Disertasi

Efek ischemic preconditioning pada bedah jantung terbuka, fokus terhadap apoptosis akibat cedera iskemia-reperfusi pada anak babi. = The effect of ischemic preconditioning in open heart surgery, focus on apoptosis as a consequence of ischemia reperfusion injury in piglets.

Tujuan Mengetahui peran ischemic preconditioning (IPC) terhadap terjadinya apoptosis kardiomiosit pascabedah jantung terbuka melalui pengamatan mikroskop elektron transmisi, pengujian aktivitas caspase-3, perubahan biokimia, dan kinerja jantung. Metode Subjek penelitian berupa anak babi dibagi menjadi kelompok yang memperoleh stimulus IPC (n=6) dan kelompok kontrol (n=6). Spesimen berupa otot ventrikel untuk pengamatan ultrastruktur apoptosis dengan mikroskop elektron transmisi dan pengujian aktivitas caspase 3. Sampel darah sinus koronarius untuk pemeriksaan konsentrasi TNF -u, malondialdehid, dan troponin 1. Konsentrasi laktat diambil dari darah aorta saat sebelum mesin pintas jantung paru dijalankan dan setelah dihentikan. Gambaran kinerja jantung didapat dari pemeriksaan ekokardiografi sebelum dan setelah pembedahan. Hasil Pengamatan ultrastruktur kardiomiosit memperlihatkan terjadinya apoptosis pascabedah. Pemeriksaan aktivitas caspase 3 menunjukkan peningkatan yang lebih rendah pada kelompok IPC yang bermakna secara statistik. Hasil pemeriksaan pada parameter kerusakan kardiomiosit berupa konsentrasi TNF -u, malondialdehid, dan troponin I juga menunjukkan peningkatan yang lebih rendah pada kelompok IPC meskipun perbedaan ini secara statistik tidak bermakna. Pemeriksaan luaran klinis memperlihatkan bahwa IPC dapat mempertahankan kinerja jantung dengan parameter berupa fraksi ejeksi, indeks curah jantung, dan indeks volume sekuncup yang bermakna secara statistik meskipun pada konsentrasi laktat tidak bermakna. Simpulan Apoptosis kardiomiosit terjadi pascabedah jantung terbuka. Stimulus IPC terbukti mengurangi terjadinya apoptosis kardiomiosit dan meningkatkan kinerja jantung. Stimulus IPC secara laboratoris dapat menekan kerusakan kardiorniosit dan konsentrasi laktat meskipun secara statistik tidak bermakna.
Kata kunci : apoptosis, cedera iskemia reperfusi, ischemic preconditioning, kinerja jantung.



Objectives To investigate the role of ischemic preconditioning (IPC) on cardiomyocyte apoptosis after open heart surgery based on morphology by transmission electron microscope, caspase-3 activity assay, biochemical markers, and cardiac performance. . Methods Piglets were divided into two equal groups: IPC (n=6) and control groups (n=6). Ventricular muscles were collected to examine apoptotic ultrastucture morphology and caspase-3 assay. Blood samples from coronary sinus were obtained for measurement of TNF-a, malondialdehyde, and cardiac troponin 1. Aortic blood samples were taken for lactate measurement before initiating and after termination of cardiopulmonary bypass. Cardiac performances were measured by echocardiography prior to and after surgery. Results Cardiomyocytes apoptosis occurred postoperatively as shown by ultrastructure observation. Caspase-3 activity was less in the IPC than in control group (p < 0.05). The measurement of specific markers in cardiomyocyte injury such as TNF-a, MDA, and troponin I levels also showed less increment in IPC than in control group group although not statistically significant. Clinical outcomes examination showed that IPC was able to preserve cardiac performance in term of ejection fraction, cardiac index, and stroke volume index; they were statistically significant except for lactate concentration. Conclusions Cardiomyocyte apoptosis occurs after open heart surgery. IPC stimulus can reduce cardiomyocyte apoptosis and improves cardiac performance. Laboratory findings showed that IPC stimulus prevents injury of cardiomyocyte and lactate concentration although they were not statistically significant.
Key Words : apoptosis, cardiac performance, ischemia-reperfusion injury, ischemic preconditioning.