Аннотация
Разработка методик кардиоплегии – важный фактор развития кардиохирургии. Усовершенствование кардиоплегических растворов позволило значительно улучшить исходы кардиохирургических вмешательств. Одним из широко используемых во всем мире кардиоплегических растворов является кустодиол, обладающий хорошими показателями безопасности и эффективности. Тем не менее дальнейшее развитие научной мысли, более глубокое понимание процессов, происходящих в ишемизированном миокарде, помогло усовершенствовать прописи имеющихся растворов. С введением дополнительных агентов удалось создать модифицированную пропись – раствор кустодиол-N, обладающий всеми достоинствами своего предшественника, а также новыми качествами, позволяющими сердцу лучше переносить состояние аноксии. Отечественные исследователи, основываясь на многолетнем опыте изучения гистидинсодержащих дипептидов, в свою очередь разработали новый кардиоплегический раствор, обладающий высокими показателями буферной емкости – АСН или раствор Бокерия–Болдырева. Новый раствор не уступает, а в ряде случаев и превосходит имеющиеся аналоги по показателям эффективности и безопасности при проведении кардиохирургических вмешательств как у взрослых пациентов, так и у детей первого года жизни.
Литература
- Fannelop T., Dahle G.O., Salminen P.R., Moen C.A., Matre K., Mongstad A. et al. Multidose cold oxygenated blood is superior to a single dose of Bretschneider HTK-cardioplegia in the pig. Ann. Thorac. Surg. 2009; 87: 1205–13. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2009.01.041
- Aarsaether E., Stenberg T.A., Jakobsen Ø., Busund R. Mechanoenergetic function and troponin T release following cardioplegic arrest induced by St Thomas' and histidine-tryptophan-ketoglutarate cardioplegia – an experimental comparative study in pigs. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2009; 9: 635–9. DOI: 10.1510/icvts.2009.208231
- Chen Y., Liu J., Li S., Li W., Yan F., Sun P. et al. Which is the better option during neonatal cardiopulmonary bypass: HTK solution or cold blood cardioplegia? ASAIO J. 2013; 59: 69–74. DOI: 10.1097/MAT. 0b013e3182798524
- Korun O., Özkan M., Terzi A., A5skIn G., Sezgin A., A5slamacI S. The comparison of the effects of Bretschneider's histidine-tryptophan-ketoglutarate and conventional crystalloid cardioplegia on pediatric myocardium at tissue level. Artif. Organs. 2013; 37: 76–81. DOI: 10.1111/j.1525-1594.2012.01575.x
- Liu J., Feng Z., Zhao J., Li B., Long C. The myocardial protection of HTK cardioplegic solution on the longterm ischemic period in pediatric heart surgery. ASAIO J. 2008; 54: 470–3. DOI: 10.1097/MAT.0b013e318188b86c
- Haddad F., Couture P., Tousignant C., Denault A.Y. The right ventricle in cardiac surgery, a perioperative perspective: II. Pathophysiology, clinical importance, and management. Anesth. Analg. 2009; 108: 422–33. DOI: 10.1213/ane.0b013e31818d8b92
- Gaudino M., Pragliola C., Anselmi A., Pieroni M., De Paulis S., Leone A. et al. Randomized trial of HTK versus warm blood cardioplegia for right ventricular protection in mitral surgery. Scand. Cardiovasc. J. 2013; 47 (6): 359–67. DOI: 10.3109/14017431.2013.836241
- Saitoh Y., Hashimoto M., Ku K., Kin S., Nosaka S., Masumura S. et al. Heart preservation in HTK solution: role of coronary vasculature in recovery of cardiac function. Ann. Thorac. Surg.2000; 69: 107–12. DOI: 10.1016/s0003-4975(99)01190-x
- Lee S., Huang C.S., Kawamura T., Shigemura N., Billiar T.R., Nakao A. et al. Histidine-tryptophan-ketoglutarate or Celsior: which is more suitable for cold preservation for cardiac grafts from older donors? Ann. Thorac. Surg. 2011; 91: 755–63. DOI: 10.1016/j.athoracsur. 2010.11.024
- Lee S., Huang C.S., Kawamura T., Shigemura N., Stolz D.B., Billiar T.R. et al. Superior myocardial preservation with HTK solution over Celsior in rat hearts with prolonged cold ischemia. Surgery. 2010; 148: 463–73. DOI: 10.1016/j.surg.2010.04.009
