REVISTA ARGENTINA DE CIRUGÍA CARDIOVASCULAR
Vol. II - N° 2 / Junio - Julio - Agosto 2004

ARTÍCULO ORIGINAL
RELAJACIÓN DEPENDIENTE E INDEPENDIENTE DE ENDOTELIO EN VENAS SAFENAS DE BY PASS CORONARIO*

RESUMEN

Objetivo
   Evaluar en vena safena (VS) la capacidad de: 1) preservar en lecho coronario función de óxido nítrico (NO) dependiente, 2) adaptarse a cambios agudos de presión, 3) tener escasa respuesta espasmódica; mediante a) medición de respuesta al estiramiento, b) medición de relajación endotelio dependiente por acetilcolina (Ach) y endotelio independiente por nitroprusiato (NPS), c)estimar contracción muscular máxima por alto potasio (K), 4) valorar hipertensión arterial (HTA) y diabetes (DBT) o asociación en parámetros anteriores.

Material y métodos
   31 pacientes para cirugía coronaria, sin HTA ni DBT (G1), HTA sin DBT (G2), DBT sin HTA (G3), HTA con DBT (G4), 1-4 anillos de 4 mm de VS de c/u en cámara de órgano aislado para objetivo (OBJ) 1: precarga de 3 gr. Mediciones cada 15 minutos y reajuste de tensión, OBJ 2: efecto ACH 10-6 M en vaso precontracturado por noradrenalina, el efecto NPS 10-5 sobre vaso no estimulado y luego de sensibilizado por angiotensina II, OBJ 3: solución despolarizante de 100mM de KCl.

Resultados
   La relajación espontánea fue: G2 versus G3 (p < 0,02) y versus G3 (p < 0,04). El NPS relajó en todos, NPS relajó en vasos no estimulados para G1, G3 y G4 similar a G2 (NS). ACH no relajó. El KCl contrajo en todos.

Conclusiones
   Debido a vasodilatación por NOS, sugiere que las células musculares lisas están presentes y son funcionales en las VS, pudiendo contener valores normales de guanilatociclasa con producción de GMPc.
   La buena contractilidad por KCL dice que las células musculares no son fibróticas.
   (Rev Arg Cir Cardiovasc 2004; 2:92-96)

Palabras clave
Safena - By-pass - Coronario

RESUMO

RELAXAMENTO DEPENDENTE E INDEPENDENTE DO ENDOTÉLIO EM VEIAS SAFENAS DE BYPASS CORONÁRIO

Objetivo
   Avaliar na veia safena (VS) a capacidade de: 1) preservar no leito coronário a função de óxido nítrico (NO) dependente, 2) adaptação às mudanças agudas de pressão, 3) ter escassa resposta espasmódica; por meio de a) medição da resposta ao esticamento, b) medição do relaxamento endotélio-dependente pela acetilcolina (ACH) e endotélio-independente pelo nitroprussiato (NPS) c) estimar a contração muscular máxima pelo alto potássio (K), 4) valorar hipertensão arterial (HTA) e diabetes (DBT) ou associação com parâmetros anteriores.

Material e métodos
   31 pacientes para cirurgia coronária, sem HTA nem DBT (G1), HTA sem DBT (G2), DBT sem HTA (G3), HTA com DBT (G4), 1-4 anéis de 4 mm de VS de cada um em câmara de órgão isolado para objetivo OBJ1: pré-carga de 3 gr. Medições cada 15 minutos e reajuste de tensão, OBJ2: efeito ACH 10-6 M em vaso pré-contraído pela noradrenalina, o efeito NPS 10-5 sobre vaso não estimulado e após sensibilização com angiotensina II, OBJ 3: solução despolarizante de 100mM de KCl. .

Resultados
   O relaxamento espontâneo foi: G2 versus G3 (p < 0,02) e versus G3 (p < 0,04). O NPS relaxou em todos os casos, NPS relaxou em vasos não estimulados para G1, G3 e G4 similar a G2 (NS). ACH não relaxou. O KCl contraiu em todos os casos.

