors underlined the necessity of assessing staining intensity together with assessing the percentage of stained cells. Some authors classified cancers on the basis of nuclear staining intensity, regardless of the percentage of stained cells. Some authors regarded a cancer 53positive if intense nuclear staining was present in cancer cells, and regarded a cancer p53-negative if nuclear staining was sparse. Many authors do not use the simple positive/negative p53 status, but divide the expression of protein to grades (absence, weak, medium and strong expression). The division is based on the percentage of stained cells. Such division is clinically justified because Allred et al. (29) found that prognosis of breast cancer patients worsens together with increasing percentage of p53-positive cells. Five-year relapse-free survival of patients with p53-negative cancers was 80%; it was 72% in patients with weakly p53-positive cancers and 58% in patients with strongly p53-positive cancers. This observation confirms that strong p53 protein expression has the most potent effect on prognosis. However, the cut-off values for diagnosis of strong expression, used by different authors, were variable. Authors diagnosed strong expression if the staining was visible in at least 20%, 40%, 66% or at least in 75% of cancer cells. The majority of authors diagnosed strong p53 protein expression if nuclear staining was present in at least 50% of cancer cells. Such criterion was used by Korsching et al. (30) in studies on the basal phenotype of breast cancer. It was also shown that strong p53 protein expression is typical for cases with p53 gene mutations (31); this observation also warrants use of the 50% cut-off value. The presence of p53 staining was also observed in cytoplasm (25, 32). Although it was suggested that co-analysis of nuclear and cytoplasmic p53 staining are more strongly associated with prognosis than nuclear staining alone (32), it is generally accepted that cytopla-


Białko p53 w komórkach raka piersi – aktualny stan wiedzy

Wielu autorów nie ogranicza się do traktowania ekspresji białka p53 jako zmiennej dwustanowej (brak ekspresji/obecność ekspresji), ale dzieli przypadki p53-dodatnie na podgrupy, w zależności od odsetka, jaki stanowią komórki p53-dodatnie wśród wszystkich komórek raka piersi. Ma to uzasadnienie kliniczne, ponieważ Allred i wsp. (29) stwierdzili, że wraz ze wzrostem odsetka komórek p53-dodatnich w raku piersi pogarsza się rokowanie. Odsetek chorych, którzy przeżyli 5 lat bez nawrotu choroby wśród chorych, których raki nie wykazywały ekspresji białka p53 wynosił 80%, 72%, gdy występował niski poziom ekspresji białka p53 oraz 58%, gdy występował wysoki poziom ekspresji białka p53. Ta obserwacja wskazuje, że z klinicznego punktu widzenia wyróżnienie przypadków cechujących się silną ekspresją białka p53 ma znaczenie największe. Jednakże, kryterium rozpoznania silnej ekspresji białka p53 jest bardzo zróżnicowane. Niektórzy rozpoznają silną ekspresję białka p53, gdy występuje ona w ponad 20% komórek. Inni rozpoznają silną ekspresję białka p53, gdy występuje ona w ponad 40% komórek, w ponad 2/3 komórek lub gdy występuje w ponad 75% komórek. Większość autorów rozpoznaje silną ekspresję białka p53, gdy występuje ona w co najmniej 50% komórek. Właśnie takie kryterium silnej ekspresji białka p53 zastosowali Korsching i wsp. prowadząc badania nad podtypem podstawnym raka piersi (30). Ponadto stwierdzono, że silna ekspresja białka p53, występująca w większości komórek raka piersi, dobrze odzwierciedla występowanie mutacji genu p53 (31), co również przemawia za stosowaniem takiego kryterium oceny ekspresji białka p53. Odrębne zagadnienie stanowi znaczenie ekspresji białka p53 w cytoplazmie komórek (25, 32). Chociaż zasugerowano, że łączne rozpatrywanie ekspresji białka p53 w jądrze i w cytoplazmie komórki silniej wiąże się z rokowaniem (32), to występowaniu ekspresji białka p53 w cytoplazmie raczej nie przypisuje się znaczenia klinicznego. Uważa się, że reakcja barwna w cytoplazmie jest spowodowana przez artefakty wytworzone w trakcie utrwalania preparatów lub przez reakcje krzyżowe z cytokeratynami (23). Zróżnicowanie metod utrwalania i przechowywania preparatów, zróżnicowanie metodyki wykonywania barwienia oraz rodzaju zastosowanego przeciwciała, zróżnicowanie progów

