Administración de dosis única de alfa-1 antitripsina para la mejora de la lesión de órganos en pacientes sometidos a cirugía cardíaca

3 Antecedentes El uso de circulación extracorpórea (CEC) durante la cirugía cardíaca provoca el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica no específica generalizada (SIRS) y la subsiguiente activación de las cascadas de citoquinas, complemento y coagulación-fibrinolítica (1). En aproximadamente el 11 % de los pacientes, el SIRS puede deteriorarse hasta convertirse en una falla multiorgánica grave (FMO), lo que resulta en una tasa de mortalidad del 40 al 98 %.

Se ha defendido la modulación inflamatoria mediante la administración intraoperatoria de sustancias antiinflamatorias para atenuar los efectos del SIRS. Posteriormente, los intentos se han centrado en la aprotinina que inhibe las proteasas que son mediadores clave en el complemento, la coagulación y el sistema fibrinolítico. Las propiedades antiinflamatorias relacionadas de la aprotinina incluyen la inhibición de las plaquetas, los neutrófilos y la activación de la calicreína. La reducción de la pérdida de sangre y la reducción de la necesidad de transfusiones de sangre alogénica se han propuesto como mecanismos adicionales por los cuales la aprotinina limita la respuesta inflamatoria (2). Sin embargo, se interrumpió el uso de aprotinina durante la cirugía cardíaca después de resultados alarmantes en términos de una mayor tasa de oclusión del injerto de derivación y un resultado postoperatorio inferior en general.

Mecanismo de acción de AAT-1:

Al igual que la aprotinina, la α1-antitripsina (AAT) es un inhibidor de la serina proteasa circulante de 52 kDa clasificado como una proteína SERPIN. Además de su capacidad para inhibir las serina proteasas, la acumulación de datos sugiere que AAT-1 posee efectos antiinflamatorios y protectores de tejidos independientes (3). AAT-1 modifica la maduración de las células dendríticas y promueve la diferenciación de las células T reguladoras, induce la liberación del antagonista del receptor de la interleucina (IL)-1 y de la IL-10, protege varios tipos de células de la muerte celular, inhibe las actividades de las caspasas-1 y -3 e inhibe la IL- 1 producción y actividad (4). Contrariamente a los inmunosupresores clásicos, AAT-1 permite respuestas aisladas de linfocitos T sin inmutarse (5). Estos efectos se han corroborado repetidamente.

A diferencia de la aprotinina, la AAT-1 se produce a partir de plasma humano y no tiene fuertes características procoagulantes.

AAT-1 en diferentes entornos clínicos:

Los niveles circulantes de AAT-1 aumentan 4 veces durante la respuesta de fase aguda (3). Los pacientes con niveles circulantes bajos de AAT-1 tienen un mayor riesgo de enfermedades destructivas de los pulmones, el hígado y el páncreas, en particular el enfisema (3). Los estudios preclínicos y clínicos han demostrado que la terapia con AAT-1 para personas sin deficiencia es segura y puede modificar la progresión de la enfermedad en diabetes tipo 1 y tipo 2, infarto agudo de miocardio, artritis reumatoide, enfermedad inflamatoria intestinal, fibrosis quística, rechazo de trasplantes, injerto contra la enfermedad del huésped y la esclerosis múltiple (6-17, 32,33,37,38) . El tratamiento con AAT-1 ha avanzado posteriormente desde la terapia de reemplazo hasta el tratamiento potencial para un amplio espectro de enfermedades inflamatorias y mediadas por el sistema inmunitario. AAT-1 también parece ser antibacteriano e inhibidor de infecciones virales, como la influenza y el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) (18).

Datos farmacocinéticos humanos:

En pacientes con deficiencia de AAT-1, la administración intravenosa de AAT-1 en una dosis de 60 mg por kg de peso corporal mantiene los niveles plasmáticos similares a la respuesta de fase aguda inmediatamente después de la administración y retiene un nivel sérico apropiado de AAT por encima del umbral de protección (50 mg). /dl) una semana después (39).

Racional de la dosis de AAT-1:

Según estudios previos y la práctica clínica, la administración de dosis intravenosas múltiples de 60 mg por kg de peso corporal de AAT-1 es segura y se asocia con una baja incidencia de efectos secundarios benignos.

Derivados de estudios farmacocinéticos (39), los niveles plasmáticos de AAT-1 inmediatamente después de la administración de esta dosis externa se asemejan a la respuesta de fase aguda. Se anticipa una reducción del 30 % en los niveles plasmáticos de AAT-1 con un retorno gradual a los niveles preoperatorios después de la finalización de la CEC (40).

