„High” si „low oxygen anesthesia” la obezi, in atentia lui Irinel Luni, Mai 31 2010 

Niste insi s-au apucat sa compare anestezia cu concentratii mari de oxigen cu cea cu concentratii mai mici, in termeni de  modificari ale ventilatiei in primele 24 de ore postoperator.

Oxigenul, in concentratii mari, asa cum am insistat de mai multe ori, poate fi privit ca un … toxic.

Concluzia ? Toti parametrii urmariti arata alterarea semnificativa a ventilatiei cu maximum la 24 de ore PO.  Grad de incredere p<0,05

Dar, cu aceasta ocazie am gasit o schema de anestezie care mi se pare interesant de prezentat unor mai tineri confrati.

Preoxigenare : 3 minute

  • – oxigen 100% (tehnica „high”), 80% (tehnica „low”)

Inductie:

  • – fentanil 2-3 micrograme /kg
  • – propofol 2mg/kg
  • – rocuronium 0,5 mg/kg greutate ideala (H-100) pt IOT

Ventilatie mecanica:

  • – VC : 8ml/kg (G ideala)
  • – FiO2 : 0,8 („high”), o,4 („low”)
  • – Frecventa controlata prin ETCO care este mentinut la 4-4,7 kPa
  • – Presiunea Peack max 30 cm H2O
  • – PEEP, tineti-va tare… 10 cm H2o

Mentinere:

  • – Propofol 3-6 mg/ kg/h
  • – Remifentanil 0,1-0,2 micrograme / kg/min

Prevenire PONV cu 20 minute inainte de detubare

  • – 25 mg delasetron
  • – 4 mg dexametazona

Detubare la fractie TOF mai mare de 0,9

Oxigenoterapie in PO cu 4l/min

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Vineri, Mai 28 2010 

Capitolul Interrelatia ROS cu microcirculatia

3. Tintele intracelulare pentru ROS

Cascadele intracelulare modulate de ROS

  • – citokine
  • – factori de crestere
  • – hormoni

Tinte moleculare

  • – proteinkinazele A, G, C

junkinasa

AkT

  • – rho proteins (Ras)
  • – factori de transcriptie

AP1 (activator protein 1)

NF-kB

P53

  • – enzime metabolice

ROS induc mici modificari in anumite domenii ale respectivelor proteine, care modificari le fac nefunctionale.

H2O2 actioneaza pe grupul tiol al cisteinei. Ca urmare apar legaturi disulfurice care modifica functia moleculelor.

Efectul poate fi reversat de anumite proteine intracelulare cu functie reducatoare

  • – thioridoxina
  • – glutardioxina
  • – glutathion

Existenta acestor proteine este un puternic argument in favoarea functiei fiziologice a ROS.


Efectul pe factorii intracelulari sensibili la ROS

a.  NF-kB

Este activat de statusul oxidant.

Mecanism

  • ROS activeaza IKK (inhibitor KB kinase). IKK activat duce la degradarea I-kB (un factor care mentine NF-kB inactiv). Urmeaza translocarea NF-kB in nucleu unde se initiaza cascadele moleculare specifice.

b.  AP-1

Activarea AP-1 se realizeaza prin LPZ. Acest proces este, de obicei, inhibat de catre glutation (GSH).

GSH face parte din complexul proteic care controleza activitatea ROS prin  GSH/GSSG

GSH = glutation

GSSG = glutation disulfid

Efectul interactiunii ROS cu proteinele intracelulare

  • – VEGF (vascular endothelial growth factor)  stimuleaza  cresterea CE. Actiunea lui depinde de cantitatea de ROS prin activarea de ERK (extracellular signaling regulated kinase)
  • Calea apoptozei poate fi modulata prin actiunea ROS pe membrana mitocondriala prin eliberarea de proteine care stationeaza in mod normal in spatiul dintre cele doua foite ale peretelui mitocondrial (ex, cit C). Ca urmare se activeaza calea intrinseca a apoptozei celulare. O alta cale de activare a apoptozei este  AIF (apoptosis induced factor) care se elibereaza dupa permeabilizarea membranei mitocondriale externe, migreaza in nucleu unde actioneaza direct.