707

smic p53 protein expression is not clinically relevant. Cytoplasmic staining may be caused by artifacts of tissue fixation or cross-reaction with cytokeratins (23). Different methods of tissue fixation, storage, and immunohistochemical staining, use of different antibodies and use of different cutoff values in the interpretation of staining may be reasons why the range of results of assessment of p53 staining is so wide. Assessment of associations between p53 expression and other clinico-pathological variables or prognosis are also influenced by choice of statistic method (33). Expression of p53 protein was reported in 12% to 58% of invasive breast cancers (34, 35). Strong p53 protein expression (staining of at least 50% of cells) was reported in 10-12% of invasive breast cancers (36). The presence of p53 protein was also detected in in situ breast cancers (36). p53 protein is also present in benign breast lesions; in such cases, p53 expression is a risk factor of carcinogenesis. ASSOCIATIONS BETWEEN p53 PROTEIN EXPRESSION AND OTHER CLINICAL AND PATHOLOGICAL VARIABLES The results of studies on associations between p53 protein expression and other variables are univocal for malignancy grade and estrogen receptor presence. Associations with variables such as tumor size, lymph node status, cancer staging (TNM classification), progesterone receptor presence, overexpression of cerbB-2/HER2/neu, and EGFR expression have only been reported by some authors, which suggests that if an association exists, it is not strong. The majority of authors did not observe association between p53 expression and tumor size (20, 21), although others have (37). The vast majority of authors have not observed associations between p53 protein expression and axillary lymph node metastases (20, 21, 33). The lack of such an association was also reported in studies performed in a large group of patients (a few hundreds) (33). However, in some studies, the association between p53 expression and axillary lymph node presence was reported (37, 38). Some authors observed such an association, but it was limited only to cases with extensive axillary lymph node involvement (metastases in at least 4 lymph nodes).


708

J. Piekarski

odcięcia przy ocenie wyników barwienia, może odpowiadać za zróżnicowanie wyników badań immunohistochemicznych nad występowaniem ekspresji białka p53. Ocena występowania związków między ekspresją białka p53 a innymi czynnikami kliniczno-patologicznymi, oraz związków między ekspresją białka p53 a rokowaniem, pozostaje również pod wpływem sposobu przeprowadzenia obliczeń statystycznych (33). Ekspresję białka p53 stwierdza się w od 12 do 58% naciekających raków piersi (34, 35). Ekspresję silną białka p53, występującą w co najmniej 50% komórek, stwierdza się w około 10-12% raków naciekających piersi (36). Obecność białka p53 wykrywa się także w rakach in situ piersi (36). Wykrywa się ją również w łagodnych chorobach piersi, co wiąże się ze wzrostem ryzyka progresji zmian łagodnych do raka piersi. ZWIĄZKI MIĘDZY EKSPRESJĄ BIAŁKA p53 A INNYMI CZYNNIKAMI PATOLOGICZNO-KLINICZNYMI Wyniki badań nad związkami między ekspresją białka p53 a innymi czynnikami kliniczno-patologicznymi są jednoznaczne w odniesieniu do stopnia złośliwości histologicznej oraz obecności receptora estrogenowego. W odniesieniu do innych czynników, takich jak wielkość guza pierwotnego, stan węzłów chłonnych, stopień zaawansowania nowotworu w skali TNM, obecność receptora progesteronowego, nadekspresja receptora c-erbB-2/Her2/neu, ekspresja receptora EGFR, wyniki badań są niejednoznaczne, co wskazuje że związki jeżeli istnieją, nie należą do bardzo silnych. Większość badaczy nie stwierdziła związku między ekspresją białka p53 a wielkością guza pierwotnego (20, 21), choć niektórzy autorzy stwierdzili taki związek (37). Zdecydowana większość badaczy nie stwierdziła związku między ekspresją białka p53 a obecnością przerzutów w pachowych węzłach chłonnych (20, 21, 33). Związku tego nie stwierdzono również w dużych, liczących kilkaset przypadków, grupach chorych na raka piersi (33). Istnieją jednak doniesienia, w których autorzy stwierdzili związek statystyczny między ekspresją białka p53 a występowaniem przerzutów do węzłów chłonnych pachowych (37, 38). Niektórzy stwierdzili taki związek, ale był on ograniczony tylko do przypadków z licznymi przerzuta-

In short, the association between expression of p53 protein in cancer cells and presence of distant metastases at diagnosis of cancer is ambiguous. Some authors have not reported such association (33) whereas others have (38). Consequently, many authors have reported that p53 protein expression is not correlated with breast cancer staging (29). Nevertheless, some authors have observed such an association (38). Some studies have claimed that p53 protein expression is strongly correlated with high histological and/or nuclear cancer grade (18, 23, 28, 33). p53 protein expression was also associated with a high level of proliferation marker expression, ploidy and nuclear pleomorphism (35, 38, 39). Results of studies on the association between p53 protein expression and histological type of breast cancer are diverse. Some authors did not observe such association (33) whereas others indicated that the expression of p53 protein is especially high in medullary breast cancers (26). Others found that p53 protein expression is more frequent in ductal cancers as compared to lobular cancers (40). The association between p53 protein expression and absence of estrogen receptor expression is very strong (21, 28). Only one study negating this association exists (37). The association between p53 protein expression and progesterone receptor absence is ambiguous. Although the majority of authors suggest the presence of such an association (29, 33), some authors have not observed the association de-

