Background: Ischemic preconditioning (IPC) has been found in animals to have a protective effect against future ischemic injury to muscle tissue. Such injury is unavoidable during some surgical procedures. To determine whether chronic ischemia in the lower extremities would imitate IPC and reduce ischemic injury during vascular surgery, we designed a controlled clinical study.
Patients and methods: Two groups of patients at a university-affiliated medical centre with chronic lower-extremity ischemia served as models of IPC: 6 patients awaiting femoral distal bypass (FDB) and 4 scheduled for aortobifemoral (ABF) bypass grafting for aortoiliac occlusive disease. Seven patients undergoing elective open repair of an infrarenal abdominal aortic aneurysm (AAA) were chosen as non-IPC controls. Three hematologic indicators of skeletal-muscle injury, lactate dehydrogenase (LDH), creatine kinase (CK) and myoglobin, were measured before placement of the proximal clamp, during surgical ischemia, immediately upon reperfusion, 15 minutes after and 1 hour after reperfusion, and during the first, second and third postoperative days.
Results: Baseline markers of skeletal-muscle injury were similar in all groups. In postreperfusion samples, concentrations of muscle-injury markers were significantly lower in the 2 PC groups than in the control group. For example, at day 2, LDH levels were increased by about 30% over baseline measures in the elective AAA (control) group, whereas levels in the FDB and ABF groups remained statistically unchanged from baseline. Myoglobin in controls had increased by 977%, but only by 160% in the FDB and 528% in the ABF groups. CK levels, in a similar trend, were 1432% higher in the control group and only 111% (FDB) and 1029% (ABF) in the study groups. Taken together, these data represent a significant level of protection.
Conclusions: Patients with chronic lower-extremity ischemia suffered less severe ischemic injury after a period of acute ischemia than those with acute ischemia alone. Ischemic preconditioning is one proposed mechanism to help explain this protective effect.
Contexte: On a constaté que le préconditionnement ischémique (PCI) chez les animaux a un effet protecteur contre de futures lésions ischémiques des tissus musculaires. De telles lésions sont inévitables pendant certaines interventions chirurgicales. Pour déterminer si l'ischémie chronique des membres inférieurs imiterait le PCI et réduirait les lésions ischémiques pendant une chirurgie vasculaire, nous avons conçu une étude clinique contrôlée.
Patients et méthodes: Deux groupes de patients à un centre médical affilié à une université atteints d'ischémie chronique aux membres inférieurs ont servi de modèles de PCI : six patients attendaient un pontage fémoral distal (PFD) et quatre devaient subir une greffe de prothèse aortobiféomorale (ABF) contre une occlusion aorto-ïliaque. Sept patients subissant une réparation ouverte élective d'un anévrisme de l'aorte abdominale (AAA) infrarénale ont été choisis comme témoins non PCI. On a mesuré trois indicateurs hématologiques de lésion musculosquelettique, soit la lactate déshydrogénase (LDH), la créatine kinase (CK) et la myoglobine, avant la mise en place de la pince proximale, pendant l'ischémie chirurgicale, immédiatement après la reperfusion, 15 minutes après la reperfusion et une heure après la reperfusion, et le premier, le deuxième et le troisième jour après l'intervention.
Résultats: Les marqueurs de référence de lésion musculosquelettique étaient semblables chez les sujets de tous les groupes. Dans les échantillons prélevés après la reperfusion, les concentrations de marqueurs de lésion musculaire étaient beaucoup moins élevées chez les sujets des deux groupes PCI que chez ceux du groupe témoin. Le jour 2, par exemple, les concentrations de LDH avaient augmenté d'environ 30 % par rapport aux mesures de référence chez les sujets du groupe ayant subi une réparation élective de l'AAA (témoins), tandis que les concentrations chez les sujets des groupes PFD et ABF sont demeurées statistiquement inchangées par rapport au niveau de référence. Les concentrations de myoglobine chez les sujets témoins ont augmenté de 977 %, mais seulement de 160 % chez ceux du groupe PFD et de 528 % chez ceux du groupe ABF. Suivant une tendance semblable, les concentrations de CK avaient grimpé de 1432 % chez les sujets du groupe témoin et de seulement 111 % (PFD) et 1029 % (ABF) chez les sujets des groupes à l'étude. Dans l'ensemble, ces données représentent un niveau important de protection.
Conclusions: Les patients qui avaient une ischémie chronique des membres inférieurs ont subi une lésion ischémique moins grave après une période d'ischémie aiguë que ceux qui avaient de l'ischémie aiguë seulement. Le préconditionnement ischémique constitue un moyen proposé qui aide à expliquer cet effet protecteur.