Anest. intenziv. Med. 2016;27(2):98-106
Alarminy a jejich role v perioperační medicíněIntenzivní medicína - Přehledný článek
- Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Fakultní nemocnice Ostrava-Poruba
- Katedra intenzivní medicíny a forenzních oborů, Lékařská fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě
Alarminy jsou látky proteinové povahy, které se za normálního stavu nacházejí v buňkách a plní zde svou fyziologickou funkci. V současné době je již identifikována celá řada alarminů, z nichž k nejvíce zkoumaným patří high-mobility group box 1, heat-shock proteiny, proteiny S100A, mitochondriální DNA a formylované formy tripeptidu methionin-leucin-fenylalanin. V patologickém stavu se tyto látky uvolňují, popř. jsou aktivně vylučovány extracelulárně, kde hrají důležitou roli v procesu aktivace vrozeného imunitního systému. Role alarminů byla v posledních desetiletích zkoumána v rámci patofyziologie některých chronických onemocnění, ale existuje i řada prací, které se zabývají vztahem alarminů k akutním zánětlivým stavům, jako např. k syndromu systémové zánětlivé odpovědi infekční i neinfekční etiologie. Rozsáhlý chirurgický výkon by pravděpodobně také mohl vést k vyplavení alarminů z poškozených tkání. Stanovení hladiny alarminů by v těchto případech mohlo vést k lepšímu pochopení patofyziologie chirurgického traumatu, zpřesnit jeho monitorování a zlepšit stanovení klinické prognózy pacientů. Tento fakt ale doposud extenzivně zkoumán nebyl.
Klíčová slova: alarminy; chirurgický výkon; imunitní odpověď; sterilní zánět
Alarmins and their role in perioperative medicine
Alarmins are mostly protein-based substances which, under normal conditions, are localized intracellularly, fulfilling their physiological functions. Currently, the most studied group of alarmins consists of the high-mobility group box 1, heat-shock proteins, proteins S100A, mitochondrial DNA and formylated methionine-leucyl-phenylalanine. In pathological condition, alarmins are released or actively secreted into the extracellular space where they presumably play an important role in activation of innate immunity. A wide spectrum of alarmins has been identified. Alarmins were studied in several chronic diseases during the last decades but there is also an increasing number of research papers concerning their relationship with acute inflammatory conditions, e.g. the systemic inflammatory response syndrome caused by infectious or non-infectious insults. Extensive surgery has some attributes which might lead to the release of alarmins from the injured/damaged tissues. In such cases, the measuring of blood levels of alarmins could bring better understanding of the pathophysiology of surgical trauma, refine its monitoring and improve our ability to predict the clinical outcome of the patients. This issue warrants further thorough studying.
Keywords: alarmins; surgery; immune response; sterile injury
Vloženo: 29. září 2015; Přijato: 7. prosinec 2015; Zveřejněno: 1. duben 2016 Zobrazit citaci
Reference
- Matzinger, P. The danger model: a renewed sense of self. Science, 2002, 296, p. 301-305.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Matzinger, P., Kamala, T. Tissue-based class control: the other side of tolerance. Nat. Rev. Immunol., 2011, 11, p. 221-230.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Seong, S. Y., Matzinger, P. Hydrophobicity: an ancient damage-associated molecular pattern that initiates innate immune responses. Nat. Rev. Immunol., 2004, 4, p. 469-478.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Bianchi, M. E. DAMPs, PAMPs and alarmins: all we need to know about danger. J. Leukoc. Biol., 2007, 81, p. 1-5.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Chan, J. K., Roth, J., Oppenheim, J. J., Tracey, K. J., Vogl, T., Feldmann, M., Horwood, N., Nanchahal, J. Alarmins: awaiting a clinical response. J. Clin. Invest., 2012, 122, p. 2711-2719.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Shields, A. M., Panayi, G. S., Corrigall, V. M. Resolution-associated molecular patterns (RAMP): RAMParts defending immunological homeostasis? Clin. Exp. Immunol., 2011, 165, 3, p. 292-300.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Fadeel, B. Clear and present danger? Engineered nanoparticles and the immune system. Swiss Med. Wkly, 2012, 142:w13609.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Krysko, D. V., Agostinis, P., Krysko, O., Garg, A. D., Bachert, C., Lambrecht, B. N., Vandenabeele, P. Emerging role of damage-associated molecular patterns derived from mitochondria in inflammation. Trends Immunol., 2001, 32, p. 157-164.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rocco, P. R., Dos Santos, C., Pelosi, P. Lung parenchyma remodeling in acute respiratory distress syndrome. Minerva Anestesiol., 2009, 75, 12, p. 730-740.