Ryc. 1. Ekspresja białka p53 w komórkach raka piersi. Powiększenie 200x Fig. 1. p53 expression in breast cancer cells. Magnification 200x


Białko p53 w komórkach raka piersi – aktualny stan wiedzy

mi do węzłów chłonnych (przerzutami co najmniej w 4 węzłach chłonnych). Podobnie, jak w odniesieniu do wielkości guza pierwotnego i obecności przerzutów w pachowych węzłach chłonnych, wyniki badań nad związkiem między ekspresją białka p53 w komórkach raka a występowaniem przerzutów odległych w chwili rozpoznania choroby są niejednoznaczne. Niektórzy autorzy związku takiego nie stwierdzili (33), podczas gdy inni związek taki zaobserwowali (38). W konsekwencji, wielu autorów zwraca uwagę na brak związku między ekspresją białka p53 a stopniem zaawansowania nowotworu (29), choć niektórzy opisują występowanie takiego związku (38). Wyniki badań jednoznacznie wskazują, że ekspresja białka p53 pozostaje w silnym związku z wysokim stopniem złośliwości histologicznej i/lub jądrowej (18, 23, 28, 33). Wykazano również związek między ekspresją białka p53 a wysokim poziomem ekspresji markerów proliferacji komórkowej, ploidią oraz pleomorfizmem jądrowym (35, 38, 39). Zdania na temat zależności między ekspresją białka p53 a typem histologicznym raka piersi są podzielone. Niektórzy autorzy nie stwierdzili, aby występowanie ekspresji białka p53 było związane z typem histologicznym (33), podczas gdy inni zwrócili uwagę na szczególnie wysoki odsetek raków p53-dodatnich wśród rdzeniastych raków piersi (26) oraz rzadsze występowanie raków p53-dodatnich wśród raków zrazikowych niż wśród raków przewodowych (40). Wyniki badań wskazują jednoznacznie na występowanie bardzo silnego związku pomiędzy ekspresją białka p53 a brakiem receptorów estrogenowych (21, 28). Odwrotny związek między występowaniem ekspresji białka p53 a obecnością receptorów estrogenowych opisali tylko Nakopoulou i wsp. (37). Wyniki badań nad związkiem między występowaniem ekspresji białka p53 a brakiem ekspresji receptorów progesteronowych nie są tak jednoznaczne jak w przypadku związku z brakiem ekspresji receptorów estrogenowych. Chociaż większość autorów wskazuje na występowanie związku między ekspresją białka p53 a brakiem receptora progesteronowego (29, 33), to wielu autorów istnienia takiego związku nie zaobserwowała, pomimo tego że zaobserwowali oni związek ekspresji białka p53 z brakiem ekspresji receptora estrogenowego (21). Można wywnioskować, że związek między występowaniem eks-

709

spite the association with estrogen receptor absence (21). It may be concluded that association between p53 expression and progesterone receptor absence is weaker than the association between p53 protein expression and estrogen receptor absence. Opinions about the association between p53 protein expression and c-erbB-2 protein overexpression are diverse. In the majority of studies, the presence of such an association was observed (37, 38). Opposing results have been reported in a smaller number of studies (28). However, interesting results were presented by Korsching et al. (30) who analyzed the genetic subtypes of breast cancer, using tissue microarray techniques. They found that in breast cancers with very strong p53 protein expression (>50% of cells), strong c-erbB-2 amplification was absent. An association between p53 protein and EGFR expression has also been described (41), but some authors were unable to observe such an association (28). The association between p53 protein expression and age of breast cancer patients is also ambiguous. Some authors found that p53 protein expression is more frequent in breast cancers diagnosed in young relative to old women (33, 36). However, authors used different criteria to group young and old women; the age thresholds were: 35 years, 50 years and 69 years. Surprisingly, Kilnic et al. (42) reported a higher percentage of p53-positive breast cancers in postmenopausal women as compared to premenopausal women. Other authors have not observed significant associations between p53 protein expression and age of breast cancer patients (20) or menopausal status (20). The association between p53 protein expression and location of distant metastases were contradictory. Paradiso et al. showed that p53expression was lower in breast cancers with distant metastases to soft tissues than in cancers with distant metastases to bones or viscera (43). Conversely, Elledge et al. (44) observed the association between p53 protein expression and presence of metastases in viscera. ASSOCIATION BETWEEN p53 PROTEIN EXPRESSION AND PROGNOSIS OF BREAST CANCER PATIENTS Numerous studies were undertaken to determine prognostic significance of p53 protein