Riesgo/beneficio del estudio:

Se ha establecido el papel de AAT-1 en la mitigación de la respuesta inflamatoria. La CEC es un potente estimulador de las cascadas inflamatorias y se asocia con diátesis hemorrágica, anomalías de la coagulación, lo que puede conducir a una disfunción orgánica. Hasta la fecha no se ha explorado la administración de AAT-1 en pacientes sometidos a cirugía cardiaca con CEC. Se puede postular que los efectos inherentes de AAT-1 pueden compensar los efectos nocivos de CPB. Esto puede dar como resultado clínicamente una mejor conservación de la función del órgano, una reducción del sangrado posoperatorio y una reducción de la estancia hospitalaria. Recientemente se han demostrado los beneficios de otros inhibidores de la proteasa en los entornos correspondientes (41-43).

Como se mencionó anteriormente, la administración de AAT-1 en varios entornos clínicos se considera segura con una baja tasa de efectos secundarios (ver sección 6.1 - riesgos potenciales).

4 Métodos 4.1 Objetivo principal

1. Evaluar la eficacia y seguridad de la administración preoperatoria de AAT-1 en pacientes sometidos a CABG con CEC.
2. Se evaluará la pérdida de sangre postoperatoria y la función de los órganos.

Hasta la fecha, no existen datos con respecto a los efectos de AAT-1 en la configuración de CPB. Los objetivos principales de este estudio son evaluar los efectos antiinflamatorios, la preservación de la función orgánica (1-2) y la reducción de la pérdida de sangre posoperatoria tras la administración de AAT-1 en pacientes sometidos a cirugía cardíaca con CEC.

4.2 Determinación de la elegibilidad del estudio 4.2.1 Criterios de inclusión

1. Pacientes masculinos/femeninos de 40 a 70 años de edad.
2. Candidatos a CABG aislada con CEC.
3. Estratificación de riesgo Euroscore logística calculada del 5% o menos.
4. Consentimiento informado por escrito firmado por el paciente.

4.2.2 Criterios de exclusión

Condiciones coexistentes que incluyen:

10. Anomalías de la coagulación 11. Enfermedad pulmonar grave definida por una saturación de oxígeno en sangre del 90 % o menos o un FEV1 inferior al 60 % del valor teórico.

12. Disfunción renal definida como niveles de creatinina sérica mayores o iguales a 1,8 mg%, 13. Pruebas de función hepática anormales 14. Diabetes mellitus no controlada, 15. Enfermedad vascular periférica grave 16. Evento neurológico cerebrovascular previo. 17 Función anormal del ventrículo izquierdo o derecho. 18. Tratamiento con la clase de agentes antiplaquetarios warfarina o tienopiridina. 4.2.3 Criterios de retiro Los pacientes conservarán el derecho a retirarse del estudio en cualquier momento durante el tratamiento sin perjuicio.

Si está médicamente indicado, el investigador principal o el cirujano tiene derecho a suspender la inscripción de pacientes en cualquier etapa del estudio.

Se documentará la interrupción (no completar el estudio). Se registrará el motivo de la interrupción.

Las posibles causas que pueden conducir a la interrupción incluyen:

• Eventos adversos)
• violación de protocolo
• El paciente retiró el consentimiento
• Problemas administrativos 4.3 Inscripción Antes de participar en este estudio, el investigador obtendrá la aprobación adecuada por escrito para el protocolo y el consentimiento informado del Comité de Ética (EC) y otras organizaciones reguladoras locales. El formulario de consentimiento aprobado reflejará claramente la fecha de aprobación de la CE.

El hecho de no obtener un consentimiento informado firmado y fechado a mano antes del procedimiento constituye una violación del protocolo y, posteriormente, se debe informar a la CE.

4.4 Selección de sujetos Los pacientes que ya han sido programados para una operación de CABG aislada serán atendidos por un miembro del equipo de investigación durante el período de espera preoperatoria (ya sea en el Departamento de Cirugía Cardiotorácica, el Departamento de Cardiología o el Departamento de Medicina Interna). El objetivo del estudio, el procedimiento y el incentivo serán explicados por un miembro del personal de investigación a cada participante potencial. Se pedirá a los sujetos que consientan que proporcionen su consentimiento por escrito.

4.4.1 Aleatorización Los participantes del estudio serán aleatorizados para recibir una dosis única de AAT-1 de 60 mg por kg o un placebo.

