Administración de óxido nítrico durante la cirugía de derivación cardiopulmonar pediátrica para prevenir la activación plaquetaria

La cirugía a corazón abierto requiere el uso de un circuito CEC. A medida que la sangre fluye por las superficies artificiales del circuito de CEC, las plaquetas se consumen (1). Los investigadores completaron recientemente un ensayo observacional prospectivo de recién nacidos sometidos a cirugía cardíaca que requirieron CEC. En este ensayo, los investigadores demostraron una disminución drástica en el recuento de plaquetas desde el inicio hasta el período intraoperatorio. El recuento de plaquetas se recuperó con la transfusión y se normalizó en el momento de la admisión a la unidad de cuidados intensivos cardíacos (CICU). A pesar de la transfusión profiláctica de hemoderivados a todos los pacientes, el 41 % experimentó un sangrado postoperatorio excesivo (definido en términos de salida del tubo torácico y necesidad de reoperación).

La investigación adicional realizada por la Dra. Debra Newman en su laboratorio en el Instituto de Investigación de la Sangre delineó más claramente el defecto plaquetario asociado con la CEC en los recién nacidos. El Dr. Newman encontró una disminución significativa en la capacidad de respuesta de las plaquetas a la proteína activadora del receptor de trombina (TRAP), al análogo de tromboxano A2 (U46619) y al péptido relacionado con el colágeno (CRP). Un análisis posterior reveló que el efecto de la CPB en la respuesta de las plaquetas a TRAP y U46619 probablemente dependa de su efecto en el recuento de plaquetas, mientras que la CPB afecta la respuesta de las plaquetas a la CRP independientemente del recuento de plaquetas.

En los niños, se ha demostrado que la pérdida de sangre posoperatoria y la transfusión de hemoderivados contribuyen significativamente a la morbilidad y mortalidad de las cirugías que requieren CEC (2, 3). Además de la necesidad de reposición de hemoderivados, la activación de las plaquetas contribuye a la intensa reacción inflamatoria que se observa en las cirugías que requieren CEC (4). Los pacientes con una respuesta inflamatoria menos intensa después de la operación generalmente obtienen mejores resultados con menos morbilidad (5).

La superficie de la membrana del oxigenador de la bomba CPB contribuye en gran medida al área de superficie del circuito CPB. Como principal contribuyente al área de superficie del circuito y la ubicación de la interfaz de gas, el oxigenador contribuye significativamente al estímulo hemostático e inflamatorio de la CEC. Los avances en la tecnología de los oxigenadores han modificado la superficie para evitar la interacción con la sangre, pero no se ha descubierto que ninguna superficie artificial sea tan inerte como el endotelio natural de la vasculatura (5).

Un mecanismo importante por el cual las superficies endoteliales inhiben la activación de las plaquetas es mediante la producción de óxido nítrico (6). El óxido nítrico es lipofílico y atraviesa las membranas celulares donde actúa sobre las vías de señalización intracelular en las plaquetas para prevenir la activación y agregación de plaquetas (7). La superficie artificial de la bomba CPB no produce óxido nítrico y, por lo tanto, carece de este potente inhibidor de la activación plaquetaria.

En múltiples modelos experimentales ex-vivo de CEC, la adición de óxido nítrico al gas de barrido del oxigenador dio como resultado recuentos de plaquetas preservados, función plaquetaria preservada y marcadores reducidos de activación plaquetaria (8-11).

Múltiples ensayos clínicos de administración de óxido nítrico durante la CEC han mostrado resultados positivos. Chung et al. demostraron en un grupo de 41 adultos sometidos a cirugía de la arteria coronaria que requirió CEC que la adición de óxido nítrico al oxigenador resultó en una preservación del número de plaquetas, una disminución en los marcadores de activación plaquetaria y una menor pérdida de sangre postoperatoria (12). Chechia et al. investigó el efecto del óxido nítrico en un grupo de dieciséis bebés sometidos a reparación de tetralogía de Fallot y encontró que los pacientes tratados con óxido nítrico tuvieron una mejora en los resultados clínicos de duración de la estancia en la unidad de cuidados intensivos y número de horas que requirieron ventilación mecánica (13 ). James et al. mostró una disminución del 50% en la incidencia del síndrome de gasto cardíaco bajo en un ensayo aleatorio de 198 niños. El efecto fue más profundo en los niños más pequeños y en los que se sometieron a las reparaciones más complejas (14). Estos pacientes también son los que demostraron tener la reacción inflamatoria más intensa después de la operación (15).

A pesar de estos estudios prometedores, quedan varias preguntas. No se ha delineado el mecanismo de conservación de las plaquetas. La colaboración entre los médicos del Children's Hospital of Wisconsin y el Dr. Newman del Blood Center of Wisconsin se ha establecido y tiene experiencia en la investigación de los efectos de la CEC en las plaquetas de los bebés. Esta colaboración está lista para ayudar a definir el mecanismo del óxido nítrico para preservar la función plaquetaria durante la CEC en bebés. Todos los estudios hasta la fecha han sido de un solo centro y no han tenido el poder estadístico suficiente para investigar los resultados clínicos de interés, como la mortalidad y la duración de la estancia hospitalaria. El Dr. Niebler ha comenzado a reunir un equipo de estudio multicéntrico. Los datos locales son necesarios para ayudar a guiar el cálculo de poder para determinar el tamaño de la muestra para este estudio más amplio y para demostrar las capacidades de la institución local para liderar un ensayo de esta magnitud.