Disfunctia mitocondriala genereaza ROS in exces care induc disfunctii celulare grave care se pot solda si cu necroza celulara

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Joi, Mai 27 2010 

Capitolul Interrelatia ROS cu microcirculatia

2. Reglarea tonusului vascular

Vasoconstrictia este asigurata de:

  • – Tromboxanul A2 (Tx A2)
  • – Endotelina 1
  • –  Angiotensina II (AT II)

care au origine CE

Vasodilatatia este asigurata de:

  • – NO
  • – Pg I2
  • – EETs (epoxyeicosatrienoic acids)

cu origine in CE

In conditii fiziologice ROS (prin H2O2) joaca un rol important in adaptarea fluxului microcirculatiei la nevoile energetice tisulare (demonstrat experimental pe model bovin).

H2O2 realizeaza vasodilatatie in teritoriul coronarian si vasoconstrictie in artera pulmonara (in context hipoxic).  Astfel, fluxul sanguin se adapteaza nevoilor miocardice crescute iar la nivel pulmonar se realizeaza un flux adecvat starii de oxigenare alveolara si se adapteaza raportul circulatie/ventilatie.

Dezechilibrarea ROS prin supraproducere a ionului superoxid produce mai multe fenomene:

  • – reducerea disponibilului de NO care este consumat in producerea ionului ONOO, foarte reactiv. Reducerea NO duce la alterarea capacitatii CE de a realiza vasodilatatia si adaptarea la nevoile de oxigen a tesutului.
  • – cresterea cantitatii de ONOO are ca urmare inactivarea prostaciclin sintaza cu reducerea consecutiva a PgI2 dar si inhibarea mecanismului antioxidant prin alterarea functiei SOD si a glutation peroxidazei.

ROS poate comuta producerea la nivelul CE a PgI2 (vasodilatatoare) la producerea de TxA2 (vasoconstrictor).

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Luni, Mai 24 2010 

Capitolul Interrelatia ROS cu microcirculatia

1. Fenomenul de adeziune intercelulara (Leucocite-CE)

Este mediat de proteine inducibile care sunt exprimate la nivelul celulelor sanguine si al celulelor epiteliale.

Procesul de adeziune are trei etape.

  • – binding (legare) initial laxa apoi ferma
  • – rolling (rostogolire)
  • – transmigration (migrarea prin stratul de CE spre tesutul tinta)

Sress-ul oxidativ declanseaza activarea celor mai multe gene care exprima proteinele de adeziune pe membrana celulara a CE.

Proteine de adeziune celulara

– P-selectine

receptor specific pentru PSLG-1 de pe suprafata leucocitelor activate

ICAM (Intercellular adhesion molecule-1)

VCAM (Vascular adhesion molecule-1)

E-selectine

Inflamatia duce la generare de ROS care duc la expresia respectivelor proteine care migreaza la suprafata CE.

P-selectina este proteina de adeziune care se exprima cel mai precoce pe membrana CE.

Evenimentele se succed in modul urmator:

Ca urmare a starii hipoxice se exacerbeaza producerea de ROS prin toate cele 5 mecanisme enumerate anterior. Acumularea de ROS declanseaza fosforilarea ROS dependenta care duce la activarea MAPK p 38 care declanseaza recrutarea P-selectinei catre suprafata membranei celulare. P- selectina este o proteina cu functie de receptor pentru un ligand specific existent pe leucocitele activate : PSGL-1.

P-selectina recunoaste si se cupleaza cu PSLG-1.

Urmarea acestui eveniment este incetinirea deplasarii leucocitelor in torentul sangiun care incep sa se rostogoleasca pe stratul de CE.