Přejít na PubMed...
- Tsan, M. F. Heat shock protein and high mobility group box 1 protein lack cytokine function. J. Leukoc. Biol., 2011, 89, p. 847-853.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lotze, M. T., Deisseroth, A., Rubartelli, A. FOCiS on damage associated molecular pattern molecules. Clin Immunol 2007; 124:1-4
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lotze, M. T., Tracey, K. J. High-mobility group box 1 protein (HMGB1): nuclear weapon in the immune arsenal. Nat. Rev. Immunol., 2005, 5, p. 331-342.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Yanai, Ban T., Taniguchi, T. High-mobility group box family of proteins: ligand and sensor for innate immunity. Trends Immunol., 2012, 33, p. 633-640.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cohen, M. J., Brohi, K., Calfee, C. S., Rahn, P., Chesebro, B. B., Christiaans, S. C., Carles, M., Howard, M., Pittet, J. F. Early release of high mobility group box nuclear protein 1 after severe trauma in humans: role of injury severity and tissue hypoperfu-sion. Crit. Care, 2009, 13, 6, R174.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Hartl, F. U., Hayer-Hartl, M. Molecular chaperones in the cytosol: from nascent chain to folded prtein. Science, 2002, 295, p. 1852-1858.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Caderwood, S. K., Mambula, S. S., Gray, P. J. Jr. Exracellular heat shock proteins in cell signaling and immunity. Ann. N. Y. Acad. Sci., 2007, 1113, s. 28-39.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- McIlroy, D. J., Bigland, M., White, A. E., Hardy, B. M., Lott, N., Smith, D. W., Balogh, Z. J. Cell necrosis-independent sustained mitochondrial and nuclear DNA release following trauma surgery. J. Trauma Acute Care Surg., 2015, 78, p. 282-288.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Pugin, J. How tissue injury alarms the immune system and causes inflammatory response syndrome. Ann. Intensive Care, 2012, 2, 27.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Heizmann, C. W., Fritz, G., Schafer, B. W. S100 proteins: structure, functions and pathology. Front. Biosci., 2002, 7, p. 1356-1368.
Přejít k původnímu zdroji...
- Foell, D., Wittkowski, H., Vogl, T., Roth, J. S100 proteins expressed in phagocytes: a novel group of damage-associated molecular pattern molecules. J. Leukoc. Biol., 2007, 81, p. 28-37.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Frosch, M., Metze, D., Foell, D., Vogl, T., Sorg, C., Sunderkötter, C., Roth, J. Early activation of cutaneous vessels and epithelial cells is characteristic of acute systemic onset juvenile idiopathic arthritis. Exp. Dermatol., 2005, 14, 4, p. 259-265.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vogl, T., Pröpper, C., Hartmann, M., Strey, A., Strupat, K., van den Bos, C., Sorg, C., Roth, J. S100A12 is expressed exclusively by granulocytes and acts independently from MRP8 and MRP14. J. Biol. Chem., 1999, 274, p. 25291-25296.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Pietzch, J., Hoppmann, S. Human S100A12: a novel key player in inflammation? Amino Acids, 2009, 36, p. 381-389.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Foell, D., Roth, J. Proinflammatory S100 proteins in arthritis and autoimmune disease. Arthritis Rheum., 2004, 50, p. 3762-3771.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Meijer, B., Gearry, R. B., Day, A. S. The role of S100A12 as a systemic marker of inflammation. Int. J. Inflam., 2012, 907078.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Shrikrishna, G., Panneerselvam, K., Westphal, V., Abraham, V., Varki, A., Freeze, H. H. Two proteins modulating transendothelial migration of leukocytes recognize novel carboxylated glycans on endothelial cells. J. Immunol., 2001, 166, p. 4678-4688.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- NeSmith, E. G., Weinrich, S. P., Andrews, J. O., Medeiros, R. S., Hawkins, M. L., Weinrich, M. Systemic inflammatory response syndrome score and race as predictors of length of stay in the intensive care unit. Am. J. Crit. Care, 2009, 18, p. 339-346.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Baue, A. E., Durham, R., Faist, E. Systemic inflammatory response syndrome (SIRS), multiple organ dysfunction syndrome (MODS), multiple organ failure (MOF): are we winning the battle? Shock, 1998, 10, p. 79-89.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Jakobson, T., Karjagin, J., Vipp, L., Padar, M., Parik, A. H., Starkopf, L., Kern, H., Tammik, O., Starkopf, J. Postoperative complications and mortality after major gastrointestinal surgery. Medicina (Kaunas), 2014, 50, p. 111-117.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Khuri, S. F., Henderson, W. G., DePalma, R. G., Mosca, C., Healey, N. A., Kumbhani, D. J. Participants in the VA National Surgical Quality Improvement Program. Determinants of long-term survival after major surgery and the adverse effect of postoperative complications. Ann. Surg., 2005, 242, p. 326-341.