710

J. Piekarski

presji białka p53 i brakiem ekspresji receptora progesteronego jest słabszy niż związek między występowaniem ekspresji białka p53 a brakiem receptora estrogenowego. Nie ma zgodności co do występowania związku między ekspresją białka p53 i występowaniem nadekspresji białka c-erbB-2. Przeważają prace, w których istnienie takiego związku statystycznego stwierdzono (37, 38). Prace, w których nie stwierdzono związku między ekspresją białka p53 a nadekspresją białka c-erbB-2 opublikowano w mniejszej liczbie (28). Warto jednak przytoczyć obserwację poczynioną przez Korschinga i wsp. (30) w badaniach nad podtypami raka piersi, przeprowadzonych przy użyciu techniki mikromacierzy. Autorzy ci zauważyli, że raki piersi cechujące się silną ekspresją białka p53 (>50% komórek) nigdy nie wykazywały silnej amplifikacji c-erbB-2. Zaobserwowano również związek między ekspresją białka p53 a ekspresją EGFR (41), choć nie wszyscy jego obecność potwierdzają (28). Niejednoznaczne wyniki przyniosły badania związku występowania ekspresji białka p53 z wiekiem rozpoznania raka piersi. Część autorów stwierdziła, że istotnie statystycznie częściej stwierdza się ekspresję białka p53 w rakach piersi rozpoznanych u kobiet młodszych niż w rakach piersi rozpoznanych u kobiet starszych (33, 36). Trzeba jednak podkreślić, że autorzy stosowali różne kryteria podziału kobiet na starsze i młodsze. Były to następujące kryteria: 35, 50 oraz 69 rok życia. W świetle tych wyników, zaskakujące wydają się wyniki badania Kilinca i Yaldiza (42), którzy stwierdzili, że ekspresja białka p53 w rakach piersi częściej występowała u kobiet pomenopauzalnych. Inni autorzy nie stwierdzili istotnego statystycznie związku między ekspresją białka p53 a wiekiem rozpoznania nowotworu (20), ani stanem menopauzalnym chorych (20). Badania nad związkiem ekspresji białka p53 a umiejscowieniem przerzutów odległych przyniosły sprzeczne wyniki. Paradisa i wsp. wykazali, że ekspresja białka p53+ występowała istotnie częściej w rakach piersi, których przerzuty rozwinęły się w tkankach miękkich niż w rakach, których przerzuty rozwinęły się w kościach lub trzewiach (43). Odmienne wyniki przedstawili Elledge i wsp. wskazując na związek ekspresji białka p53 i powstawaniem przerzutów w narządach trzewnych (44).

in breast cancer patients. The results of these studies were ambiguous. Many authors found that p53 protein expression is associated with subsequent disease relapse or shorter diseasefree survival (36); some found that this association is independent of other effects (45). Other studies were unable to identify the association between p53 protein expression and risk of relapse or disease-free survival (46); some authors found that the association exists but is not independent of other effects (36). Similarly, many authors found that p53 protein expression is associated with a higher risk of death or shorter overall survival (33); some found that this association is independent of other effects (45). Other studies have found an association between p53 protein expression and risk of death or overall survival (37, 43); some authors have found that the association exists but is not independent of other effects (31). Attempts were undertaken to increase the prognostic value of the p53 protein. To achieve this goal, p53 protein expression was analyzed together with other prognostic variables. However, the results were ambiguous. Nakopoulou et al. (37) did not find that p53 protein expression alone had any effect on prognosis. When p53 protein expression was analyzed together with c-erbB-2 protein overexpression, an effect on prognosis was evident. Nakopoulou et al. showed that breast cancer with a p53(+)/cerbB-2(+) signature had the worst prognosis (37). Korkolis et al. (47) did not find such an association. They found that the prognostic effects of p53 protein expression and c-erbB2overexpression did not add up. In contrast to Nakopoulou et al, a study by Rosen et al showed in a group of 440 early breast cancer patients that p53(+)/c-erbB-2(+) cancers had a better prognosis than p53(+)/c-erbB-2(-) cancers (26). Rosen et al. commented that their immunohistochemical assessment of p53 protein expression was not a reliable prognostic factor. However, in my opinion, this study is especially interesting because of the results presented by Rosen et al., which are similar to results of studies on genetic breast cancer subtypes. The phenotype p53(+)/c-erbB-2(-) is typical for the basal breast cancer subtype. Such basal breast cancers express CK 5/6 and have the worst prognosis of all genetic breast cancer subtypes (30). Studies investigating the association between p53 protein expression and local disease re-