- Lima M.L., Fiorelli A.I., Vassallo D.V., Pinheiro B.B., Stolf N.A., Gomes O.M. Comparative experimental study of myocardial protection with crystalloid solutions for heart transplantation. Rev. Bras. Cir. Cardiovasc. 2012; 27: 110–6. DOI: 10.5935/1678-9741.20120016
- Rauen U., de Groot U. New insights into the cellular and molecular mechanisms of cold storage injury. J. Investig. Med. 2004; 52: 299–309. DOI: 10.1136/jim-52-05-29
- Petrat F., de Groot H., Sustmann R., Rauen U. The chelatable iron pool in living cells: a methodically defined quantity. Biol. Chem. 2002; 383: 489–502. DOI: 10.1515/BC.2002.051
- Rauen U., Petrat F., Li T., De Groot H. Hypothermia injury/cold-induced apoptosis – evidence of an increase in chelatable iron causing oxidative injury inspite of low O2-/H2O2 formation. FASEB J.2000; 14: 1953–64. DOI: 10.1096/fj.00-0071com
- Rauen U., Kerkweg U., DeGroot H. Iron-dependent vs. iron-independent cold-induced injury to cultured rat hepatocytes: a comparative study in physiological media and organ preservation solutions. Cryobiology. 2007; 54: 77–86. DOI: 10.1016/j.cryobiol.2006.11.008
- Rauen U., Klempt S., de Groot H. Histidine-induced injury to cultured liver cells, effects of histidine derivatives and of iron chelators. Cell. Mol. Life Sci. 2007; 64: 192–205. DOI: 10.1007/s00018-006-6456-1
- Pizanis N., Gillner S., Kamler M., de Groot H., Jakob H., Rauen U. Cold-induced injury to lung epithelial cells can be inhibited by iron chelators – implications for lung preservation. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2011; 40: 948–55. DOI: 10.1016/j.ejcts.2011.01.052
- Bahde R., Palmes D., Gemsa O., Minin E., Stratmann U., de Groot H. et al. Attenuated cold storage injury of rat livers using a modified HTK solution. J. Surg. Res. 2008; 146: 49–56. DOI: 10.1016/j.jss.2007.08.011
- Radovits T., Lin L.N., Zotkina J., Koch A., Rauen U., Köhler G. et al. Endothelial dysfunction after long-term cold storage in HTK organ preservation solutions: effects of iron chelators and N-alpha-acetyl-L-histidine. J. Heart Lung Transplant. 2008; 27: 208–16. DOI: 10.1016/j.healun.2007.11.002
- Loganathan S., Radovits T., Hirschberg K., Korkmaz S., Koch A., Karck M. et al. Effects of Custodiol-N, a novel organ preservation solution, on ischemia/reperfusion injury. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2010; 139: 1048–56. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2009.09.034
- Andrews D.T., Sutherland J., Dawson P., Royse A.G., Royse C. L-arginine cardioplegia reduces oxidative stress and preserves diastolic function in patients with low ejection fraction undergoing coronary artery surgery. Anaesth. Intensive Care. 2012; 40: 99–106. DOI: 10.1177/0310057X1204000110
- Schröder C., Heintz A., Pexa A., Rauen U., Deussen A. Preclinical evaluation of coronary vascular function after cardioplegia with HTK and different antioxidant additives. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2007; 31: 821–6. DOI: 10.1016/j.ejcts.2007.01.044
- Preusse C.J., Gebhard M.M., Bretschneider N.J. Myocardial “equilibration processes” and myocardial energy turnover during initiation of artificial cardiac arrest with cardioplegic solution – reasons for a sufficiently long cardioplegic perfusion. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1981; 29: 71–6. DOI: 10.1055/s-2007-1023446
- Preusse C.J., Winter J., Krug B., Schulte H.D., ArnoldG., Bircks W. Myocardial equilibration aspect of anteand retrograde crystalloid cardioplegic perfusion. In: The Coronary Sinus. Dr. D. Steinkopf Verlag, Darmstadt; 1984: 291–6. DOI: 10.1007/978-3-642-54127-8_41
- Гулевич В.С. Карнозин и карнитин, специфические компоненты мышечной ткани. Журнал Русского физико-химического общества. 1926; 58: 610–6. [GulewitchV.S. Carnosine and carnitine, the specific components of muscle tissue. Zhurnal Russkogo FizikoKhimicheskogo Obshchestva (Journal of the Russian Physical and Chemical Society). 1926; 58: 610–6 (in Russ.).]