Conclusões
   Devido à vasodilatação por NOS, sugere que as células musculares lisas estão presentes e são funcionais nas VS, pudendo conter valores normais de guanilato ciclase com produção de GMPc. A boa contratilidade por KCL. diz que as células musculares não são fibróticas. (Rev Arg Cir Cardiovasc 2004; 2:92-96)

Palavras chave
Safenas - Bypass - Coronário

SUMMARY

DEPENDENT AND INDEPENDENT RELAXATION IN SAPHENOUS VEINS OF CORONARY BY-PASS

Objective
  In saphenous vein (SV), evaluating the capacity for: 1) preserving the function of dependent nitric oxide (NO) within the coronary bed, 2) adapting to sharp pressure changes, 3) showing scarce spasmodic response; through 1) measuring stretching response, 2) measuring of endothelium-dependent relaxation through acetylcholine (ACH) and endothelium-independent through nitroprusside (NPS), 3) estimation of maximum muscular contraction through high potasio (K), 4) valuation of arterial hypertension (AHT) and diabetes (DBT), or its (their) association to the aforementioned parameters.

Materials y methods
    31 patients for coronary surgery, without AHT nor DBT (G1), AHT without DBT (G2), DBT without AHT (G3), AHT with DBT (G4), 1-4 4 mm rings of SV of each one were placed into organ-isolated chamber for objective (OBJ) 1: previous charge of 3 g, Measurements at intervals of 15 min. and tension adjustment, OBJ 2, effect ACH 10-6 M in vase previously contracted by noradrenalina, effect NPS 10-5 on non stimulated vase after being sensitized by angiotensin II, OBJ 3, 100 mM of KCI unpolarizing solution.

Results
   Spontaneous relaxation was: G2 compared to G3 (p<0.02) and to G3 (p<0.04). NPS relaxed all the groups, the relaxation by NPS for non stimulated vases for G1, G3 and G4 were similar to G2 (NS). Stimulation with ACH did not relaxe vases. KCI contracted in all groups.

Conclusions
   The fact of having found vase dilation through NOS, suggests that flat muscle cells are present and that they are functional within the SV, possibly containing normal values of Guanylate cyclase with a good production of GMPc.
   Good contractile capacity through KCL indicates that muscle cells are not non fibrotic.
   (Rev Arg Cir Cardiovasc 2004; 2:92-96)

Key words
Saphenous - By pass - Coronary

INTRODUCCIÓN

   Se ha establecido que las coronariopatías resultarían de disfunciones vasculares originadas de factores que provocan un remodelamiento coronario con alteraciones de la elasticidad, contractilidad, y relajación. Dichos cambios son compatibles con disfunción endotelial, inflamación crónica y arteriosclerosis. En su tratamiento quirúrgico se recurre frecuentemente al uso de puentes de venas safenas (VS), sin embargo la viabilidad del mismo es limitada (1). El o los mecanismos fisiopatológicos involucrados aún no están dilucidados, se ha postulado una alteración de los mecanismos regulados por óxido nítrico (NO). Cuando ellos se alteran llevarían al desarrollo de hiperplasia de la íntima, hechos que estarían agravados si la coronariopatía se asocia a patologías como hipertensión arterial (HTA) y diabetes (DBT). Se sabe que un vaso sometido a un estiramiento con una precarga constante sufre una relajación de stress, debida en mayor parte al reclutamiento de fibras de elastina; un remodelamiento con fibrosis provocaría una rigidez vascular, en este sentido el lecho venoso, en ventaja sobre el arterial, presentaría mayor adaptabilidad a dilatación aguda. El nitroprusiato de sodio (NPS) es un agente que produce vasorrelajación no mediada por endotelio al dar NO directamente a las células musculares lisas vasculares; por otro lado, la acetilcolina (Ach) al liberar NO del tejido endotelial produce una relajación endotelio-dependiente. De esto resultaría que la condición ideal en un puente implicaría que el mismo tenga capacidad de:
   - Preservar en el lecho coronario la función NO-dependiente.
   - Adaptarse rápidamente a los cambios agudos de presión.
   - Tener una escasa respuesta espasmódico-miogénica.

