Hojení peritonea, tvorba adhezí a možnosti jejich prevence

Souhrn

Peritoneum se hojí odlišným způsobem než kůže. Množení a migrace mezoteliálních buněk z okrajů rány hrají při hojení peritonea jen velmi malou roli. V případě poškození peritonea se celý povrch rány začne epitelizovat současně, na rozdíl od kůže, kde hojení probíhá z okrajů rány. Nový mezotel se vyvine stejně rychle uprostřed velké i malé rány, rychlost vytvoření nového peritonea nezávisí na rozsahu poškození. Vznik intraperitoneálních adhezí je dynamický proces, který začíná tvorbou fibrinových pruhů mezi poškozenými tkáněmi a končí jejich organizací a postupným vytvořením cévního a nervového zásobení. V prevenci tvorby adhezí se uplatňují operační technika, ochranné roztoky a bariérové prostředky.

Klíčová slova:
peritoneální adheze — hojení peritonea — prevence adhezí

Úvod

Srůsty v peritoneální dutině jsou častou příčinou následných patologií. K nejzávažnějším patří střevní obstrukce, v oblasti gynekologie pak poškození vejcovodů, neplodnost a pelvalgie. Pro další pokrok v této oblasti je nutné porozumět kaskádě reakcí, které probíhají při reepitelizaci peritonea i při tvorbě adhezí. Cílem této práce je uvést současný přehled základních poznatků týkajících se tvorby adhezí a možností jejich prevence.

Peritoneum

Peritoneum se skládá z mezoteliálních buněk, bazální membrány a extracelulární vrstvy. Je to serózní membrána vystlaná buňkami – mezotelem. Submezoteliální vrstva, tzv. extracelulární matrix, je složena z kolagenu, glykoproteinů, glykosaminoglykanů, proteoglykanů, cév a lymfatik. Do této pojivové tkáně jsou zavzaty a v ní rozprostřeny mezenchymální kmenové buňky, které jsou vlastními progenitory zralých mezoteliálních buněk. Buňky mezotelu volně nasedají na bazální membránu, dokáží secernovat IL-1 (interleukin), IL-6, IL-8, TNFα (tumor necrosis factor), TGFß (transforming growth factor), aktivátor tkáňového plazminogenu a inhibitor aktivátoru plazminogenu.

Peritoneální tekutina

V dutině břišní se nachází určité množství volné tekutiny zcela fyziologicky. Tato tekutina je v rovnováze s tekutinou v pleurální dutině, lymfatickým a vaskulárním systémem. Molekuly mohou vstupovat i vystupovat z dutiny břišní pomocí transudace, exsudace, facilitovaného transportu a přes lymfatický systém. Je nasnadě, že velkou úlohu při hojení peritonea mají mediátory obsažené v peritoneální tekutině. Tyto mediátory jsou produkovány buňkami – makrofágy, leukocyty, eozinofily, bazofily a mezoteliemi, obsaženými v peritoneálním výpotku. U žen se množství volné tekutiny mění v závislosti na menstruačním cyklu od 15–30 ml. Fibrinolytická aktivita peritonea se také mění v závislosti na fázi menstruačního cyklu. Pokud se vyskytuje nějaká patologie v dutině břišní či malé pánvi, např. endometrióza, výpotek a počet buněk zánětu se mnohonásobně zvýší oproti normálu.

Časový průběh hojení peritonea po chirurgickém zákroku

Reepitelizace a hojení rány peritonea je iniciováno tvorbou lokálních chemotaktických faktorů, které jsou uvolňovány z destiček, krevních sraženin, leukocytů a dalších buněk, migrujících do místa poškození (graf). Za 12 hod od porušení souvislé vrstvy peritonea se objevují v místě rány četné polymorfonukleáry, zavzaté do sítě fibrinových vláken. Během 2 dnů je rána překryta tenkou souvislou vrstvou makrofágů podepřenou fibrinem, který v místě poranění vytváří jakousi kostru. Během 3. a 4. dne se objevují četné primitivní mezenchymální buňky. 5. den se již v některých místech rány objeví souvislá vrstva mezoteliálních buněk, které jsou vzájemně pospojovány desmozomy. Objevují se nové cévy. 6. den začíná postupný pokles makrofágů, zatímco převažuje počet mezoteliálních buněk. Reepitelizace rány peritonea trvá cca 5–7 dní, tvorba a znovuobnovení hlubších vrstev pojivové tkáně v peritoneu trvá ještě několik následujících měsíců. Způsob hojení parietálního a viscerálního peritonea se poněkud liší. 5. den hojení je evidentní rozdíl mezi parietálním a viscerálním peritoneem. V tomto období je již možno vidět souvislou bazální membránu u parietálního peritonea, zatímco viscerální má svoji bazální membránu zformovanou 7. až 8. den po poranění.