MAPK p 38 = mitogen activated proteinkinase p 38

PSLG-1 = P-selectine ligand 1

ROS intervine si la nivel transcriptional unde activeaza producerea altor proteine de adeziune ca;

  • – ICAM
  • – VCAM
  • -E-selectine

Selectina E apare ma tarziu decat selectina P si face ca faza de rostogolire a leucocitelor sa se stabilizeze. ROS initiaza expresia E-selectinei prin activarea NF-kB.

ROS induce si producerea de TNF alfa care duce la activarea MCP-1 (un chemoatractant) in CE. Reactia este mediata de NADPH-oxidaza care la randul ei este activata de Rac 1. Chemoatractantii activeaza leucocitele care se rostogolesc si initiaza adeziunea ferma si transmigrarea.

MCP-1 = monocyte chemoatractant protein 1

Rac 1 este o mica molecula de semnalizare din familia proteinelor G si face parte din familia Rho a GTPazei.

Membrii acestei familii participa la reglarea unui intreg sir de fenomene celulare ca :

controlul cresterii celulelor, reorganizarea citoscheletului, activarea proteinkinazelor.

ROS produs de leucocite induc la CE un raspuns caracterizat prin exprimarea moleculelor de adeziune in prezenta  citokinelor proinflamatorii.

  • – NADPH oxidaza din PMN produce ROS extracelular care activeaza NF-kB din CE cu exprimarea ulterioara de ICAM-1
  • – ROS cu origine mastocitara in conditii de ischemie induce adeziune leucocitara

In concluzie

ROS trebuie privit ca un sistem molecular central de semnalizare destinat interactiunii leucocite-celule endoteliale cu activarea recipr0ca a celor doua sisteme celulare. Se vorbeste chiar de „conversatie moleculara „ (molecular cros-talk) care are ca rezultat transmigrarea leucocitelor catre tesutul tinta.

Efectul leucocitelor aderente

  • local are rol de protectie fata de germenii patogeni si tesutul inflamat
  • sistemic se realizeaza inflamatia sistemica cu alterarea profunda a microcirculatiei sistemice care contribuie la producerea insuficientelor de organ.

Aderarea leucocitelor la peretele venular in venulele post capilare duce la cresterea rezistentei la curgere cu secretia locala de mediatori proinflamatori care are ca rezultat cresterea permeabilitatii capilare si lezarea tesutului.

Un alt element important de luat in discutie este ca interactiunea dintre leucocite si celulele endoteliale duce la recrutarea de trombocite care adera la celulele endoteliale, se activeaza si produc urmatoarele fenomene :

  • – augmenteaza recrutarea de leucocite
  • – realizarea de agregate complexe din leucocite si trombocite

Se stabileste o relatie intre  procesul de adeziune si cel de agregare, care este, de obicei, bine controlata de celula endoteliala daca aceasta functioneaza normal.

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Luni, Mai 24 2010 

Capitolul Surse ROS

5. Alte surse

  • – COX (Cicloxigenaza)

Sistem de enzime responsabil pentru generarea unor derivati ai acidului arahidonic.

COX (1, 2)

Enzime ubiquitare responsabile de generarea din acidul arahidonic a trei clase de produsi protanoizi

prostaglandinele

-prostaciclinele

tromboxanii

Toate cele trei clase sunt implicate in realizarea tonusului vascular, unele avand efect prodilatator (PgI2), altele proconstrictor (Tx A2).

COX 1 este o enzima constitutiva.

COX 2 este, cel mai adesea, inducibila in anumite situatii.

Paralel cu generarea de prostaglandine se genereaza si ROS.

  • – Citocromul P450

Se gaseste in parenchimul hepatic unde participa la procesele de detoxifiere.

Se gaseste si in peretele vascular participand la reglarea tonusului vascular prin interferarea cu metabolitii acidului arahidonic (substantele prostanoide).

In procesul de mai sus se pot genrera ioni superoxid in prezenta oxigenului molecular si a NADPH.

Fenomenele au fost identificate in modele de ischemie reperfuzie pe miocite si CE.


Imunitatea la plante Duminică, Mai 23 2010 

Aici se gasesc niste informatii despre asa ceva.

