Anest. intenziv. Med. 2017;28(5):289-296

Endoteliální glykokalyx a tekutinová terapie v intenzivní a perioperační medicíněIntenzivní medicína - Přehledný článek

D. Astapenko1,2, J. Pouska3,4, V. Černý1,2,5,8, J. Beneš3,4,9,*
1 Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Fakultní nemocnice Hradec Králové
2 Lékařská fakulta v Hradci Králové, Univerzita Karlova
3 Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Fakultní nemocnice Plzeň
4 Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny, Lékařská fakulta v Plzni, Univerzita Karlova
5 Klinika anesteziologie, perioperační a intenzivní medicíny, Masarykova nemocnice Ústí nad Labem, Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem
6 Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví
7 Centrum pro výzkum a vývoj, Fakultní nemocnice Hradec Králové
8 Dept. of Anesthesia, Pain Management and Perioperative Medicine, Dalhousie University, Halifax, Kanada
9 Biomedicínské centrum, Lékařská fakulta v Plzni, Univerzita Karlova

Endoteliální glykokalyx představuje klíčovou komponentu endoteliální bariéry na její intraluminální straně a má rozhodující úlohu při udržování vaskulární integrity za fyziologických a velmi pravděpodobně i patologických stavů. Biochemická struktura glykokalyx determinuje její vysokou vulnerabilitu, v kontextu kritických stavů je rozvoj endoteliální dysfunkce vždy spojen s určitým stupněm poškození glykokalyx. Současný stav poznání umožňuje formulovat předpoklad vztahu mezi funkcí glykokalyx a náhradou objemu v rámci tekutinové terapie. Minimalizace poškození (případně reparace již poškozené) glykokalyx představuje racionální klinický koncept k udržení/obnovení endoteliální integrity a dosažení maximální možné objemové efektivity tekutinové náhrady. Článek přináší shrnutí dané problematiky a diskutuje argumenty pro zohlednění významu glykokalyx při rozhodování o způsobu vedení tekutinové léčby.

Klíčová slova: endoteliální glykokalyx; tekutinová terapie; mikrocirkulace

The endothelial glycocalyx and fluid therapy in critical care and perioperative medicine

The endothelial glycocalyx represents a key component of the endothelial barrier on its intraluminal side. It is vital for the maintenance of vascular integrity in physiological conditions and most probably also in pathophysiological conditions. Due to its sugar-based structure, it is highly vulnerable and in the context of critical conditions of patients, the development of endothelial dysfunction is always linked to a certain degree of damage of the glycocalyx. The current state of knowledge favours determining a presumption of a relationship between the function of the glycocalyx and volume replacement therapy. Attempts to minimize damage (and to allow spontaneous recovery) are the only available rational concepts of maintaining integrity of the endothelium and reaching the maximal effect of infusion therapy. This narrative review article brings a summary of this topic and discusses arguments for consideration of the significance of the glycocalyx in the decision-making in fluid therapy.

