Page 89

Microsoft Word - chapter 0 v1 DB.doc

  Arginine suppletion in free TRAM flap  Introduction  In  recent  decades,  tremendous  progress  in  free  flap  surgery  has  taken  place.1  Specifically, improved knowledge of vascular territories and flap design has significantly  reduced free flap surgery–associated morbidity.2 Despite these improvements, there is  still considerable morbidity associated with either partial or total flap loss. Partial flap  loss  occurs  in  free  flaps  and  pedicle  flaps  and  is  most  commonly  the  result  of  microvascular perfusion failure.3,4.  Partial flap loss is caused by the incapability of the vascular pedicle to provide sufficient  microvascular  perfusion  in  distal  segments  of  the  flap  on  top  of  the  ischemia‐ reperfusion  injury  that  occurs  in  the  whole  flap.  The  subsequent  reperfusion  injury  results  from  increased  leukocyte  adhesion  and  migration  into  the  capillaries,  which  leads  to  further  tissue  injury,  increased  microvascular  permeability,  and  edema.  In  addition,  elevated  tissue  pressure  and  inflammation  will  reduce  microvascular  perfusion  and  result  in  further  deterioration  and  tissue  loss.  Because  the  amount  of  collateral  microcirculation  is  less  at  greater  distances  from  the  vascular  pedicle,  the  distal  part  of a  free  flap  is  more  vulnerable  to  reduced microvascular circulation  and  ischemia‐reperfusion  injury.  Therefore,  specifically  the  distal  parts  of  a  free  flap  are  affected by these processes and may lead to distal partial flap loss.5  Because  of  the  superficial  localization  and  accessibility  for  measurements,  free  flap  surgery  provides  an  ideal  opportunity  for  clinical  studies  regarding  reperfusion  injury  flap surgery. Several studies have been published with experimental models and have  shown  improved  flap  survival  with  either  a  systemic  approach  with  pharmacologic  interventions or with local procedures.6‐8  It  is  widely  accepted  that  the  arginine–nitric  oxide  pathway  plays  a  pivotal  role  in  microvascular  perfusion  and  the  pathophysiology  of  ischemia‐reperfusion  injury.  Therefore, the nitric oxide pathway was studied in numerous studies in relation to its  use  in  reducing  ischemia‐reperfusion  injury.9–14  The  amino  acid  arginine  is  the  sole  precursor of nitric oxide. Arginine can be converted into nitric oxide and the amino acid  citrulline by a family of tree isoforms of nitric oxide synthase.15,16 Nitric oxide scavenges  free radicals, released during reperfusion. Nitric oxide also is an important and potent  vasodilator  and  prevents  aggregation  and  activation  of  neutrophils  and  platelets.17  Therefore,  increasing  nitric  oxide  production  by  stimulating  the  arginine–nitric  oxide  pathway may reduce the severity of ischemia‐reperfusion injury. Earlier experimental  studies  in  animals  in  which  arginine  was  given  intravenously  showed  a  substantial  reduction of ischemia‐reperfusion injury in cutaneous and musculocutaneous flaps.18,19  Despite promising results in animals, data in humans are lacking. The free transverse  rectus abdominis myocutaneous (TRAM) flap is used as a clinical surgical model with  which to study the effect of arginine on microcirculatory blood flow and tissue viability.  It is a frequently used free flap in breast reconstruction with well‐established surgical  87 


Microsoft Word - chapter 0 v1 DB.doc
To see the actual publication please follow the link above