Sutter, Paul M., Spagnoli, Giulio C., Marx, Axel, Gürke, Lorenz, Troeger, Hans, Fricker, Renato, Harder, Felix, and Heberer, Michael
The surface expression of ß2-integrins was investigated in leukocytes from patients undergoing ischemia induced by tourniquet application for elective hand surgery. Blood samples were obtained before initiation, at the end of ischemia, and after 15 minutes of reperfusion from ischemic and contralateral arms of five patients. Comparable expression of CD18, CD11a, CD11b, and CD11c could be detected by immunofluorescence in leukocytes from samples drawn from either arm before tourniquet application. In contrast, a significant increase in the expression of CD18 was detectable in monocytes, granulocytes, and lymphocytes from the ischemic arm compared with that in the nonischemic contralateral control, at the end of the ischemia time (80 ± 16 minutes). A significantly increased expression of CD11b, but not CD11a or CD11c, determinants was also observed in granulocytes and monocytes. Concomitantly, a significant reduction in the percentages of granulocytes in samples from ischemic areas was detectable. After 15 minutes of reperfusion, differences in the expression of these adhesion molecules were no longer significant. The expression of the genes encoding interleukins IL-1a, IL-1ß, and IL-6 and tumor necrosis factor alpha (TNFa) proinflammatory cytokines was also studied by reverse polymerase chain reaction (rPCR) in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) obtained from the same samples in three patients. IL-1ß or IL-6 gene expression was never observed. Expression of IL-1a and TNFa genes, as detected in two patients, was not related with induction of ischemia. However, in these patients expression of one or both these genes was observed in samples derived from the ischemic but not the control arm after 15 minutes of reperfusion. These data document that overexpression of adhesion molecules and sequestration of leukocytes take place following short ischemia times, as routinely applied clinically for minor surgical procedures. L’expression de surface des intégrins ß2des leucocytes a été analyséc chez les patients opérés de la main ayant une ischémie induite par un garrot appliqué au niveau du bras. On a prélevé du sang aux deux bras, chez cinq patients, avant et 15 minutes après l’ischémie provoquée. Par immunofluorescence on a mis en évidence l’expression des intégrins CD18, CD11a, CD11b et CD11c. L’expression avant l’ischémie était comparable dans les deux bras. Par contre, on a retrouvé à la fin de l’ischémie provoquée (80 ± 16 minutes) une augmentation significative de l’expression de CD18 dans les monocytes, les polynucléaires et les lymphocytes du bras sous garrot, comparé au bras libre contrôle. On a également retrouvé une augmentation de l’expression de CD11b, mais pas de CD11a ou de CD11c, dans les polynucléaires et les monocytes. Dans le même temps, on a détecté une réduction significative du pourcentage des polynucléaires dans les zones ischémiques. Après 15 minutes de reperfusion, les différences dans l’expression de ces molécules d’adhésion n’étaient plus significatives. L’expression des gènes qui codent les cytokines proinflammatoires IL-1-a, IL-1ß, IL-6 and TNF-a a été également étudiée par une réaction en chaîne de polymérase inversée dans les cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) obtenues à partir de ces mêmes échantillons chez trois patients. L’expression des gènes IL-1ß ou IL-6 n’a jamais été observée. L’expression des gènes IL-1a et TNF-a, détectéc chez deux patients, n’était pas en rapport avec l’ischémie. Après 15 minutes de reperfusion, l’expression d’un ou des deux gènes pouvaient être détectée dans les échantillons provenant du bras ischémié mais pas dans le bras contrôle. Ces données confirment que la surexpression des molécules d’adhésion et la séquestration des leucocytes ont lieu après des temps d’ischémie relativement courts, tels que ceux qui sont entraînés par les procédés chirurgicaux mineurs de tous les jours. Se investigó la expresión de superficie de las integrinas-b2 en leucocitos de pacientes sometidos a isquemia por aplicación de un torniquete para cirugía electiva de la mano. En 5 pacientes se tomaron muestras de sangre antes de la iniciación y al final de la isquemia y luego de 15 minutos de reperfusión de la isquemia y en el brazo contralateral. Se detectó expresión comparable de CD18, CD11a, CD11b y CD11c mediante immunofluorescencia en leucocitos de las muestras tomadas de cualquiera de los dos brazos antes de la aplicación del torniquete. En contraste, se detectó un incremento significativo de la expresión de CD18 en monocitos, granulocitos y linfocitos del brazo isquémico, en comparación con el control contralateral no isquémico, al final del período de isquemia (80 B1 16 minutos). También se observó una expresión significativamente aumentada de CD11b, pero no de déterminantes de CD11a o CD11c, en granulocitos y monocitos. En forma concomitante, se detectó una reducción significativa en el porcentaje de granulocitos en muestras de territorios isquémicos. Luego de 15 minutos de reperfusión, la diferencia en la expresión de éstas moléculas de adhesión dejó de ser significativa. La expresión de los genes, que encodan la citocinas proinflamatorias IL-1E0, IL-1á, IL-6 y FNT-E0 también fue estudiada por medio de la técnica de rPCR en células sanguíneas mononucleares periféricas obtenidas a partir de las mismas muestras, en tres pacientes. No se observó expresión del gen IL-1a o IL-6. La expresión de los genes de IL-1E0 y FNT-E0, según fue detectada en dos pacientes, no se relacionó con la inducción de isquemia. Sin embargo, en estos pacientes la expresión de uno o de los dos genes pudo ser observada en muestras derivadas del brazo isquémico pero no en las del brazo control, despuaés de 15 minutos de reperfusión. Estos datos documentan que la sobre-expresión de moléculas de adhesión y el secuestro de leucocitos tienen lugar luego de cortos tiempos de isquemia, tales como se aplican en el curso de procedimientos quirúrgicos menores.