Białko p53 w komórkach raka piersi – aktualny stan wiedzy

ZWIĄZEK EKSPRESJI BIAŁKA p53 Z ROKOWANIEM CHORYCH NA RAKA PIERSI Bardzo liczne badania nad znaczeniem rokowniczym ekspresji białka p53 w rakach piersi przyniosły niejednoznaczne wyniki. Wielu autorów stwierdziło, że występowanie ekspresji białka p53 pozostaje w związku z wystąpieniem nawrotu choroby lub krótszym czasem przeżycia bez nawrotu choroby (36), a niektórzy wykazali niezależność takiego związku od wpływu innych czynników (45). Inni nie stwierdzili związku między ekspresją białka p53 a ryzykiem nawrotu choroby lub czasem przeżycia bez nawrotu choroby (46), lub też podważyli niezależny charakter takiego związku (36). Podobnie, wielu autorów stwierdziło, że występowanie ekspresji białka p53 pozostaje w związku z krótszym czasem przeżycia całkowitego lub większym ryzykiem zgonu (33). Niektórzy wykazali, że związek ten jest niezależny od wpływu innych czynników (45). Inni autorzy nie stwierdzili związku między ekspresją białka p53 a ryzykiem zgonu lub czasem przeżycia całkowitego (37, 43), lub podważali niezależny charakter takiego związku (31). Próby zwiększenia wartości rokowniczej ekspresji białka p53 poprzez rozpatrywanie jej łączenia z innymi czynnikami rokowniczymi przyniosły niejednoznaczne, a nawet sprzeczne wyniki. Nakopoulou i wsp. (37) nie stwierdzili, aby sama ekspresja białka p53 miała związek z rokowaniem. Jednak, gdy autorzy rozpatrywali ekspresję białka p53 łącznie z nadekspresją białka c-erbB-2, związek z rokowaniem stwierdzili. Wykazali oni, że raki o fenotypie p53(+)/cerbB-2(+) rokują najgorzej (37). Związku takiego nie zauważyli Korkolis i wsp. (47), którzy stwierdzili, że wpływ rokowniczy ekspresji białka p53 nie nakłada się na wpływ rokowniczy ekspresji białka c-erbB-2. Zaskakujące wyniki, sprzeczne z wynikami przedstawionymi przez Nakopoulou i wsp., przyniosły badania Rosena i wsp. (26). Wykazali oni w grupie 440 wczesnych raków piersi, że najlepiej rokują właśnie raki o fenotypie p53(+)/c-erbB-2(+), a najgorzej raki o fenotypie p53(+)/c-erbB-2(-). Komentując wyniki swoich badań, Rosen i wsp. stwierdzili, że ekspresja białka p53 oceniana immunohistochemicznie nie jest wiarygodnym czynnikiem rokowniczym. Warto jednak zwrócić uwagę na te badania, ponieważ wskazują one, że raki o fenotypie p53(+)/c-erbB-2(-) ce-

711

currence have been contradictory . Some authors observed an association in patients treated with mastectomy or breast conserving therapy, whereas others did not. In 1996, Barbareschi et al. (48) addressed the effect of p53 protein on patient survival. They performed a meta-analysis of 37 studies and found that in 12 studies p53 protein expression was independently associated with survival, in 11 studies only border-line association was described, and in 14 studies no association with survival was reported. It is generally accepted that any negative prognostic effect of p53 protein is relatively small (49). Dowell concluded, “…there is a striking correlation between the number of cases in the study and the likelihood of p53 being a prognostic factor; this… implies that p53 is only a relatively weak prognostic factor” (49). Similar opinion was presented by Bankfalvi et al. (17), who claimed that p53 was a weak prognostic factor in sporadic breast cancer. p53 protein expression reaches independent prognostic value only in large homogenous groups of patients, stratified for the presence of important clinical and pathological variables (17). It should be noted, however, that although p53 protein may not independently affect survival, it is a marker of an aggressive breast cancer phenotype (G3, ER). EXPRESSION OF p53 PROTEIN AS A PREDICTIVE FACTOR Despite the theoretical basis for a predictive role of p53 protein in breast cancer (i.e. the need for normal p53 function in chemotherapy and radiotherapy), study results have been ambiguous. In vitro, some authors confirmed the association between p53 protein expression and susceptibility to chemotherapy and radiotherapy, while others have not. Similarly, some authors have confirmed an association between p53 protein expression and susceptibility to treatment in vivo (28), while others have not (40). In 2005, a Consensus Panel of experts claimed that “although p53 protein accumulation and gene mutation were implicated in chemotherapy resistance, the clinical value of these findings remains controversial” (50).