Keywords: endothelial glycocalyx; fluid therapy; microcirculation

Vloženo: 4. duben 2017; Přijato: 3. červenec 2017; Zveřejněno: 1. říjen 2017  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Astapenko D, Pouska J, Černý V, Beneš J. Endoteliální glykokalyx a tekutinová terapie v intenzivní a perioperační medicíně. Anest. intenziv. Med. 2017;28(5):289-296.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Oberleithner H. Vascular endothelium leaves fingerprints on the surface of erythrocytes. Pflügers Arch - Eur J Physiol. 2013;465:1451-1458. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Tarbell JM, Pahakis MY. Mechanotransduction and the glycocalyx. J Intern Med. 2006;259:339-350. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Reitsma S, Slaaf DW, Vink H, van Zandvoort MAMJ, oude Egbrink MGA. The endothelial glycocalyx: composition, functions, and visualization. Pflugers Arch. 2007;454:345-359. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Megens RTA, Reitsma S, Schiffers PHM, Hilgers RHP, De Mey JGR, Slaaf DW, et al. Two-photon microscopy of vital murine elastic and muscular arteries. Combined structural and functional imaging with subcellular resolution. J Vasc Res. 2007;44:87-98. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Huxley VH, Curry FE. Differential actions of albumin and plasma on capillary solute permeability. Am J Physiol. 1991;260(5 Pt 2):H1645-654. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Nijst P, Verbrugge FH, Grieten L, Dupont M, Steels P, Tang WHW, et al. The pathophysiological role of interstitial sodium in heart failure. J Am Coll Cardiol. 2015;65:378-388. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Korte S, Wiesinger A, Straeter AS, Peters W, Oberleithner H, Kusche-Vihrog K. Firewall function of the endothelial glycocalyx in the regulation of sodium homeostasis. Pflügers Arch Eur J Physiol. 2012;463:269-278. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Salmon AHJ, Satchell SC. Endothelial glycocalyx dysfunction in disease: albuminuria and increased microvascular permeability. J Pathol. 2012;226:562-574. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Rabelink TJ, de Zeeuw D. The glycocalyx - linking albuminuria with renal and cardiovascular disease. Nat Rev Nephrol. 2015;11:667-676. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Xiao H, Woods EC, Vukojicic P, Bertozzi CR. Precision glycocalyx editing as a strategy for cancer immunotherapy. Proc Natl Acad Sci. 2016;113:10304-10309. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Levick JR. Fluid exchange across endothelium. Int J Microcirc Clin Exp. 1997;17:241-247. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Gonzalez E, Moore EE, Moore HB, Theresa C, Chapman M, Ghasabyan A, et al. Syndecan-1 a Marker of Endothelial Injury is Associated with Increased Blood Product Requirement and Poor Outcomes in Trauma Patients. J Surg Res. Elsevier. 2014;186:588-589. Přejít k původnímu zdroji...
    13. Pries AR, Secomb TW. Microvascular blood viscosity in vivo and the endothelial surface layer. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;289:H2657-2664. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Constantinescu AA, Vink H, Spaan JAE. Endothelial cell glycocalyx modulates immobilization of leukocytes at the endothelial surface. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2003;23:1541-1547. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Mochizuki S, Vink H, Hiramatsu O, Kajita T, Shigeto F, Spaan JAE, et al. Role of hyaluronic acid glycosaminoglycans in shear-induced endothelium-derived nitric oxide release. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2003;285:H722-726. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Gouverneur M, Spaan JAE, Pannekoek H, Fontijn RD, Vink H. Fluid shear stress stimulates incorporation of hyaluronan into endothelial cell glycocalyx. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;290:H458-462. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Pradhan RK, Chakravarthy VS. Informational dynamics of vasomotion in microvascular networks: a review. Acta Physiol (Oxf). 2011;201(2):193-218. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Oberleithner H, Riethmüller C, Schillers H, MacGregor GA, de Wardener HE, Hausberg M. Plasma sodium stiffens vascular endothelium and reduces nitric oxide release. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104:16281-16286. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Seal JB, Gewertz BL. Vascular dysfunction in ischemia-reperfusion injury. Ann Vasc Surg. 2005;19:572-584. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Oliver MG, Specian RD, Perry MA, Granger DN. Morphologic assessment of leukocyte-endothelial cell interactions in mesenteric venules subjected to ischemia and reperfusion. Inflammation. 1991;15:331-346. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Rubio-Gayosso I. Reactive oxygen species mediate modification of glycocalyx during ischemia-reperfusion injury. AJP Hear Circ Physiol. 2006;290:H2247-2256. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Vollmar B, Glasz J, Menger MD, Messmer K. Leukocytes contribute to hepatic ischemia/reperfusion injury via intercellular adhesion molecule-1-mediated venular adherence. Surgery. 1995;117:195-200. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Kupinski AM, Shah DM, Bell DR. Transvascular albumin flux in rabbit hindlimb after tourniquet ischemia. Am J Physiol. 1993;264(3 Pt 2):H901-908. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Burke-Gaffney A, Evans TW. Lest we forget the endothelial glycocalyx in sepsis. Crit Care. 2012;16:121. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Goodall KJ, Poon IKH, Phipps S, Hulett MD. Soluble heparan sulfate fragments generated by heparanase trigger the release of pro-inflammatory cytokines through TLR-4. Srinivasula SM, editor. PLoS One. 2014;9:e109596. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Nelson A, Berkestedt I, Schmidtchen A, Ljunggren L, Bodelsson M. Increased levels of glycosaminoglycans during septic shock: relation to mortality and the antibacterial actions of plasma. Shock. 2008;30:623-627. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Johansson PI, Stensballe J, Rasmussen LS, Ostrowski SR. A high admission syndecan-1 level, a marker of endothelial glycocalyx degradation, is associated with inflammation, protein C depletion, fibrinolysis, and increased mortality in trauma patients. Ann Surg. 2011;254:194-200. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Bruegger D, Schwartz L, Chappell D, Jacob M, Rehm M, Vogeser M, et al. Release of atrial natriuretic peptide precedes shedding of the endothelial glycocalyx equally in patients undergoing on- and off-pump coronary artery bypass surgery. Basic Res Cardiol. 2011;106:1111-1121. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Chappell D, Bruegger D, Potzel J, Jacob M, Brettner F, Vogeser M, et al. Hypervolemia increases release of atrial natriuretic peptide and shedding of the endothelial glycocalyx. Crit Care. 2014;18:538. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Powell M, Mathru M, Brandon A, Patel R, Frölich M. Assessment of endothelial glycocalyx disruption in term parturients receiving a fluid bolus before spinal anesthesia: a prospective observational study. Int J Obstet Anesth. 2014;23:330-334. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Rehm M, Zahler S, Lötsch M, Welsch U, Conzen P, Jacob M, et al. Endothelial glycocalyx as an additional barrier determining extravasation of 6% hydroxyethyl starch or 5% albumin solutions in the coronary vascular bed. Anesthesiology. 2004;100:1211-1223. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Starling EH. On the Absorption of Fluids from the Connective Tissue Spaces. J Physiol. 1896;19:312-326. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Woodcock TE, Woodcock TM. Revised Starling equation and the glycocalyx model of transvascular fluid exchange: an improved paradigm for prescribing intravenous fluid therapy. Br J Anaesth. 2012;108:384-394. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. James MFM, Michell WL, Joubert IA, Nicol AJ, Navsaria PH, Gillespie RS. Resuscitation with hydroxyethyl starch improves renal function and lactate clearance in penetrating trauma in a randomized controlled study: the FIRST trial (Fluids in Resuscitation of Severe Trauma). Br J Anaesth. Oxford University Press; 2011;107:693-702. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Guidet B, Martinet O, Boulain T, Philippart F, Poussel JF, Maizel J, et al. Assessment of hemodynamic efficacy and safety of 6% hydroxyethylstarch 130/0.4 vs. 0.9% NaCl fluid replacement in patients with severe sepsis: the CRYSTMAS study. Crit Care. 2012;16:R94. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Bruegger D, Jacob M, Rehm M, Loetsch M, Welsch U, Conzen P, et al. Atrial natriuretic peptide induces shedding of endothelial glycocalyx in coronary vascular bed of guinea pig hearts. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;289:H1993-1999. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Hooijmans CR, Rovers MM, de Vries RB, Leenaars M, Ritskes-Hoitinga M, Langendam MW. SYRCLE's risk of bias tool for animal studies. BMC Med Res Methodol. 2014;14:43. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Naumann DN, Beaven A, Dretzke J, Hutchings S, Midwinter MJ. Searching For the Optimal Fluid to Restore Microcirculatory Flow Dynamics After Haemorrhagic Shock. SHOCK. 2016;46:609-622. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Pati S, Matijevic N, Doursout M-F, Ko T, Cao Y, Deng X, et al. Protective effects of fresh frozen plasma on vascular endothelial permeability, coagulation, and resuscitation after hemorrhagic shock are time dependent and diminish between days 0 and 5 after thaw. J Trauma. 2010;69 Suppl 1(Supplement):S55-63. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Kozar RA, Peng Z, Zhang R, Holcomb JB, Pati S, Park P, et al. Plasma restoration of endothelial glycocalyx in a rodent model of hemorrhagic shock. Anesth Analg. 2011; 112:1289-1295. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Peng Z, Pati S, Potter D, Brown R, Holcomb JB, Grill R, et al. Fresh Frozen Plasma Lessens Pulmonary Endothelial Inflammation and Hyperpermeability After Hemorrhagic Shock and Is Associated With Loss of Syndecan 1. Shock. 2013;40:195-202. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Baimukanova G, Miyazawa B, Potter DR, Muench MO, Bruhn R, Gibb SL, et al. Platelets regulate vascular endothelial stability: assessing the storage lesion and donor variability of apheresis platelets. Transfusion. 2016;56:S65-75. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Torres Filho IP, Torres LN, Salgado C, Dubick MA. Plasma syndecan-1 and heparan sulfate correlate with microvascular glycocalyx degradation in hemorrhaged rats after different resuscitation fluids. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2016;310:H1468-478. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Brettner F, von Dossow V, Chappell D. The endothelial glycocalyx and perioperative lung injury. Curr Opin Anaesthesiol. 2016;30:1. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Nussbaum C, Haberer A, Tiefenthaller A, Januszewska K, Chappell D, Brettner F, et al. Perturbation of the microvascular glycocalyx and perfusion in infants after cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg. 2015;150:1474-1481. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Puskarich MA, Cornelius DC, Tharp J, Nandi U, Jones AE. Plasma syndecan-1 levels identify a cohort of patients with severe sepsis at high risk for intubation after large-volume intravenous fluid resuscitation. J Crit Care. 2016;36:125-129. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Straat M, Müller MCA, Meijers JCM, Arbous MS, Spoelstra-de Man AME, Beurskens CJP, et al. Effect of transfusion of fresh frozen plasma on parameters of endothelial condition and inflammatory status in non-bleeding critically ill patients: a prospective substudy of a randomized trial. Crit Care. 2015;19:163. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Kim TK, Nam K, Cho YJ, Min JJ, Hong YJ, Park KU, et al. Microvascular reactivity and endothelial glycocalyx degradation when administering hydroxyethyl starch or crystalloid during off-pump coronary artery bypass graft surgery: a randomised trial. Anaesthesia. 2017;72:204-213. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. Hoste EA, Maitland K, Brudney CS, Mehta R, Vincent J-L, Yates D, et al. Four phases of intravenous fluid therapy: a conceptual model. Br J Anaesth. 2014;113:740-747. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Moore JPR, Dyson A, Singer M, Fraser J. Microcirculatory dysfunction and resuscitation: why, when, and how. Hardman JG, editor. Br J Anaesth. 2015;115:366-375. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Tatara T. Context-sensitive fluid therapy in critical illness. J intensive care. 2016;4:20. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Anesteziologie a intenzivní medicína

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.