Estrés oxidativo e inflamación en la ocurrencia de fibrilación auricular post-cirugía coronaria

Abstract

La fibrilación auricular postoperatoria es la complicación más frecuente luego de una cirugía cardiaca y afecta a una alta proporción de pacientes después de ser sometidos a una cirugía coronaria. Su aparición eleva la morbilidad y mortalidad en estos pacientes, y prolonga las hospitalizaciones con un aumento en la utilización de recursos clínicos y farmacológicos. Actualmente no se dispone de terapias efectivas y seguras para su prevención o manejo. Los mecanismos que condicionan su aparición aún son en gran medida desconocidos, pero actualmente se sabe que los procesos de inflamación y estrés oxidativo se encuentran involucrados, probablemente condicionando transformaciones estructurales y funcionales de la aurícula conocidas como remodelado cardiaco, o incluso actuando como factores desencadenantes para la fibrilación auricular. Particularmente, se conoce que los pacientes que presentan niveles plasmáticos más elevados del marcador inflamatorio proteína C reactiva, tienen una mayor probabilidad de experimentar una fibrilación auricular postoperatoria. El polimorfismo +219 G>A en el gen de proteína C reactiva ha sido relacionado previamente con niveles plasmáticos más elevados de proteína C reactiva en individuos sanos sometidos a una situación fisiológica de estrés. Los objetivos de este estudio consistieron en determinar si el aumento del estrés oxidativo y la presencia de un proceso inflamatorio sistémico determinan la ocurrencia de fibrilación auricular en pacientes sometidos a cirugía cardiaca, y a la vez determinar si la presencia del polimorfismo +219 G>A en el gen de proteína C reactiva (PCR) se asocia a niveles más elevados de proteina C en estos pacientes y a una mayor incidencia de fibrilación auricular postoperatoria. Para ello se reclutaron 194 pacientes en ritmo sinusal y con indicación de cirugía de revascularización miocárdica en los hospitales Clínico de la Universidad Católica, Clínico de la Universidad de Chile, y del Instituto Nacional del Tórax, a los que, luego de firmado el consentimiento informado correspondiente, se les tomó muestras sanguíneas previo y con posterioridad a la cirugía, para determinar parámetros de inflamación (PCRus, molécula-1 de adhesión vascular celular y recuento de blancos), estrés oxidativo (sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico y actividad enzimática de catalasa, superóxido dismutasa y glutatión peroxidasa) y remodelado auricular (metaloproteinasas 2 y 9), y una muestra adicional previo a la cirugía para determinar el polimorfismo +219G/A del gen de proteína C reactiva. Posteriormente se hizo un seguimiento clínico al paciente a través de la revisión de la ficha clínica, con el fin de identificar a los pacientes que experimentaron fibrilación auricular postoperatoria. Un 16,5% de los pacientes, es decir, 32 de ellos, experimentaron fibrilación auricular postoperatoria. La edad resultó ser un predictor para dicho evento. La cirugía provocó una clara respuesta inflamatoria reflejada en todos los parámetros considerados, especialmente en la proteína C reactiva, mientras que la respuesta oxidativa fue menos clara. Los marcadores inflamatorios sistémicos y de estrés oxidativo no resultaron diferentes entre los pacientes con o sin fibrilación auricular post-operatoria, excepto en el caso de VCAM-1, cuyos niveles plasmáticos preoperatorios fueron significativamente mayores en los pacientes que desarrollaron fibrilación auricular post-operatoria. La determinación del polimorfismo +219G/A del gen de proteína C reactiva arrojó una frecuencia alélica de 0,443 para el alelo A y 0,557 para el alelo G, y una frecuencia genotípica de 0,191 para AA, 0,505 para AG y 0,304 para GG. No hubo relación entre el polimorfismo y la incidencia de fibrilación auricular postoperatoria, pero sí se registró niveles de proteína C reactiva un 100% más elevados en pacientes con genotipo GG. En conclusión, niveles elevados de VCAM-1 en pacientes sometidos a cirugía de revascularización coronaria predicen un mayor riesgo para fibrilación auricular postoperatoria. El genotipo GG del polimorfismo +219G/A del gen de proteína C reactiva determina niveles más elevados de proteína C reactiva, pero estos mayores niveles no guardan relación con una mayor incidencia de fibrilación auricular postoperatoria. La edad es un claro predictor de fibrilación auricular postoperatoria

Postoperative atrial fibrillation is the most common complication after cardiac surgery and affects a high proportion of patients undergoing coronary surgery. Its appearance raises morbidity and mortality in these patients, prolongs hospitalizations, and increases clinical and pharmacological resources utilization. Currently there are no safe and effective therapies available for its prevention or management. The mechanisms that determine their apparition are still largely unknown, but now it is known that the processes of inflammation and oxidative stress are involved, probably conditioning structural and functional changes of the atrium known as cardiac remodeling, or even acting as triggers for atrial fibrillation. Particularly, it is known that patients with higher plasmatic levels of inflammatory marker C-reactive protein, are more likely to experience postoperative atrial fibrillation. +219 G> A polymorphism in the CRP gene has been previously associated with higher plasma levels of CRP in healthy individuals undergoing a physiological stress. The aim of this study is to determine whether increased oxidative stress and presence of a systemic inflammatory process determine the occurrence of atrial fibrillation in patients undergoing cardiac surgery, while determining whether the presence of +219 G> A polymorphism in the CRP gene is associated with higher levels of CRP and a higher incidence of postoperative atrial fibrillation. This study recruited 194 patients in sinus rhythm and with indication of myocardial revascularization surgery in hospitals Clínico de la Universidad Católica, Clínico de la Universidad de Chile, and Instituto Nacional del Tórax, from who, after signing the appropriate informed consent, blood samples were taken before and after surgery to determine parameters of inflammation (CRP, VCAM-1 and white cell count), oxidative stress (Thiobarbituric acid reactive substances and enzymatic activity of catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase) and atrial remodeling (matrix metalloproteinases 2 and 9), and an additional blood sample was taken prior to surgery to determine the +219 G/A polymorphism in CRP gene. Subsequently patients evolution were followed through the review of clinical records in order to identify those patients who experienced postoperative atrial fibrillation. 16.5% of patients, ie 32 of them, experienced postoperative atrial fibrillation. Age proved to be a predictor for the event. The surgical procedure caused an inflammatory response clearly reflected in all inflammatory parameters considered, especially in Creactive protein, whereas the oxidative response was less clear. Systemic inflammatory and oxidative stress markers were not different between patients with and without postoperative atrial fibrillation, except in the case of VCAM-1, whose plasma levels were significantly higher in preoperative patients who developed postoperative atrial fibrillation. Determination of the +219 G/A polymorphism in CRP gene showed an allele frequency of 0.443 for A allele and 0.557 for G allele and genotype frequencies of 0.191 for AA, 0.505 for AG and 0.304 for GG. There was no association between polymorphism and the incidence of postoperative atrial fibrillation, but CRP levels were 100% higher in patients with GG genotype. In conclusion, higher levels of VCAM-1 in patients undergoing coronary artery bypass surgery predict an increased risk for postoperative atrial fibrillation. GG genotype on +219 G/A polymorphism in CRP gene determines higher levels of CRP, but they are not related to an increased incidence of postoperative atrial fibrillation. Age is a strong predictor of postoperative atrial fibrillation