Zdroj nových mezoteliálních buněk

Bylo prokázáno, že mezoteliální buňky nepocházejí z okrajů rány, a tudíž hojení poranění peritonea neprobíhá centripetálně (od okrajů do středu). Při pokusech na laboratorních krysách bylo zjištěno, že nové peritoneum – resp. mezoteliální buňky pochází z primitivních mezenchymálních buněk (mezenchymální kmenové buňky). Kmenové mezenchymální buňky se v časném pooperačním období mění metaplazií v mezoteliální buňky vytvářející peritoneum.

Vliv kauterizace na peritoneum

Z četných srovnávacích studií zkoumajících rychlost hojení po protětí peritonea skalpelem a elektrickou koagulací vyplývá, že elektrokoagulace působí hluboké submezoteliální krvácení a nekrózy, které v tomto místě prodlužují zánět, a tím výrazně zpomalí hojení peritonea.

Tvorba adhezí

Tvorba adhezí není závislá na věku ani pohlaví pacientů, pouze u lidí starších 60 let bylo prokázáno větší množství tzv. „spontánních adhezí“. Role volné krve v dutině břišní na tvorbu adhezí se taktéž nepotvrdila, a zdá se, že mnohem důležitější ke vzniku srůstů je poškození serózy než množství volné krve v dutině břišní. Adheze se vytvoří častěji tam, kde jsou vzájemně v kontaktu dva poškozené povrchy peritonea.

Při operacích, kdy dojde k poranění peritonea, vznikne v místě poškození lokální zánětlivá reakce s tvorbou mediátorů. Histamin a další mediátory se podílejí nejvíce na vzestupu permeability, v místě se objeví zánětlivý exsudát a fibrinová matrix. Obecně fibrinová vlákna pospojují navzájem okraje rány. Zformují se do pruhů, které jsou za běžných okolností odstraněny následnou fibrinolýzou, takže k tvorbě adhezí nedochází. Fibrinolytická aktivita je přítomna na celém povrchu peritonea – mezotelu. Její funkce je závislá na správném poměru aktivátoru tkáňového plazminogenu a inhibitoru aktivátoru plazminogenu. V terénu ischemie, po operačním zákroku, je fibrinolytická aktivita obecně potlačena, což vede k perzistenci fibrinových pruhů. Pokud jsou dále fibrinové pruhy infiltrovány fibroblasty, erytrocyty, leukocyty, trombocyty, zorganizují se a klinicky se manifestují jako adheze. V prvních 3 dnech jsou dominujícími buňkami v nových adhezích polymorfonukleáry, 5.–7. den se již s převahou vyskytují fibroblasty. Do adhezí časem prorostou i nervová vlákna a malé cévy (schéma 1).

Fibrinolytický systém (aktivátor plazminogenu/inhibitor aktivátoru plazminogenu - systém PA/PAI)

Plazminogen je prekurzorem plazminu. Plazmin z něj vzniká po působení aktivátorů plazminogenu (PA), jmenovitě tkáňového aktivátoru plazminogenu. Plazmin může být také tvořen makrofágy a mezoteliálními buňkami a má hlavní úlohu v degradaci fibrinu.

Aby byl systém aktivátorů plazminogenu v rovnováze, existují ještě inhibitory aktivátorů plazminogenu (PAI), tak je zajištěna neustálá rovnováha mezi aktivací a inhibicí fibrinolýzy. V zánětlivě změněném prostředí je ovšem aktivita aktivátorů plazminogenu výrazně snížena, naopak je možno nalézt zvýšenou expresi inhibitorů aktivátoru plazminogenu.

Fibrinolytický systém hraje velkou roli v tvorbě, resp. zabránění tvorby adhezí. Není ovšem jediný. Neméně důležité jsou interakce fibrinolytického systému s ostatními proteinázami, zvláště metaloproteinázami a jejich inhibitory – tkáňovými inhibitory metaloproteináz.

Proteázy a inhibitory proteáz (matrixmetaloproteinázy/tkáňový inhibitor matrixmetaloproteinázy – systém MMP/TIMP)

Matrixmetaloproteinázy (MMP) jsou velká skupina enzymů, která dokáže rozložit různé komponenty extracelulární matrix. K MMP patří nyní 17 typů enzymů, např. kolagenázy, gelatinázy atd. Existují také tkáňové inhibitory metaloproteináz (TIMP). K dnešnímu datu jsou známy celkem 4 druhy těchto inhibitorů. Relativní koncentrace MMP/TIMP je odpovědná za správné vyvážení proteolytické aktivity, což je důležité v mnoha fyziologických i patologických pochodech v organizmu.