712

J. Piekarski

chuje najgorsze rokowanie. Obserwacja ta jest zgodna z wynikami badań nad typami genetycznymi raka piersi. Fenotyp p53(+)/c-erbB-2(-) jest typowy dla raków o podstawnych, wykazujących ekspresję CK 5/6, cechujących się rzeczywiście najgorszym rokowaniem wśród typów genetycznych raka piersi (30). Niejednoznaczne wyniki przyniosły również badania związku między ekspresją białka p53 a wystąpieniem wznowy miejscowej. Niektórzy autorzy zaobserwowali występowanie takiego związku u chorych poddanych amputacji piersi lub leczeniu oszczędzającemu, podczas gdy inni związku takiego nie stwierdzili. Próbę podsumowania wyników badań nad oceną wartości ekspresji białka p53 jako czynnika rokowniczego podjął w 1996 r. Barbareschi (48). Poddał on metaanalizie wyniki 37 badań i stwierdzili, że w 12 wykazano, że ekspresja białka p53 jest niezależnym czynnikiem rokowniczym, w 11 stwierdzono graniczną zależność z rokowaniem, a w 14 nie stwierdzono związku ekspresji białka p53 z rokowaniem. Obecnie uważa się, że jakikolwiek niekorzystny wpływ ekspresji białka p53 na rokowanie jest względnie mały (49). Zauważono, że „można zaobserwować uderzający związek między liczbą analizowanych przypadków raka piersi a prawdopodobieństwem wykazania, że p53 jest czynnikiem rokowniczym; im większe grupy, tym więcej badań wykazuje, że p53 jest czynnikiem rokowniczym; to oznacza, że p53 jest względnie słabym czynnikiem rokowniczym” (49). Podobną opinię przedstawili Bánkfalvi i wsp. (18). Według nich, p53 wydaje się słabym

czynnikiem rokowniczym w sporadycznym raku piersi. Osiąga niezależną wartość rokowniczą tylko w dużych i jednorodnych grupach chorych, dodatkowo poddanych warstwowaniu pod względem ważnych zmiennych klinicznopatologicznych (18). Trzeba jednak zauważyć, że choć występowanie ekspresji białka p53 może nie wywierać niezależnego wpływu rokowniczego u chorych na raka piersi, to charakteryzuje bardziej agresywny fenotyp raka piersi (G3, ER-). EKSPRESJA BIAŁKA p53 JAKO CZYNNIK PREDYKCYJNY Odrębnym zagadnieniem jest znaczenie predykcyjne ekspresji białka p53. Pomimo przesłanek teoretycznych, wskazujących że działanie szlaku p53 jest potrzebne do skutecznego działania chemioterapii i radioterapii, wyniki badań nad znaczeniem predykcyjnym ekspresji białka p53 w rakach piersi są niejednoznaczne. W modelu in vitro niektórzy autorzy potwierdzili związek między ekspresją białka p53 a wrażliwością na chemioterapię i radioterapię, podczas gdy inni nie stwierdzili takiego związku. Podobnie in vivo, część autorów stwierdziła związek między ekspresją białka p53 w rakach piersi a wrażliwością na leczenie (28), podczas gdy inni takiego związku nie stwierdzili (40). W 2005 r. Panel Ekspertów Konferencji St. Galen uznał, że chociaż ekspresja białka p53 i mutacje genu p53 implikują odporność na chemioterapię, to wartość kliniczna tego odkrycia jest niepewna (50).

PIŚMIENNICTWO / REFERENCES 1. Lane DP, Crawford LV: T antigen is bound to a host protein in SV40-transformed cells. Nature 1979; 278: 261-63. 2. Mackay J, Steel CM, Elder PA et al.: Allele loss on short arm of chromosome 17 in breast cacer. Lancet 1988; ii: 1384-85. 3. Noble JR, Willetts KE, Mercer WE et al.: Effects of exogenous wild-type p53 on a human lung carcinoma cell line with endogenous wild-type p53. Exper Cell Res 1992; 203: 297-304. 4. Fields S, Jang SK. Presence of potent transcription activating sequence in the p53 protein. Science 1990; 249: 1046-49. 5. Mercer WE, Shields MT, Lin D et al.: Growth suppression induced by wild-type p53 protein is accompanied by selective down-regulation of proliferating-

cell nuclear antigen expression. Proc Natl Acad Sci USA 1991; 88: 1958-62. 6. El-Deiry WS, Tokino T, Waldman T et al.: Topological control of p21 WAF1/CIP1 expression in normal and neoplastic tissues. Cancer Res 1995; 55: 2910-19. 7. Lin D, Shields MT, Ullrich SJ et al.: Growth arrest induced by wild-type p53 protein blocks cells prior to or near the restriction point in late G1 phase. Proc Natl Acad Sci USA 1992; 89: 9210-14. 8. Lane DP: Cancer. p53, guardian of the genome. Nature 1992; 358: 15-16. 9. Reich NC, Oren M, Levine AJ: Two distinct mechanisms regulate the levels of a cellular tumor antigen, p53. Mol Cell Biol 1983; 3: 2143-50. 10. Momand J, Zametti GP, Olson DC et al.: The mdm-2 oncogene product forms a complex with the


