Terapia guiada por el monitor cerebral sobre los resultados cerebrales después de la cirugía cardíaca

El deterioro neurológico y cognitivo siguen siendo complicaciones comunes que afectan negativamente el resultado de los pacientes después de la cirugía cardíaca. Al incorporar un monitor cerebral que mide el contenido de oxígeno cerebral en nuestro manejo perioperatorio, nuestro objetivo es disminuir los déficits neurológicos y cognitivos posoperatorios y mejorar la calidad de vida en esta población de pacientes. También pretendemos descubrir cómo el cerebro comprometido altera su metabolismo en respuesta a una lesión isquémica y cómo esta nueva información puede guiar nuevos métodos de tratamiento preventivo para pacientes vulnerables.

Brevemente, la espectroscopia de infrarrojo cercano cerebral (NIRS) u oximetría cerebral es un monitor no invasivo que estima la oxigenación cerebral a través de mediciones de la saturación venosa regional. Se basa en la medición de la fracción de oxihemoglobina intravascular en una pequeña muestra de la corteza cerebral a través del cráneo mediante espectroscopia de luz infrarroja cercana. La oximetría cerebral examina toda la luz reflejada, tanto de la sangre arterial pulsátil como de la sangre venosa no pulsátil, sin necesidad de pulsatilidad, por lo que la oximetría cerebral puede continuar monitoreando la oxigenación cerebral durante la CEC y el paro circulatorio. Con esta ventaja, la oximetría cerebral se utiliza ampliamente en nuestra práctica diaria de anestesia cardíaca, de forma rutinaria para cirugías que requieren paro circulatorio y para otras cirugías electivas de CABG y reemplazo/reparación de válvulas en algunas instituciones. A pesar de su amplio uso, aún existe controversia en su interpretación y capacidad para optimizar el resultado cerebral después de la cirugía cardíaca. Las preguntas clave que deben responderse son: 1) el umbral de desaturación asociado con un mal pronóstico; 2) el valor absoluto de desaturación en el que aumenta el resultado clínico adverso, y 3); si la tendencia relativa es más importante para señalar un deterioro inminente. Todas estas preguntas son relevantes para nuestra práctica clínica pero siguen sin respuesta. Nuestro estudio de investigación tiene como objetivo dar un primer paso hacia la identificación del método ideal de utilizar la oximetría cerebral en cirugías cardíacas para mejorar el resultado neurológico a través de una mayor precisión en el manejo de los valores hemodinámicos y de laboratorio a través de un algoritmo de tratamiento.

El segundo componente de este estudio incorpora perfiles metabolómicos a medida que refinamos el manejo perioperatorio del paciente de cirugía cardíaca para mejorar su resultado cerebral. A pesar de los enormes esfuerzos de investigación durante las últimas décadas, actualmente no existe un biomarcador neurológico único y específico (o paneles de biomarcadores) que haya sido validado para uso clínico. Mientras tanto, la neuroimagen (CT y MRI) sigue siendo el estándar de oro para el diagnóstico de lesión cerebral. Los biomarcadores específicos de órganos, si se identifican, tienen el potencial de ser un método confiable y rentable para diagnosticar, guiar el tratamiento, clasificar la gravedad del accidente cerebrovascular, anticipar la función cognitiva y predecir complicaciones. Recientemente, el perfil metabolómico ha permitido realizar análisis integrales de los cambios en la selección de combustible metabólico en una variedad de modelos, incluido el paro cardiopléjico. Los avances en la tecnología analítica han permitido el análisis cuantitativo de varios cientos de metabolitos en una sola medición con un alto rendimiento y sensibilidad.

El perfil metabolómico implica la cuantificación de metabolitos de moléculas pequeñas de fluidos o tejidos corporales en un solo paso, y posee el potencial para el diagnóstico temprano, el seguimiento de la terapia y la investigación de la patogenia de diversas enfermedades. Esta detección de biomarcadores se lleva a cabo en células, tejidos o biofluidos mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR) o espectrometría de masas (MS), que luego se somete a un análisis de datos multivariante. Jung et al., utilizando espectrometría de 1H-RMN combinada con análisis estadístico multivariable, evaluaron pacientes con accidente cerebrovascular. En este estudio, se evaluó el patrón metabólico perturbado tanto en el plasma como en la orina de pacientes con infartos cerebrales conocidos para identificar un proteoma específico asociado con el accidente cerebrovascular. Se ha realizado una investigación similar con una cuantificación más amplia de la neuroproteómica utilizando un modelo de roedor. También se ha investigado el pronóstico de biomarcadores de lesión renal aguda en pacientes sometidos a circulación extracorpórea (CEC). A pesar de su potencial para una amplia aplicación, el perfil metabolómico no se ha utilizado para guiar el manejo neuroprotector en pacientes sometidos a cirugía cardíaca. Creemos que la combinación única de estos dos métodos presenta una valiosa oportunidad no solo para mejorar el resultado neurocognitivo del paciente, sino también para obtener información sobre qué biomarcadores representan isquemia cerebral u otros signos de lesión cerebral.

Nuestros objetivos específicos son: 1. Evaluar el perfil metabolómico transcerebral y el resultado neurocognitivo en respuesta a la lesión cerebral en pacientes monitorizados y tratados según oximetría cerebral (NIRS) y aquellos que solo son monitorizados con NIRS.

Con base en la literatura disponible, nuestra hipótesis de trabajo es que, en comparación con los pacientes monitoreados únicamente, la utilización de combustible cerebral se verá afectada de manera diferente en los pacientes monitoreados y tratados siguiendo estrictamente un algoritmo neuroprotector específico.

1.a. Pruebe las concentraciones plasmáticas de metabolitos que representan las vías de aminoácidos, carbohidratos, energía, lípidos y nucleótidos mediante resonancia magnética nuclear (RMN) y espectrometría de masas.

1.b. Compare la función neurocognitiva de los pacientes tratados y no tratados utilizando una batería de pruebas integral que consta de 5 modalidades de evaluación al inicio, en el momento del alta y 6 semanas después de la operación.