Komplikace po operaci kolorektálního karcinomu: mezi mitochondriální dysfunkcí a zánětem
Kolorektální karcinom patří celosvětově k nejčastějším zhoubným nádorům a zároveň k hlavním příčinám onkologické morbidity a mortality. Základní metodou kurativní léčby zůstává chirurgický výkon. Přestože v posledních letech došlo k významnému pokroku jak v operačních technikách, tak v perioperační péči, pooperační komplikace nadále představují závažný klinický problém. Podílejí se na zvýšení časné morbidity, prodlužují dobu rekonvalescence a mohou nepříznivě ovlivnit i dlouhodobé výsledky léčby.
V této souvislosti roste zájem o identifikaci biologických markerů, které by umožnily přesnější predikci nepříznivého pooperačního průběhu a lepší stratifikaci rizika. Do popředí se dostávají zejména zánětlivá aktivace a mitochondriální dysfunkce, které se jeví jako vzájemně propojené mechanismy zvyšující náchylnost pacienta k rozvoji pooperačních komplikací.
Když porušené mitochondrie hlásí poplach
V mezinárodním odborném časopisu Molecular Diagnosis & Therapy vyšel v březnu článek autorů z výzkumných skupin Ústavu experimentální medicíny AV ČR, Ústavu biologie a lékařské genetiky 1. LF UK a Biomedicínského centra LF UK v Plzni, jež jsou součástí Národního ústavu pro výzkum rakoviny (NÚVR), a z Chirurgické kliniky 1. LF UK a FTN Praha.
Autoři upozorňují na klíčovou úlohu cytokinů, které jsou centrálními regulátory imunitní signalizace. Významnou roli mohou sehrávat rovněž tzv. mitochondriální molekulární vzorce asociované s poškozením (mtDAMPs), tedy „poplašné signály“ uvolňované v důsledku chirurgického traumatu a ischemicko‑reperfuzního poškození. „Na molekulární úrovni tyto procesy neprobíhají odděleně, ale tvoří vzájemně propojený celek. Chirurgický výkon a s ním spojené poškození tkání vedou k narušení funkce mitochondrií – buněčných organel zodpovědných za tvorbu energie. Při jejich poškození dochází k uvolňování tzv. mitochondriálních signálních molekul, např. mitochondriální DNA, které organismus vnímá podobně jako signály infekce,“ vysvětluje Ing. Veronika Vymetálková, Ph.D., vedoucí výzkumné skupiny NÚVR Biomarkery časné diagnózy maligního onemocnění, prognózy pacienta a odpovědi na léčbu z Ústavu experimentální medicíny AV ČR. Dále dodává: „Tyto molekuly aktivují imunitní systém a spouštějí produkci zánětlivých cytokinů, jako jsou IL‑6, TNFα nebo IL‑1β. Tyto cytokiny však zároveň zpětně negativně ovlivňují samotné mitochondrie tím, že zvyšují oxidační stres, narušují buněčnou energetiku a dále prohlubují jejich dysfunkci. Vzniká tak bludný kruh, ve kterém se mitochondriální poškození a zánětlivá odpověď navzájem zesilují. Pokud tento proces není dostatečně regulován, například protizánětlivými mechanismy, může to vést k poruše hojení a rozvoji pooperačních komplikací. Klinicky se mohou projevit například jako porucha hojení anastomózy, infekce nebo v závažnějších případech sepse. Tyto poznatky zároveň pomáhají vysvětlit, proč mají někteří pacienti komplikovaný pooperační průběh, zatímco jiní se zotavují bez komplikací.“
Bude možné riziko pooperačních komplikací predikovat?
Ve svém článku autoři shrnují dosavadní poznatky o vztahu mezi vybranými cytokiny a pooperačními výsledky po chirurgické léčbě kolorektálního karcinomu. Současně se věnují mechanismům, jimiž může cytokinová signalizace ovlivňovat mitochondriální funkce, tvorbu reaktivních forem kyslíku i integritu tkání. Detekce těchto molekul tedy může přispět k časnější identifikaci pacientů s vyšším rizikem pooperačních komplikací.