Białko p53 w komórkach raka piersi – aktualny stan wiedzy

p53 protein and inhibits p53-mediated transactivation. Cell 1991; 69: 1237-45. 11. Osborne RJ, Merlo GR, Mitsudomi T et al.: Mutations in the p53 gene in primary human breast cancers. Cancer Res 1991; 51: 6194-98. 12. Malkin D, Li FP, Strong LC et al.: Germ-line p53 mutations in a familial syndrome of breast cancer, sarcomas and other neoplasms. Science 1990; 348: 747-49. 13. Srivastava S, Zou ZQ, Pirollo K et al.: Germline transmission of a mutated p53 gene in a cancer-prone family with Li-Fraumeni syndrome. Nature 1990; 348: 747-49. 14. Li FP, Fraumeni F Jr: Rhabdomyosarcoma in children: epidemiologic study and identification of a familial cancer syndrom. J Natl Cancer Inst 1969; 43: 1365-73. 15. Gannon JV, Greaves R, Iggo R et al.: Activating mutations in p53 produce a common conformational effect. A monoclonal antibody specific for the mutant form. EMBO J 1990; 9: 1595-1602. 16. Finlay CA, Hinds PW, Levine AJ: The p53 proto-oncogene can act as a suppressor of transformation. Cell 1989; 57: 1083-93. 17. Ozbun MA, Butel JS: Tumor suppressor p53 mutations and breast cancer: a critical analysis. Adv Cancer Res 1995; 66: 71-141. 18. Bánkfalvi A, Tory K, Temper M et al.: Clinical relevance of immunohistochemical expression of p53-targeted gene products mdm-2, p21 and bcl-2 in breast carcinoma. Pathol Res Pract 2000; 196: 489-501. 19. Gretarsdottir S, Tryggvadottir L, Jonasson JG et al.: TP53 mutation analyses on breast carcinomas: a study of paraffin-embedded archival material. Br J Cancer 1996; 74: 555-61. 20. Thirion A, Rouanet P, Thezenas S et al.: Interest of investigating p53 status in breast cancer by four different methods. Oncol Rep 2002; 9: 116772. 21. Thorlacius S, Thorgilsson B, Bjornsson J et al.: TP53 mutations and abnormal p53 protein staining in breast carcinomas related to prognosis. Eur J Cancer 1995; 31: 1856-61. 22. Hurlimann J, Chaubert, Benhattar J: p53 gene alterations and p53 protein accumulation in infiltrating ductal breast carcinomas: correlation between immunohistochemical and molecular biology techniques. Mod Pathol 1994; 7: 423-28. 23. Fisher CJ, Gillett CE, Vojtešek B et al.: Problems with p53 immunohistochemical staining: the effect of fixation and variation in the methods of evaluation. Br J Cancer 1994; 69: 26-31. 24. Wynford-Thomas D: p53 in tumor pathology: can we trust immunohistochemistry. J Pathol 1992; 166: 329-30. 25. Bessarova AV, Popov AA: Immunohistochemical detection of p53 – effect of fixation and methods of antigen retrieval. Folia Histochem Cytobiol 1998; 36: 127-32. 26. Rosen PP, Lesser ML, Arroyo CD et al.: p53 in node-negative breast carcinoma: an immunohisto-