Desi nu face obiectul meu de interes, intrebari despre biologia plantelor este calea prin care au ajuns aici citiva dintre vizitatorii mei. Acesta este motivul actualei postari…

Incalzirea globala Sâmbătă, Mai 22 2010 

Dupa cum se vede si din blogrollul meu, ma cam intereseaza marile schimbari ale climei prognozate si trambitate de ceva vreme sub sloganul „Lumea a treia sa nu se mai industrializeze caci se va distruge planeta” . Evident, Romania actuala nu mai face parte nici din lumea a treia, poate dintr-a cincea. Este o fosta tara din lumea a treia care a cazut de pe mapamond.

Dar sa revenim.

Modelul propus este urmatorul. Planeta se incalzeste din cauza gazelor cu efect de sera dintre care cel ma al naibi este CO2-ul produs de activitatea industriala. Deci, sa nu mai aiba unii industrie (altii, mai smecheri, da) si sa vindem si sa cumparam dreptul de a emite CO2 in atmosfera. (Evident, o creatie a unei slehte de minti bolnave… )

Dar uitati ce am gasit, la niste oameni seriosi si informati : aici niste harti, pa care daca veti avea rabdarea sa le citit, veti constata ca nu exista nici o legatura intre concentratia de CO2 si temperatura globala, iar tendinta actuala este de SCADERE a temperaturii globale si nu de crestere.

Distractie placuta !

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Sâmbătă, Mai 22 2010 

Capitolul Surse ROS

4. Xantin oxidaza

Functia principala a acestei enzime este oxidarea hipoxantinei si xantinei la acid uric.

Are rol important in metabolizarea purinelor.

Exista doua forme care difera prin acceptorul lor final de elctroni:

  • – xantin dehidrogenaza

Acceptorul de electroni este NAD+

Catalizeaza trecerea hipoxantinei in xantina

In conditii normale activitatea acestei enzime predomina fata de xantin oxidaza

  • – xantin oxidaza

Acceptorul de elecroni este oxigenul molecular care genereaza ionul superoxid.

A fost identificata predominenta activitatii acestei enzime in starile hipoxice.

Pare sa fie un mecanism important de producere ROS alaturi de mecanismul mitocondrial.

ROS generat prin mecanismul xantinoxidazei induce doua fenomene :

  1. – aderarea leucocitelor la peretele venular
  2. – reglarea tonusului vascular la nivel arteriolar

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Sâmbătă, Mai 22 2010 

Capitolul Surse ROS

3. NO-sintetaza

NO (nitric oxide) este sintetizat in CE  din l-arginina  de catre NOS (NO synthase) in prezenta BH4.

Procesul este de transfer al unui singur electron de la NADPG la terminatia guanidinica a l-argininei.

NO = oxidul nitric = nitric oxide

Un foarte puternic vasodilatator local.

Are timp da injumatatire foarte scurt (de ordinul secundelor). Este rapid metabolizat local. Arareori ajunge la nivel sistemic.

Concentratiile fiziologice sunt la nivel de ppm (parti per milion).

Concentratiile mari sunt toxice.

Este cunoscut de la inceputurile anesteziei drept unul dintre cele mai redutabile impuritati rezultate din sinteza de protoxid (N2O).

In prezent este folosit ca vasodilatator local, la nivel pulmonar, la administrarea inhalatorie. Se folosesc maximum 10-15 ppm.

A fost folosit recent in tratarea pacientei cu plamin de soc sever dupa sepsis grav post cerclaj. Se pare ca, cu succes.

NOS = NO sintetasa= NO synthase

Enzima care controleaza sinteza de NO din l-arginina.

Exista doua tipuri

– constitutiva care este functionala permanent

Este notata eNOS sau cNOS

– inducibila care este produsa si functioneaza numai in anumite situatii.

Este notata iNOS.

Expresia ei este indusa cel mai adesea de citokinele proinflamatorii dintre care citam IL-1

BH4 = tetrahydrobiopterina

cofactor al NOS

In conditii normale NOS nu produce ROS.