- Furth O., Schwarz C. Uber die Verteilung des Extraktivstoffes im Saugietiermuskel. Bioch. Z. 1911; 30: 413.
- Нормарк П.Р., Савронь Е. Роль карнозина в процессе мышечной деятельности. Научные Записки Украинского Биохимического Института. 1932; 5: 17. [Normark P.R., Savron' E. The role of the carnosine in muscle activity. Nauchnye Zapiski Ukrainskogo Biokhimicheskogo Instituta (Science Notes Ukrainian Biochemical Institute). 1932; 5: 17 (in Russ.).]
- Северин С.Е., Юдаев Н.А. Изменение содержания карнозина, анзерина икреатина вонтогенезе животных. Биохимия. 1958; 16: 286. [Severin S.E., Yudaev N.A. Changing the content of carnosine, anserine, and creatine in the ontogeny of animals. Biokhimiya (Biochemistry). 1958; 16: 286 (in Russ.).]
- Северин С.Е. Биологическая роль природных дипептидов скелетной мускулатуры. Вестник МГУ. Биология. Почвоведение. 1972; 1: 3–18. [Severin S.E. The biological role of naturale dipeptides of muscles. Vestnik Moskovskogo Gosudarstvennogo Universiteta (Moscow University Biology and Pedology Bulletin). 1972; 1: 3–18 (in Russ.).]
- Бочарникова И.М., Петушкова Е.В. Действие имидазольных соединений на АТФазную активность миозина при термоденатурации и присутствии некоторых реагентов. Биохимия. 1967; 32: 119–24. [Bocharnikova I.M., Petushkova E.V. Action of imidazole compounds on the ATPase activity of myosin during denaturation and presence of some reactants. Biochimiya (Biochemistry). 1967; 32: 119–24 (in Russ.).]
- Скворцова Р.И. Углеводно-фосфорный обмен мышц в процессе онтогенеза кур и значение карнозина иансерина для процесса фосфорилирования. Биохимия. 1953; 18: 594–602. [Skvortsova R.I. Carbohydrate-phosphorus metabolism in muscles during chickens ontogeny and the value of carnosine and anserine for the phosphorylation process. Biochimiya (Biochemistry). 1953; 18: 594–602 (in Russ.).]
- Наградова Н.К. Влияние карнозина на реакцию гликолитической оксидоредукции, сопряженной с фосфорилированием. Биохимия. 1958; 28: 511–21. [Nagradova N.K. Effect of the carnosine to the glycolytic reaction conjugated with the phosphorylation. Biochimiya (Biochemistry). 1958; 28: 511–21 (in Russ.).]
- Мешкова Н.П. Биохимия мышц. М.; 1979. [Meshkova N.P. Muscle biochemistry. Moscow; 1979 (in Russ.).]
- Северин С.Е. Открытие карнозина и анзерина. Некоторые их свойства. Биохимия. 1992; 57: 1285–95. [Severin S.E. The discovery of carnosine and anserine. Some of theirs properties. Biochimiya (Biochemistry). 1992; 57: 1285–95 (in Russ.).]