713

chemical study of epidemiologic risk factors, histologic features, and prognosis. J Clin Oncol 1995; 13: 821-30. 27. Jacobs TW, Prioleau JE, Stillman IE et al.: Loss of tumor marker-immunostaining intensity on stored paraffin slides of breast cancer. J Natl Cancer Inst 1996; 88: 1054-59. 28. Horne GM, Anderson JJ, Tiniakos DG et al.: p53 protein as a prognostic indicator in breast carcinoma: a comparison of four antibodies for immunohistochemistry. Br J Cancer 1996; 73: 29-35. 29. Allred DC, Clark GM, Elledge R et al.: Association of p53 protein expression with tumor cell proliferation rate and clinical outcome in node-negative breast cancer. J Natl Cancer Inst 1993; 85: 22535. 30. Korsching E, Packeisen J, Agelopoulos K et al.: Cytogenetic alteration and cytokeratin expression patterns in breast cancer: integrating a new model of breast differentiation into cytogenetic pathways of breast carcinogenesis. Lab Invest 2002; 82: 152533. 31. Thor AD, Moore DHII, Edgerton SM et al.: Accumulation of p53 tumor suppressor gene protein: an independent marker of prognosis in breast cancer. J Natl Cancer Inst 1992; 84: 845-55. 32. Stenmark-Askmalm M, Stål O, Sullivan S et al.: Cellular accumulation of p53 protein: an independent prognostic factor in stage II breast cancer. Eur J Cancer 1994; 30A: 175-80. 33. Pietiläinen T, Lipponen P, Aaltomaa S et al.: Expression of p53 protein has no independent prognostic value in breast cancer. J Pathol 1995; 177: 225-32. 34. Luna-Moré S, de los Santos F, Breton JJ et al.: Estrogen and progesterone receptors, c-erbB-2, p53, and bcl-2 in thirty-three invasive micropapillary breast carcinomas. Path Res Pract 1996; 192: 2732. 35. Midulla C, De Iorio P, Nagar C et al.: Immunohistochemical expression of p53, nm23-HI, Ki67, and DNA ploidy: correlation with lymph node status and other clinical pathologic parameters in breast cancer. Anticancer Res 1999; 19: 4033-38. 36. Stenmark-Askmalm M, Stål O, Olsen K et al.: p53 as a prognostic factor in stage I breast cancer. Br J Cancer 1995; 72: 715-19. 37. Nakopoulou LL, Alexiadou A, Theodoropoulos GE et al.: Prognostic significance of the co-expression of p53 and c-erbB-2 proteins in breast cancer. J Pathol 1996; 179: 31-38. 38. Bozcuk H, Uslu G, Peætereli E et al.: Predictors of distant metastasis at presentation in breast cancer: a study also evaluating associations among common biological indicators. Breast Cancer Res Treat 2001; 68: 239-48. 39. Fresno M, Molina R, Pérez del Rio MJ et al.: p53 expression is of independent predictive value in lymph node-negative breast carcinoma. Eur J Cancer 1997; 33: 1268-74. 40. Rozan S, Vincent-Salomon A, Zafrani B et al.: No significant predictive value of c-erbB-2 or p53


714

J. Piekarski

expression regarding sensitivity to primary chemotherapy or radiotherapy in breast cancer. Int J Cancer 1998; 79: 27-33. 41. Walker RA, Dearing SJ, Lane DP et al.: Expression of p53 protein in infiltrating and in-situ breast carcinomas. J Pathol 1991; 165: 203-11. 42. Kilinc N, Yaldiz M: p53, c-erbB-2 expression and steroid hormone receptors in breast carcinoma: correlations with histopathological parameters. Eur J Gynaecol Oncol 2004; 25: 606-10. 43. Paradiso A, Tommasi S, Barletta A et al.: Metastatic site and p53 primary tumor expression in previously untreated stage IV breast cancer patients. Anticancer Res 1999; 19: 4523-28. 44. Elledge R, Clark G, Allred D: Metastatic distribution of breast cancer and survival after first recurrence, according to p53 status. 21St Annual San Antonio Breast Cancer Symposium 1998 [Abstract]. 45. Caffo O, Doglioni C, Veronese S et al.: Prognostic value of p21WAF and p53 expression in breast carcinoma: an immunohistochemical study in 261

Pracę nadesłano: 17.01.2007 r. Adres autora: 93-509 Łódź, ul. Paderewskiego 4

patients with long-term follow-up. Clin Cancer Res 1996; 2: 1591-99. 46. Kristen P, Müller JG, Caffier H: Prognostic relevance of p53 in node negative breast cancer. Anticancer Res 1997; 17: 2869-72. 47. Korkolis DP, Tsoli E, Yiotis J et al.: Tumor histology and stage but not p53, Her2-neu or cathepsin-D expression are independent prognostic factors in breast cancer patients. Anticancer Res 2004; 24: 2061-68. 48. Barbareschi M: Prognostic value of the immunohistochemical expression of p53 in breast carcinomas. Appl Immunohistochem 1996; 4: 106-16. 49. Dowell SP, Hall PA:. The p53 tumour suppressor gene and tumour prognosis: is there a relationship? J Pathol 1995; 177: 221-24. 50. Goldhirsch A, Glick JH, Gelber RD et al.: Meeting highlights: International Expert Consensus on the primary therapy of early breast cancer 2005. Ann Oncol 2005; 16: 1569-83.

Nr5  

ORGAN TOWARZYSTWA CHIRURGÓW POLSKICH WYDAWCA ROK ZA£O¯ENIA 1893 MAJ 2007 ••••• TOM 79 ••••• NR 5 FUNDACJA POLSKI PRZEGL¥D CHIRURGICZNY

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you