In conditiile in care cofactorul BH4 este scazut, NOS este decuplata, nu se mai produce NO si se produce ionul superoxid in cantitate excedentara. Daca concentratia ionului superoxid nu mai este controlata de SOD, acesta poate reactiona cu NO-ul existent si produce ionul ONOO care oxideaza BH4 existent si accentueaza decuplarea NOS.

Mecanisme de decuplare NOS

  • – mecanism endogen : ADMA (asymetricdimethylarginine)
  • – mecanism exogen : reducerea disponibilului de l-arginina

Rezulta decuplarea NOS  cu reducerea capacitatii vasodilatatoare a CE prin reducerea producerii de NO si cresterea stress-ului  oxidativ.

Producerea ROS prin deculparea NOS a fost identificata experimental la bolile CV si urmeaza sa fie studiata in sepsis.

Exista studii clinice cu suplimentarea de l-arginina la pacientii hipercolesterolemici la care s-a restabilit vasodilatatie dependenta de CE.

Animatie cu replicarea HIV Vineri, Mai 21 2010 

Un filmulet cu replicarea HIV aici.

Celula sintetica vie Vineri, Mai 21 2010 

Mai acu’ citeva postari vorbeam despre celulele sintetice (vezicule cu membrane cu strat dublu lipidic in care se pun diferite molecule).

Numai ca, intre timp, unii s-au apucat de au sintetizat si niste cromozomi din elementele de baza (nucleotide). Si nu numai ca au sintetizat, celula cu pricina chiar traieste… adica se divide.

Daca nu ma credeti, vedeti aici.

PSA Vineri, Mai 21 2010 

Richard Ablin, tatal testului PSA (folosit pe scara larga la nivel mondial pentru depistarea cancerului de prostata) il considera un imens dezastru financiar din cauza slabei sale acurateti si a costului ridicat (SUA)

Eredeitate inegala in boala Altzheimer Vineri, Mai 21 2010 

Parintii nu participa egal la transmiterea bolii Altzheimer.

Un studiu pe 42 de adulti normali cu unul dintre parinti cunoscut cu Altzheimer, a aratat ca persoanele cu mama bolnava au cu 15% mai mult amiloid beta decat cele cu tata bolnav.

Amiloidul beta depus in creier este responsabil de producerea bolii

Diagnosticul de certitudine in boala Altzheimer se pune numai post mortem. De aceea continua eforturile de diagnosticare „intra vitam”.

Aici se gaseste un nou experiment din aceasta categorie.

Bioinginerie Vineri, Mai 21 2010 

Recent au fost identificate la mac (Papavertum somniferum) genele care duc la producerea de codeina si morfina. Prin manipularea acestora se doreste crearea unor plante care sa produca numai codeina (nu si morfina).

Precizari

Morfinomimeticele sau opioidele sunt alcaloizi extrasi din Papavertum somniferum. Principalele reprezentante ale morfinomimeticelor naturale sunt codeina si morfina. Amandoua au proprietati analgetice (codeina mult mai slabe decat morfina) dar si altele. Codeina are capacitatea de a inhiba tusea iar morfina induce stare de bine dar si dependenta. Prin manipulare chimica din morfina s-a produs heroina care este unul dintre cele mai utilizate droguri la nivel mondial si da dependeta fizica si psihica.

Defecte genetice identificate la celulele stem reprogramate din celule adulte Miercuri, Mai 19 2010 

O imensa cucerire a biologiei celulare actuale este posibilitatea de a  reprograma celulele adulte să redevină celule stem.

Din nefericire tehnica nu este, încă, perfectă. În respectivele celule au fost identificate o serie de defecte genetice, defecte care explică de ce liniile celulare obținute nu erau cu totul superpozabile celor obținute din celulele stem embrionare.

Amănunte se găsesc aici.

Distractie plăcută !