Hlavní autorka publikace RNDr. Klára Vokáčová, Ph.D., rovněž z Ústavu experimentální medicíny AV ČR a NÚVR, v této souvislosti zdůrazňuje: „V současnosti se jako nejperspektivnější pro budoucí klinické využití nejeví být jednotlivý biomarker, ale spíše kombinace více biomarkerů. Naše výsledky i dostupná literatura naznačují, že samotné cytokiny, jako například IL‑6, sice dobře odrážejí intenzitu pooperační zánětlivé odpovědi, ale jejich specificita pro predikci jednotlivých komplikací je omezená. Velmi zajímavý přístup proto představuje kombinace zánětlivých markerů s ukazateli mitochondriálního poškození, například s cirkulující mitochondriální DNA. Tato kombinace může lépe vystihnout komplexní biologickou odpověď organismu na chirurgický stres, tedy nejen samotný zánět, ale i narušení buněčné energetiky a tkáňového metabolismu.“
Z praktického hlediska se podle RNDr. Vokáčové jako nejslibnější jeví být zejména menší, dobře definované panely markerů, které kombinují několik klíčových cytokinů s mitochondriálním parametrem. Takové panely mohou dosahovat srovnatelné výkonnosti jako rozsáhlejší modely, ale jsou jednodušší, levnější a potenciálně lépe přenositelné do rutinní klinické praxe. „Je však potřeba zdůraznit, že současné poznatky jsou zatím převážně založeny na menších, často heterogenních studiích. Pro skutečné klinické využití bude nezbytné jejich ověření na větších, nezávislých souborech pacientů a také standardizace odběrů a analytických metod,“ dodává RNDr. Vokáčová.
Hlubší porozumění vzájemným vztahům mezi zánětlivou odpovědí, mitochondriální dysfunkcí a vznikem pooperačních komplikací by tedy do budoucna mohlo přispět ke zpřesnění predikce rizika. Důležitým předpokladem je však podle autorů standardizované longitudinální perioperační profilování pacientů, které by umožnilo lépe zachytit dynamiku sledovaných parametrů. Takový přístup by mohl podpořit rozvoj personalizovaných strategií zaměřených na prevenci pooperačních komplikací, jejich časný záchyt a optimalizaci zotavení po operaci kolorektálního karcinomu.
Co platí pro kolorektální chirurgii, platí i pro jiné velké výkony
Podle další ze spoluautorek publikace Mgr. Natálie Danešové (také z Ústavu experimentální medicíny AV ČR a NÚVR) se na základě současných poznatků zdá, že nejvyšší prediktivní hodnotu mají biomarkery v časném perioperačním období, tedy ideálně ještě před operací a následně v prvních dnech po výkonu. Právě v této fázi dochází k nejvýraznější aktivaci zánětlivé odpovědi a k uvolňování mitochondriálních signálů v reakci na chirurgické trauma.
„Například cytokiny, jako je IL‑6, typicky dosahují maxima během prvních 24–72 hodin po operaci a jejich zvýšené hodnoty v tomto časném období byly opakovaně spojeny s vyšším rizikem pooperačních komplikací. Podobně i mitochondriální markery, jako je cirkulující mitochondriální DNA, odrážejí akutní buněčné poškození a mohou v této fázi přinášet doplňující klinicky relevantní informaci. Naopak měření v pozdějším pooperačním období, například kolem desátého dne, již obvykle nemá prediktivní charakter, protože většina komplikací se v té době již klinicky projeví. Tyto pozdější hodnoty spíše odrážejí průběh rekonvalescence a přetrvávající zánětlivou zátěž než riziko vzniku komplikací,“ vysvětluje Mgr. Danešová.
Pokud jde o využití mimo kolorektální chirurgii, tyto principy jsou obecně přenositelné. Propojení zánětlivé odpovědi a mitochondriální dysfunkce bylo popsáno i u jiných velkých chirurgických výkonů, v intenzivní péči, při sepsi nebo traumatu. Kolorektální chirurgie je v tomto ohledu specifická zejména vyšším rizikem infekčních komplikací a vlivem střevního mikrobiomu, ale základní biologické principy jsou sdíleny napříč různými klinickými stavy.
Zdroj: Vokacova K, Danesova N, Sojka L, Vymetalkova V. Cytokines at the Crossroads of Mitochondrial Dysfunction and Inflammation in Colorectal Cancer: Implications for Postoperative Complications. Mol Diagn Ther. 2026 Mar 8. doi: 10.1007/s40291‑026‑00838‑5. Epub ahead of print.