Colon ischemie en reperfusie in de mens

Gastrointestinale ischemie-reperfusie (IR) is een veel voorkomend, ernstig
klinisch probleem. Colon ischemie is de meest voorkomende vorm van intestinale
ischemie. Colon ischemie heeft een hoge morbiditeit en mortaliteit vanwege de
hoge bacteriële densiteit in het intraluminale milieu en ischemie-geassocieerde
intestinale barrière verlies, bacteriele translocatie en systemische
inflammatoire responsen. Daarnaast is colon ischemie een grote risicofactor
voor het ontstaan van naadlekkages, een ernstige complicatie met een grote
invloed op de morbiditeit, mortaliteit, opnameduur en kosten. Ook zijn er geen
optimale diagnostische, preventieve of therapeutische middelen beschikbaar, wat
ook bijdraagt aan de hoge morbiditeit en mortaliteit in patiënten met deze
aandoening. In tegenstelling tot de humane dunne darm is er weinig bekend over
colon ischemie in de mens. Daarom willen we een humaan experimenteel model voor
colon ischemie gebruiken om meer inzicht te krijgen in de pathofysiologie van
colon ischemie en reperfusie in de mens.

Doel van dit onderzoek is om meer inzicht te krijgen in de pathofysiologie van
colon ischemie en reperfusie in de mens. Met name de cellulaire en
inflammatoire veranderingen, barriere functie en intestinale permeabiliteit,
macroscopische mucosale veranderingen en gen expressie patronen zullen worden
bestudeerd. Uiteindelijk willen we de pathofysiologie van colon ischemie
reperfusie ontrafelen en mogelijke aangrijpingspunten voor diagnostische,
preventieve en therapeutische strategieën identificeren.

Tijdens colonchirurgie zal een klein colon segment, dat verwijderd moet worden
vanwege operatie technische redenen, geïsoleerd worden en blootgesteld worden
aan 30 (30I), 45 (45I) of 60 minuten ischemie (60I), gevolgd door 30 (30R) en
60 minuten reperfusie (60R). Ischemie wordt bewerkstelligd door het plaatsen
van een klemmetje op de aanvoerende en afvoerende vaten van het geïsoleerde
stukje darm. Na het verwijderen van dit klemmetje zal reperfusie optreden.
In een groep patiënten zal een steriele saccharide oplossing (sucralose en
erythritol) intraluminaal worden geïnjecteerd, net voor initiatie van de
ischemie. Op alle tijdstippen zal arterieel en veneus bloed en weefsel worden
afgenomen voor verdere analyse van darmpermeabiliteit, barrierefunctie,
cellulaire en inflammatoire veranderingen en genexpressiepatronen. Deze
analyses zullen worden gedaan met behulp van verschillende technieken zoals
High Performance Liquid Chromotography Mass Spectrometry (HPLC-MS),
immunohistochemie, immunofluorescentie, western blot, qPCR, laser capture
microdissection (LCM) gevolgd door genoom brede expressie analyse, electronen
microscopie en andere (nieuwe) technieken welke relevant blijken te zijn
gedurende het verloop van de studie.
In een andere groep patiënten zal een steriele videocapsule in het geïsoleerde
stukje darm worden gebracht, waarna ischemie en reperfusie zal worden
toegepast. De beelden kunnen gebruikt worden om de macroscopische mucosale
veranderingen tijdens IR in kaart te brengen.

De patienten, die geincludeerd worden in deze studie zullen allemaal grote
abdominale operaties ondergaan met een minimale duur van 2-3 uur. IR wordt
alleen toegepast op het geisoleerde stukje colon dat sowieso verwijderd wordt,
vanwege operatie technische redenen. Deze procedure zal dan ook niet
interfereren met de normale chirurgische zorg voor de patiënt. De enige
handelingen, die de chirurg zal uitvoeren met betrekking tot deze studie, zijn
het isoleren van 3-6 cm darm, het ischemisch maken van dit stukje darm
gedurende 30, 45 of 60 min, het intraluminaal injecteren van de steriele,
onschadelijke saccharide oplossing, het inbrengen van de videocapsule ter
grootte van een pil en het afnemen van bloedmonsters. Al deze handelingen
vinden plaats tijdens de operatie en zullen niet bijdragen aan een langere
operatieduur. Aangezien de patiënten onder narcose zijn, vormt de
studieprocedure geen extra belasting. De additionele risico's voor de patiënten
zijn minimaal en zullen het risico van de operatie niet verhogen. Er zijn geen
specifieke voordelen voor de geincludeerde patienten. In de toekomst kunnen de
resultaten van onze studie echter wel belangrijk zijn voor patienten met
intestinale ischemie en reperfusie.