TGFß (transforming growth factor)

TGFß se za normálních podmínek vyskytuje v trombocytech a makrofázích. Nadměrná exprese TGFß na parietálním peritoneu, seróze orgánů a nadměrná koncentrace ve volné břišní tekutině zvyšuje incidenci tvorby adhezí. TGFß je aktivován plazminem. Jeho aktivní forma interaguje negativně s fibrinolytickým systémem tím, že podporuje vznik inhibitorů aktivátoru plazminogenu, a tím působí antifibrinolyticky. Dále působí negativně na aktivní metaloproteinázy, aktivuje tkáňový inhibitor metaloproteináz, a těmito mechanizmy způsobí poruchu remodelace extracelulární matrix.

Prozánětlivé a protizánětlivé cytokiny

Během akutního zánětu se v břišní tekutině zvýší koncentrace IL-1, IL-6, IL-8, a TNFα. Je známo, že tyto mediátory způsobují migraci makrofágů do místa zánětu, resp. poranění, reagují s fibrinolytickým systémem a působí na aktivaci TGFß.

Incidence pooperačních adhezí

V prospektivní studii [7] se srovnávala incidence adhezí u pacientů, kteří v minulosti prodělali operaci, a u pacientů jdoucích poprvé v životě na operaci. Demonstrovali 210 pacientů s relaparotomií, u 195 z nich byly objeveny adheze, tzn. v 93 %. Ve srovnávací skupině 115 pacientů podstupujících laparotomii poprvé v životě se objevily adheze u 12 pacientů, tzn. v 10,4 %, u 11 z nich byly adheze v důsledku předešlého zánětu a pouze v 1 případě se adheze objevily kongenitálně. Původní předpoklad a velké očekávání, že laparoskopie bude technika, která nebude způsobovat tvorbu pooperačních adhezí, se nepotvrdil. V prospektivní multicentrické studii z roku 1991 byl sledován soubor 68 žen, u kterých byly již existující adheze rozrušeny laparoskopicky a závažnost adhezí byla obodována. Při second look laparoscopy, která proběhla do 90 dnů po první, byla nalezeno nové utvoření adhezí u 66 žen ze souboru, tzn. v 97 %, avšak dle bodování závažnosti tvorby adhezí se u 52 % snížil jejich rozsah a závažnost. Dle nejslibnějších závěrů studií [2] se tvorba adhezí de novo mezi dvěma laparoskopiemi objevila v 12 %, ve srovnání s laparotomií, po které se tvorba de novo adhezí vyskytuje v 51 %. Závěrem lze říct, že tvorba adhezí de novo se vyskytuje jak po laparotomii, tak po laparoskopii, ovšem po laparoskopii v menší míře. Výsledky jednotlivých studií se od sebe významně odlišují, proto je v budoucnu třeba provést důkladné zhodnocení výsledků na nových studiích.

Adheze a bolest

Čistě z mechanického hlediska jsou adheze považovány za zdroj bolesti proto, že omezují orgány útlakem nebo zcela mění jejich polohu. Bylo prokázáno, že adheze obsahují nervová zakončení, ale nebyla prokázána přímá souvislost mezi přítomností nervových vláken v adhezích a bolestí. Některé pacientky si stěžovaly na bolesti, i když v adhezích nebyla nalezena žádná nervová vlákna. Jedna z dosud nejpřesvědčivějších studií, ukazující na souvislost mezi adhezemi a chronickou bolestí břicha či malé pánve, pochází z roku 1984. Kresch [9] sledoval soubor 100 žen, které udávaly chronickou pánevní bolest. Byla provedena laparoskopie, při které byl nalezen patologický nález u 87 % žen, z toho 48 % žen mělo adheze zasahující reprodukční orgány a části trávícího traktu, u zbytku z nich byla nalezena ložiska endometriózy. Jako kontrolní skupinu použil Kresch 50 žen, podstupujících laparoskopickou sterilizaci, které žádné obtíže ve smyslu bolesti před operací neudávaly. V této asymptomatické skupině žen objevil abnormality u 29 %, adheze se vyskytovaly u 14 % a u 15 % endometrióza.

Prevence tvorby pooperačních adhezí

Porozumění vzniku adhezí na jejich molekulární úrovni by mělo vést k účinné prevenci vzniku těchto adhezí. Na zvířecích modelech a v malé míře už i ve studiích na pacientech byly nalezeny níže uvedené způsoby prevence vzniku srůstů.

