[Perioperative cardioprotection - From bench to bedside : Current experimental evidence and possible reasons for the limited translation into the clinical setting]
- PMID: 33464375
- PMCID: PMC8099823
- DOI: 10.1007/s00101-020-00912-5
[Perioperative cardioprotection - From bench to bedside : Current experimental evidence and possible reasons for the limited translation into the clinical setting]
Abstract
Background: Perioperative cardioprotection aims to minimize the consequences of myocardial ischemia reperfusion injury. These strategies appear particularly relevant for anesthesia provision during on-pump cardiac surgery but they potentially affect any cause of perioperative myocardial ischemia. In recent years, several pharmacological and nonpharmacological strategies of cardioprotection have been explored. Results from studies in isolated tissue and animal experiments are promising; however, translation of myocardial conditioning strategies to the clinical setting has been disappointing: in large trials cardioprotective interventions failed to significantly improve outcome.
Objective: This review aims to provide an overview of the current experimental evidence regarding pharmacological and nonpharmacological cardioprotection. Moreover, it discusses reasons why translation from bench to bedside is hampered by potential confounders and suggests future approaches that might overcome these limitations.
Material and methods: Narrative review.
Results and conclusion: Results of experimental studies are convincing but translation into clinical practice remains challenging. Several confounders have been identified contributing to the mainly inconclusive results from clinical studies, such as comorbidities and comedications, choice of anesthetic regimen and also methodological issues. Carefully designed clinical trials in well-defined patient cohorts evaluating combinations of protective strategies targeting different pathways and cell types might support bench to bedside translation.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Ziel der perioperativen Kardioprotektion ist es, die Auswirkungen eines Ischämie- und Reperfusionsschadens zu minimieren. Aus anästhesiologischer Sicht spielt dieser Aspekt insbesondere in der Herzchirurgie bei Patienten mit Einsatz der Herz-Lungen-Maschine, aber auch allgemein bei längerfristigen hypotensiven Phasen oder perioperativen ischämischen Ereignissen im nichtkardiochirurgischen Setting eine wichtige Rolle. Im Laufe der letzten Jahre konnten diverse pharmakologische sowie nichtpharmakologische Strategien der Kardioprotektion identifiziert werden. Die Ergebnisse von Studien an isoliertem Gewebe sowie von tierexperimentellen In-vivo-Studien sind vielversprechend. Eine Translation dieser kardioprotektiven Strategien in die klinische Praxis ist bislang jedoch nicht gelungen. Große klinische Studien konnten keine signifikante Verbesserung des Outcome der Patienten zeigen.
Ziel der arbeit: Dieser Übersichtsartikel gibt einen Überblick über die aktuelle experimentelle Evidenz pharmakologischer und nichtpharmakologischer Kardioprotektion. Außerdem sollen mögliche Gründe für die limitierte Translation diskutiert werden. Schließlich werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie der Schritt „from bench to bedside“ in Zukunft doch noch gelingen könnte.
Material und methoden: Narrative Übersichtsarbeit.
Ergebnisse und diskussion: Trotz der vielversprechenden präklinischen experimentellen Ansätze zum Thema Kardioprotektion besteht nach wie vor eine große Diskrepanz zu den Ergebnissen aus großen klinischen Studien in der perioperativen Phase. Mögliche Gründe für die limitierte Translation könnten insbesondere Komorbiditäten und Komedikationen, die Wahl des Anästhesieverfahrens, aber auch die Wahl des Studiendesigns sein. Eine sorgfältige Studienplanung mit Berücksichtigung der genannten Probleme sowie ein simultaner Einsatz mehrerer kardioprotektiver Strategien mit dem Ziel eines additiven bzw. synergistischen Effekts stellen mögliche Ansätze für die Zukunft dar.
Keywords: Cardiac Surgery; Ischemia-Reperfusion-Injury; Pharmacological conditioning; Postconditioning; Preconditioning.
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