- Parvin R., Kalant N. Stimulation of glycolysis by imidazole. Life Sci. 1973; 13: 1347–52. DOI: 10.1016/00243205(73)90155-0
- Болдырев А.А., Северин С.Е. Имидазольные производные мышц иобмен веществ вскелетной мускулатуре. Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1966; 4: 54–7. [Boldyrev A.A., Severin S.E. Imidazole derivatives and metabolism in skeletal muscles. Nauchnye Doklady Vyshey Shkoly. Biologicheskie Nauki (Scientific Reports Higher School. Biological Sciences). 1966; 4: 54–7 (in Russ.).]
- Bate-Smith E.C. The buggering of muscle in rigor; protein, phosphate and carnosine. J. Physiol. 1938; 92: 336–43. DOI: 10.1113/jphysiol.1938.sp003605
- Davey C.L. Significance of carnosine and anserine in striated skeletal muscle. Arch. Biochem. Biophys. 1960; 89: 303–8. DOI: 10.1016/0003-9861(60)90059-x
- Скулачев В.П. Карнозин и анзерин как специализированные рН-буферы – переносчики ионов водорода. Биохимия. 1992; 57: 1311–6. [Skulachev V.P. Carnosine and anserine as specialized pH buffers – carriers of hydrogen ions. Biochimiya (Biochemistry). 1992; 57: 1311–6 (in Russ.).]
- Abe H. Histidine-related dipeptides: distribution, metabolism, and physiological function. In: Hochachka P.W., Mommsen T.P. (Eds.) Biochemistry and molecular biology of fishes. Vol. 4. Amsterdam: Elsevier Science; 1995; 14: 310–3. DOI: 10.1016/s18730140(06)80017-2
- Jencks W.P., Hyatt M. Effects of carnosine on glycolysis. Biochim. Biophys. Acta. 1959; 31: 262–3. DOI: 10.1016/0006-3002(59)90470-6
- Гуляева Н.В. Супероксидперехватывающая активность карнозина в присутствии ионов цинка и меди. Биохимия. 1987; 52: 1216–20. [Gulyaeva N.V. Superoxid-interceptive activity of carnosine in the presence of zink and copper ions. Biochimiya (Biochemistry). 1987; 52: 1216–20 (in Russ.).]
- Kohen R., Misgav R., Ginsburg I. The SOD like activity of copper: carnosine, copper: anserine and copper: homocarnosine compexes. Free Rad. Res. Com. 1991; 1: 179–85. DOI: 10.3109/10715769109145784
- Бокерия Л.А., Бокерия О.Л., Бледжянц Г.А. Наш опыт выполнения 151 операции на открытом сердце с использованием нового кардиоплегического раствора Бокерия–Болдырева. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2015; 3: 34–8. [Bockeria L.A., Bockeria O.L., Bledzhyants G.A. Our experience in 151 open-heart surgery using a new Bockeria–Boldyrev cardioplegia protocol. Russian Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2015; 3: 34–8 (in Russ.).]
- Бокерия Л.А., Болдырев А.А., Мовсесян Р.Р. и др. Патент РФ № 200912859/15, 24.07.2009. Кардиоплегический раствор «АСН-Бокерия-Болдырева». Патент России № 2413502, 2009. [Bockeria L.A., Boldyrev A.A., Movsesyan R.R. et al. Bockeria–Boldyrev cardioplegic solution. Patent RF № 200912859/15, 24.07.2009 (in Russ.).]
Об авторах
- Данилов Данил Валентинович, врач-кардиолог, orcid.org/0000-0002-6806-6757
- Попов Алексей Евгеньевич, канд. мед. наук, мл. науч. сотр., сердечно-сосудистый хирург, orcid.org/0000-0003-2671-6616
- Мовсесян Рубен Рудольфович, доктор мед. наук, профессор, член-корр. РАН, заведующий отделением кардиохирургии, orcid.org/0000-0003-3089-3113
- Бокерия Лео Антонович, академик РАН и РАМН, президент, orcid.org/0000-0002-6180-2619