Zavedení principů mikrochirurgie do běžné operativy

Principy jsou dlouho známy a užívány: co nejjemnější a nejopatrnější zacházení s tkáněmi, dokonalá hemostáza, neustálé zvlhčování, užívání co nejméně jemných stehů z nereaktivního materiálu, minimální používání elektrokoagulace. Incidence adhezí de novo je naopak významně nižší po laparoskopii než po laparotomii.

Bariéry

Princip této metody spočívá v nahrazení nekrotické vrstvy buněk na poškozeném povrchu peritonea bariérou poskytující dostatečnou ochranu před tvorbou pooperačních adhezí. V četných studiích na zvířatech bylo prokázáno, že umístění devaskularizované tkáně jako bariéry mezi dvěma poškozenými povrchy naopak zvyšuje incidenci pooperačních adhezí. Podobně bylo dokázáno, že reperitonealizace peritoneálních defektů při operacích v pánvi nemá žádný význam. Kombinace vlivů šicího materiálu potřebného k uzavření defektu s přerušením cévního zásobení způsobeným tahem okrajů peritonea při uzavírání defektu, způsobuje větší tvorbu pooperačních adhezí než vůbec žádná léčba. Dosud jsou na trhu 3 materiály, které se užívají jako bariéra. 2 z nich jsou absorbovatelné (Interceed, Seprafilm) a 1 neabsorbovatelný (Gore-Tex chirurgická membrána), který se upevní do místa poškození stehy při plánované relaparotomii.

Tekutiny

Roztoky užívané k prevenci tvorby pooperačních adhezí můžeme rozdělit do 3 skupin.

Do první skupiny patří izotonické roztoky (fyziologický roztok, Ringem laktát apod). Na konci laparoskopické operace se instiluje 500–3 000 ml roztoku do dutiny břišní. Během následujících 24 až 48 hodin dojde ke vstřebání roztoku do cévního oběhu, což je příliš krátká doba k tomu, aby došlo k statisticky významnému poklesu tvorby pooperačních adhezí. Neexistuje žádná randomizovaná kontrolní studie dokazující efekt této prevence [5].

Do druhé skupiny patří roztoky obsahující různé kombinace fyziologického roztoku, krystaloidů s heparinem, antihistaminiky a kortikoidy. Instilují se do dutiny břišní v různém poměru a množství. V randomizované kontrolní studii žádná kombinace těchto látek v roztocích neměla efekt na pooperační tvorbu adhezí [11].

Jako třetí skupinu lze uvést roztoky, které se svým složením snaží kombinovat jednotlivé efekty, tzn. hydroperitoneum, bariéru a farmakologický efekt (HAL-C-tekutá forma karboxymetylcelulózy a kyseliny hyaluronové, Intergel). Posledně jmenované látky ukázaly v klinických studiích dobrý efekt, ale žádná z nich není dosud zavedena do běžné klinické praxe.

Ostatní

Ovlivnění fibrinolýzy

Velký počet studií na zvířatech ukázal jako slibné podávání rekombinantního tkáňového aktivátoru plazminogenu (tPA) přímo do dutiny břišní – intraperitoneálně. Existuje jediná studie na 15 pacientech [6], která dokazuje signifikantní snížení tvorby adhezí po podání tPA po chirurgickém výkonu, přičemž nebyly pozorovány žádné vedlejší účinky jako poruchy hojení či krvácení.

Fibrinolýza může být ovlivněna GnRH-analogy. Po podání GnRH-analog se mění poměr pTA/PAI ve prospěch aktivátoru tkáňového plazminogenu, což pooperačně vede ke snížení tvorby adhezí. Vedlejší účinky ve formě krvácení či poruchy hojení nebyly zaznamenány.

Imunomodulace

Použitím selektivní imunosuprese byla prokázána snížená tvorba pooperačních adhezí. V četných pokusech na krysách se ukázalo, že po injekci TGFß, IL-1, IL-6, TNFα-antigenů intraperitoneálně, společně či odděleně, došlo k signifikantně nižší tvorbě adhezí. Překvapivým zjištěním bylo, že systémová imunosuprese, např. cyklosporinem, nevedla v pokusech k nižší tvorbě adhezí

Závěr

Výzkum objasnil základní procesy, které se uplatňují při tvorbě adhezí. Z těchto poznatků vychází nové přístupy pro jejich prevenci. Přes výrazný pokrok v této oblasti neexistují produkty, které dokáží spolehlivě tvorbě srůstů zabránit. Významným faktorem prevence srůstů stále zůstává šetrná operační technika s minimální ischemizací tkání.