Cele mai mici vietuitoare unicelulare Miercuri, Mai 19 2010 

Tot de pe Biosingularity

Recent au fost identificate niste bacterii extrem de mici (cam de dimensiunea unui virus normal) care sunt total diferite de tot ceea ce se știe despre celulele bacteriene : dimensiune, informație genetică, structură, functionalitate.

Informatii mai amănuntite găsiti aici.

Mi se pare fantastic cum totul se schimbă în biologie.

Îmi amintesc cum în urmă cu peste 20 de ani i-am furnizat unui matematician (care a avut ideea,  ciudată din punct de vedere biologic, de a calcula probabilitatea ca viața să apară întamplător pe pămant) dimensiunea minimă cunoscută la vremea aceea a unui text genetic coerent. Din calcule a rezultat o perioada de așteptare mai lungă decat varsta estimată a pămantului. La vremea aceea știam numai de un genom viral (de la specialiși în domeniu). Identificarea acestor mici bacterii (de o mie de ori mai mici decît EC) cu genom diferit în proporție de 45% fată de ceea ce se știa, modifică fundamental datele problemei.

Oase „cultivate” la comanda… si nu numai… Miercuri, Mai 19 2010 

Nu, nu este SF, este realitate…

Aici gasiti informatia…

Ati ramas fara un os, dintr-un motiv oarecare ?

Nimic mai simplu. Contactati pe cine trebuie, dati specificatiile tehnice si… vine dupa un timp oarecare… direct la ortopedul care-l va reinsera.

Evidnet, nu la CF 2 si nu azi…

Daca mai sus aflati cum se pot „cultiva” oasele mai jos veti vedea ca ele nu sunt privilegiate. Este un efort continuu in a „cultiva” de toate. Pasii sunt, in mare, destul de bine definiti. Dar mai exista cateva impedimente…

Asta ma face sa-mi amitesc de anii de liceu cand ma gandeam ca scopul medicinii ar fi acela de a creste organele care ni se imbolnavesc. Numai ca nu medicina se ocupa de asa ceva, ci biologia. (O mare eroare a mea care m-a facut sa ma orientez catre o alta indeletnicire decat cea care mi s-ar fi potrivit…)

Esti ceea ce este suma bacteriilor tale ! Miercuri, Mai 19 2010 

Esti ceea ce este totalitatea bacteriilor tale…

Ne spune un cercetator american.

Spicuiesc: numarul celulelor bacteriene idetificate in si pe corpul uman este de 10 ori mai mare decat numarul total al celulelor corpului uman. Daca se populeaza tubul digestiv al unui soarece cu flora intestinala provenita de la unul infometat, soarecele primitor devine bulimic…

Examinarea directă a celulelor tumorale Marți, Mai 18 2010 

examinarea directa a celulelor tumorale

O inițiativă interesantă ….

Disfunctia microcirculatiei si ROS. Continuare Marți, Mai 18 2010 

Capitolul Surse ROS

2. NADPH oxidaza

Localizare

  • – membrana celulară a PMN
  • – membrana celulara a CE si muschiului neted (recent identificat)

Activarea NADPH-oxidazei din mb. celulară a PMN duce la generarea de ROS implicați în apărarea față de germenii patogeni.

Constituire: 2 părți

  • – o parte localizată în membrana celulară și care conține citocromul b558 care are două subunități : gp 91 phox și p 22 phox. Subunitatea gp 91 phox activează NADPH oxidaza și duce la transferul unui electron pe O2 cu generarea ionului superoxid.
  • – o parte localizată în citoplasmă, care are funcție de unitate regulatorie și care are mai multe componente : p 40 phox, p 47 phox, p 67 phox și o proteina G (rac 1). Prin activarea p 47  phox sau rac 1 (sensibil la legarea de GTP) se stimulează migrarea unității reglatorii în membrana celulară unde are loc producerea de ion superoxid.

Producerea ionului superoxid de către NADPH oxidază este declanșată de :

  • – hipoxie
  • – stresul de tip tensional (shear stress)
  • – citokine proinflamatorii (alfa TNF)

Pagina următoare »