4.4.2 Administración de medicamentos de prueba: la preparación y la dosificación de AAT-1 serán realizadas por un farmacéutico no cegado. El medicamento se diluirá justo antes de la administración. La solución de placebo comprenderá albúmina humana que se asemeja al color y la consistencia de la solución AAT-1. El medicamento se administrará de 3 a 5 horas antes de la cirugía (incisión en la piel). La velocidad de administración del fármaco no superará los 0,04 ml por kg por minuto (aproximadamente 60-80 minutos). Los signos vitales, incluida la presión arterial, la frecuencia del pulso y la temperatura corporal, se controlarán correspondientemente.

Los pacientes, el personal de investigación, el personal de laboratorio y los analistas de datos permanecerán ciegos a la identidad del tratamiento desde el momento de la aleatorización y hasta el bloqueo de la base de datos. El desenmascaramiento de datos comenzará en caso de emergencia del paciente.

El farmacéutico producirá una lista de aleatorización, sin embargo, será segura y confidencial hasta el momento del desenmascaramiento.

4.4.3 Técnica quirúrgica De acuerdo con nuestra política de rutina, se usarán citrato de fentanilo (20-50 mcg/kg), midazolam (2-3 mg) e isoflurano (0,5-2%) para la inducción y el mantenimiento de la anestesia.

A la esternotomía mediana estándar le seguirá la obtención de los conductos. Se administrará una dosis de carga de heparina para lograr un tiempo de coagulación activado por caolín (ACT). Aorta ascendente: se realizará la canulación de la aurícula derecha para instituir la CEC y se controlará la ACT a los 480 segundos o más. Para la circulación extracorpórea (bypass cardiopulmonar) se utilizará una bomba centrífuga estándar y un oxigenador de membrana. Compatible con la técnica estándar, se evitará el enfriamiento activo sistémico y la temperatura central del paciente permanecerá en el rango de 32 a 37 ˚C. Las anastomosis distales se realizarán durante el pinzamiento cruzado aórtico único y el paro cardiopléjico sanguíneo. Se realizarán anastomosis proximales durante el pinzamiento aórtico. La solución cardiopléjica de sangre fría (10˚C) se administrará en una proporción de 4:1. La cardioplejía se administrará anterógradamente a través de la raíz aórtica con o sin administración retrógrada adicional a través del seno coronario. Tras la inducción cardiopléjica (10 ml/Kg), se administrarán dosis intermitentes (300 - 500 ml) tras la realización de cada anastomosis distal. La heparina se revertirá utilizando sulfato de protamina en una proporción de 1:1 después del destete de la CEC.

4.4.4 Recopilación de datos Datos preoperatorios: Se registrarán descriptores demográficos, morfológicos y clínicos que incluyen edad, sexo, índice de masa corporal (IMC), área de superficie corporal (BSA), comorbilidad, estratificación de riesgo Euroscore, medicación, etc. El análisis de laboratorio preoperatorio incluirá hemograma completo, perfil de coagulación, niveles de creatinina sérica y aclaramiento de creatinina, prueba de función hepática y prueba de gases en sangre arterial y serología para VIH, VHC, HBC. De acuerdo con nuestra política de rutina, todos los pacientes se someterán a ecocardiografía preoperatoria, angiografía coronaria, radiografía de tórax, pruebas de función pulmonar (espirometría) y estudio dúplex de la arteria carótida.

A los participantes del estudio se les asignará una resonancia magnética cerebral preoperatoria; sometidos al protocolo que se describe a continuación.

Intraoperatoria: Se clasificará el tipo de cirugía. Se registrarán los siguientes datos: dosis de heparina administrada antes del inicio del bypass; recuentos del tiempo de coagulación activado (ACT) durante la operación (antes, durante y después de la CEC); tiempo operatorio, tiempo de pinzamiento cruzado y tiempo de CEC; número de ensayos para el destete de la CEC, tipo de inotrópicos y dosis utilizada durante el destete de la CEC; Utilización de hemoderivados durante la cirugía. Se documentarán las reacciones alérgicas o eventos adversos observados por el cirujano o anestesiólogo. Se registrará la impresión individual del cirujano con respecto a la tendencia al sangrado.

Evaluación posoperatoria de la función de los órganos y de la pérdida de sangre:

La aparición y magnitud de la respuesta inflamatoria sistémica y la disfunción orgánica se registrarán y cuantificarán mediante marcadores de laboratorio. Los marcadores de laboratorio relacionados se controlarán diariamente durante el período de recuperación (en la unidad de cuidados intensivos y en la sala). Se controlarán los siguientes órganos y sus correspondientes marcadores:

Función pulmonar: la función pulmonar se evaluará midiendo el tiempo de ventilación mecánica general, las presiones inspiratorias máximas (PIP), las presiones meseta, el espacio muerto fisiológico y la distensibilidad pulmonar estática y dinámica. El lavado broncoalveolar (BAL) se realizará 3 horas después de la operación (mientras el paciente está anestesiado e intubado) y el líquido extraído se analizará en busca de marcadores inflamatorios. A-a Cálculo de DO2 [AaDO2 = (713 x FiO2) - (pCO2 / 0,8) - (paO2)] se medirá diariamente.