    El objetivo de este trabajo fue entonces evaluar estos parámetros en VS mediante:
   - Medición de la respuesta al estiramiento.
   - Medición de la relajación endotelio-dependiente por Ach y endotelio independiente por NPS.
   - Estimación de la contracción muscular máxima por alto potasio.
   - Valoración del impacto de la HTA, la diabetes o su asociación en los parámetros anteriores.



MATERIAL Y MÉTODOS

   Muestra: 31 pacientes; edad: 60,40±1,71 años, 21 varones; derivados al Centro Modelo de Cardiología, luego de un evento isquémico, para cirugía de bypass programada. Estos presentaron o no antecedentes de HTA y/o DBT en la historia clínica, con lo que se separaron 4 grupos sin HTA ni DBT (G1), HTA sin DBT (G2), DBT sin HTA (G3) y HTA con DBT (G4). Al momento de la operación los pacientes se hallaban controlados en sus cifras tensionales (134,09±3,87/80,00±2,46 mmHg) como en los valores de glucemia.
   Restos de porciones de VS extraídas de cirugía de bypass se transportaron en solución de Ringer refrigerada para realizar las pruebas de función vascular in vitro, de cada porción se cortaron 1-4 anillos de 4 mm de longitud con endotelio no raspado, los que se colocaron en cámaras de órgano aislado. En todos los casos la extracción de las muestras no fue protocolizada para su estudio in vitro, de modo que las mismas estaban sometidas a la manipulación quirúrgica habitual (manipulación instrumental, insuflación con solución fisiológica y dilatación con papaverina).

Para el objetivo 1. (Relajación de estiramiento) se estudió a una precarga de 3g durante el período de equilibración sin estimulación hormonal, con mediciones cada 15 minutos de lavados y reajustes de tensión.

Para el objetivo 2. Efecto de Ach 10-6 M en el vaso precontracturado por noradrenalina, en estimulación máxima de una curva dosis respuesta acumulativa (10-9 a 10-5 M) y el efecto del NPS sobre el vaso no estimulado y luego de sensibilización por Ang II.

Para el objetivo 3. Se usó solución despolarizante 100 mM de KCI.

Análisis estadístico. Se usó ANOVA de una vía y ANOVA-MANOVA con post test de Newman-Keuls. Los datos se consideraron significativamente estadísticos con un valor p de probabilidad < a 0,05. Los valores se expresan como promedio de un número n de determinaciones ± error standard. Todos los procedimientos fueron conocidos por los pacientes mediante el llenado del correspondiente formulario de Consentimiento Informado otorgado por el profesional.

RESULTADOS

   La relajación espontánea de las VS a los 15 minutos fue de -2080,57±790,52; 1464,92±321,66; -699,80±901,80 y -2745,36±707,04 mg en G1, G2, G3 y G4, con diferencias significativas entre G4 vs. G2 (p<0,02) y vs. G3 (p<0,04) respectivamente. No se encontraron diferencias entre G2 y G3.
   El NPS produjo relajación en todos los grupos tanto en anillos no estimulados como en los sensibilizados por Ang II. En G2 la relajación por NPS fue de 159,98±62,19 mg. La misma fue incrementada aunque en forma no significativa cuando este dador de NO fue chequeado en un vaso sensibilizado con Ang 11 exogena (-288,69±240,56mg^=l 28,71±178.37, NS). La relajación por NPS en vasos no estimulados para G1, G3 y G4 fueron similares a G2, igualmente tampoco se hallaron diferencias entre estos valores de las relajaciones producidas por NPS en vasos sensibilizados por Ang II con respecto a los no estimulados en estos grupos (ANOVA-MANOVA: NS).
   A diferencia del NPS en el 87,1% de los casos la estimulación con Ach no produjo efecto vasorrelajante evidenciando una disfunción endotelial con valores promedios de contracción de 47,38±38,33 mg. En los 4 pacientes en los que se observó respuesta endotelial (relajación: -1 15,92±60,52 mg), el efecto de la Ach fue más variable y significativamente menor (p<0,05) que la relajación por NPS.
   El KCI produjo contracción en todos los casos. El valor fue de 1466,20±526,1 1 mg; no se halló diferencias significativas entre todos los grupos. do por serología positiva. .