Přejít k původnímu zdroji...
- Barie, P. S., Hydo, L. J. Epidemiology of multiple organ dysfunction syndrome in critical surgical illness. Surg. Infect. (Larchmt), 2000, 1, p. 173-185.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Pearse, R. M., Harrison, D. A., James, P., Watson, D., Hinds, C., Rhodes, A., Grounds, R. M., Bennett, E. D. Identification and characterisation of the high-risk surgical population in the United Kingdom. Crit. Care, 2006, 10:R81.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Jhanji, S., Thomas, B., Ely, A., Watson, D., Hinds, C. J., Pearse, R. M. Mortality and utilisation of critical care resources amongst high-risk surgical patients in a large NHS trust. Anaesthesia, 2008, 63, p. 695-700.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Dobson, G. P. Addressing the Global Burden of Trauma in Major Surgery. Front. Surg., 2015, 3, 2:43.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- van Golen, R. F., Reiniers, M. J., Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Heger, M. Sterile inflammation in hepatic ischemia/reperfusion injury: present concepts and potential therapeutics. J. Gastroenterol. Hepatol., 2013, 28, p. 394-400.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- van Golen, R. F., van Gulik, T. M., Heger, M. The sterile immune response during hepatic ischemia/reperfusion. Cytokine Growth Factor Rev., 2012, 23, p. 69-84.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Marik, P. E., Flemmer, M. The immune response to surgery and trauma: implications for treatment. J. Trauma Acute Care Surg., 2012, 73, p. 801-808.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Gentle, L. F., Cuenca, A. G., Efron, P. A., Ang, D., Bihorac, A., McKinley, B. A., Moldawer, L. L., Moore, F. A. Persistent inflammation and immunosuppression: A common syndrome and new horizon for surgical intensive care. J. Trauma Acute Care Surg., 2012, 72, p. 1491-501.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Reinhardt, R., Pohlmann, S., Kleinertz, H., Hepner-Schefczyk, M., Paul, A., Flohé, S. B. Invasive Surgery Impairs the Regulatory Function of Human CD56 bright Natural Killer Cells in Response to Staphylococcus aureus. Suppression of Interferon-γ Synthesis. PLoS One, 2015, 10:e0130155.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Terrando, N., Brzezinski, M., Degos, V., Eriksson, L. I., Kramer, J. H., Leung, J. M., Miller, B. L., Seeley, W. W., Vacas, S., Weiner, M. W., Yaffe, K., Young, W. L., Xie, Z., Maze, M. Perioperative cognitive decline in the aging population. Mayo Clin Proc., 2011, 86, p. 885-893.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cui, P., Fang, X. Pathogenesis of infection in surgical patients. Curr. Opin. Crit. Care, 2015, 21, p. 343-350
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Islam, N., Whitehouse, M., Mehendale, S., Hall, M., Tierney, J., O'Connell, E., Blom, A., Bannister, G., Hinde, J., Ceredig, R., Bradley, B. A. Post-traumatic immunosuppression is reversed by anti-coagulated salvaged blood transfusion: deductions from studying immune status after knee arthroplasty. Clin. Exp. Immunol., 2014, 177, p. 509-520.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kimura, F., Shimizu, H., Yoshidome H, Ohtsuka M, Miyazaki M. Immunosuppression following surgical and traumatic injury. Surg Today, 2010, 40, p. 793-808.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Bone, R. C., Balk, R. A., Cerra, F. B., Dellinger, R. P., Fein, A. M., Knaus, W. A., Schein, R. M., Sibbald, W. J. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference: definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit. Care Med., 1992, 20, p. 864-874.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kaczmarek, A., Vendenabeele, P., Krysko, D. V. Necroptosis: The release of damage-associated molecular patterns and its physiological relevance. Immunity, 2013, 38, p. 209-223.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...