Se realizará una prueba de función pulmonar completa antes y 4 días después de la operación. Las radiografías de tórax serán evaluadas y cuantificadas por un radiólogo independiente en busca de atelectasias, edema pulmonar o cambios pleurales.

Función renal: Mediciones diarias de diuresis, niveles de creatinina sérica, aclaramiento de creatinina y niveles de albúmina urinaria. Los marcadores de lesión renal aguda (IRA) se tomarán muestras en la UCI.

Evaluación de lesiones cerebrales: el grado de daño al cerebro se medirá mediante los niveles de proteína S-100 en plasma. La evaluación del daño a la barrera hematoencefálica (BBB) ​​se realizará mediante la modalidad de imágenes por resonancia magnética (IRM) (consulte el protocolo de la técnica a continuación).

Función hepática: mediciones diarias de los niveles de enzimas hepáticas en suero. Función cardíaca: Monitoreo de los niveles de enzimas cardíacas; necesidad y magnitud del tratamiento inotrópico requerido; aparición de síndrome de gasto cardíaco bajo (definido como presión arterial sistólica de 90 mmHg o menos junto con presión venosa central (PVC) de 15 mmHg o más) e incidencia de arritmias cardíacas. El examen de ecocardiografía transtorácica se realizará el día 5 del postoperatorio y será evaluado por un cardiólogo independiente.

Pérdida de sangre: Se controlará la pérdida de sangre operatoria y posoperatoria, así como los niveles diarios de hemoglobina. Se realizarán recuentos de plaquetas y tromboelastogramas diarios. Diariamente se registrará la distribución de hemoderivados y total administrado. Los niveles postoperatorios de PCR se evaluarán diariamente.

Muestreo de sangre y métodos de análisis de laboratorio para los niveles de citoquinas:

Se recolectarán muestras de EDTA venoso de sangre total de diez ml del catéter de la arteria radial en cinco ocasiones específicas: antes de la inducción de la anestesia, 30 minutos después de la colocación del pinzamiento aórtico cruzado y 3, 6 y 9 horas después del posicionamiento del pinzamiento cruzado aórtico. Las muestras de sangre se centrifugarán posteriormente a 4 °C durante 15 min y el suero se almacenará a -70 °C. Las muestras se analizarán para los siguientes marcadores: polimorfonuclear neutrófilo elastasa (PMNE), interleucina-1α (IL-1α), interleucina-1ß (IL-1ß), interleucina-2 (IL-2), interleucina-4 (IL-4 ), Interleucina-6 (IL-6), Interleucina-8 (IL-8), Interleucina-10 (IL-10), Interferón-γ (IFN-γ), Factor de Necrosis Tumoral-α (TNF-α), Vascular Factor de crecimiento endotelial (VEGF), Proteína quimioatrayente de monocitos-1 (MCP-1) y Factor de crecimiento endotelial (EGF).

Se recolectarán muestras de sangre diarias después de la operación para el recuento de plaquetas, la función renal, la función hepática, los niveles de proteína CRP S-100 y la troponina.

Se documentarán los eventos adversos postoperatorios tempranos. Estos incluyen mortalidad a los 30 días, nuevos eventos neurológicos, infarto de miocardio, disfunción renal, necesidad de reexploración por sangrado e infección profunda de la herida esternal.

Evaluación de la barrera hematoencefálica (BBB) ​​por resonancia magnética La modalidad de imagen utilizada para la evaluación de BBB será un escáner de resonancia magnética (Philips 3T o General Electric 1.5T). El formato de examen incluirá un FOV de 24 cm, 35 cortes intercalados contiguos, de 3,5 a 4 mm de grosor y colocados en series. Las imágenes DWI con ponderación de trazas se obtendrán a b=1000 a partir de una secuencia DTI de 13-15 direcciones con una resolución en el plano de 2,5 × 2,5 mm y TR/TE=10 s/58 ms a 3T o TR/TE=10 s/72 ms a 1.5T. Las imágenes T2-FLAIR se obtendrán con una resolución en el plano de 0,94×0,94 mm, TR/TE=9000/120 ms y TI=2600 ms a 3T o TR/TE=9000/140 ms y TI=2200 ms a 1,5T. (25)