  
DISCUSIÓN

   Ea relajación espontánea aumentada en VS de pacientes con HTA y DBT se correlacionaría con un aumento de¡ tono basal, hecho que es avalado por observaciones previas de este laboratorio (2) . Los valores de relajación en G1 al presente no pueden ser explicados sin embargo es de tener en cuenta que la falta de HTA y DBT no implica ausencia de otras patologías asociadas que condujeron a la necesidad de revascularizacion coronaría.
   La contracción producida por Ach nos habla de falta de acción vasodilatadora endotelio-dependiente; esto podría ser debido a la vasculopatía propia de los pacientes que se someten a bypass, sin embargo algunos autores como Shapira et al.(3) encuentran vasodilatación por Ach en arterias radiales, arterias mamarias y VS de pacientes con características similares a los estudiados en este trabajo, ellos lo asocian a la no traumatización del tejido a estudiar, que es extraído con la grasa perivascular y no se les inyectó ningún tipo de solución por la luz, con lo que se preserva el endotelio. Datos previos del estudio anatomopatológico de la VS usadas para este trabajo, que han sido sometidas al manipuleo quirúrgico habitual, coinciden con los hallazgos presentados aquí, en el sentido de que la falta de endotelio se evidencia por la no respuestas Ach y la ausencia de dicha capa histológica. No obstante, la repetibilidad de los resultados que apoyan la disfunción endotelial, ya sea de origen fisiopatológico de disfunción vascular en el paciente o de un artefacto de la técnica quirúrgica darían similares resultados en la pieza trasplantada, la que es ahora responsable de mantener la irrigación postquirúrgica en el miocardio. El manejo quirúrgico de las piezas a implantar aun hoy es tema de controversia (4) a diferencia de Shapira encontraron sólo relajaciones parciales endotelio-dependiente y al igual que en nuestro caso, He y Yang (5) no observaron relajación en ningún injerto vascular estudiado. Además de considerar que en este último trabajo los autores no tomaron precauciones para minimizar el trauma endotelial, la dosis de Ach utilizada fue una dosis única. En nuestro trabajo un incremento de la dosis al doble de su concentración produjo un efecto contráctil.
   El concepto de una buena respuesta relajante endotelio-dependiente derivada de la producción de NO in vitro puede ser correlacionado con una potencialidad superior a largo plazo del puente vascular, tal es así que se ha especulado con manipulación génica con recombinantes del gen de la NOs en injertos venosos a fin de aumentar su potencialidad (6).
   El hecho de encontrar vasodilatación mediada por NPS abre una propuesta interesante para un tratamiento previo del tejido a ser usado, sugiriendo que las células musculares lisas están presentes y son funcionales en las VS, pudiendo contener valores normales de guanilatociciasa con una buena producción de GMPc.
   La funcionalidad de las células musculares que avalan el mantenimiento de las mismas como elementos contráctiles y no fibróticos están soportados en este trabajo por el hallazgo de una buena contractilidad por KCI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Cracowski JL, Stanke-Labesque F, Sessa C, Hunt M, Chavanon O, Devillier P et al. Functional comparision of the human isolated femoral artery, internal mammary artery, gastroepiploic artery, and saphenous vein. Can. J. Physiol. Pharmacol. 1999; Vol 77: 770-6.

2. Peral de Bruno M, Coviello A, Romano L: Clin. and Exper. Hypert. 1999; 21:1157-71.

3. Shapira O, Aiming X, Aldea G, Vita J, Shemin R, Keaney J. Enhanced nitric oxide-mediated vascular relaxation in radial artery compared with internal mammary artery or saphenous vein. 1999; Circulation 100:II-322.

4. Chardigny C, Jebara VA, Acar C, Descombes JJ, Verbeuren TJ, Carpentier A et al. Vasoreactivity of the radial artery: comparison with the internal mammary and gastroepiploic arteries with implications for coronary artery surgery. Circulation. 1993; 88:115-27.

5. He GW, Yang CQ. Radial artery has higher receptor-mediated contractility but similar endothelial function compared with mammary artery. Ann Thorac Surg. 1997; 63:1346-52.

6. White SJ, Newby AC. Gene therapy for all aspects of vein-graft disease. J Card Surg. 2002; 17(6):549-55. .