Somministrazione di ossido nitrico durante l'intervento di bypass cardiopolmonare pediatrico per prevenire l'attivazione piastrinica

La chirurgia a cuore aperto richiede l'uso di un circuito CPB. Mentre il sangue scorre attraverso le superfici artificiali del circuito CPB, le piastrine vengono consumate (1). I ricercatori hanno recentemente completato uno studio prospettico osservazionale su neonati sottoposti a cardiochirurgia che richiedevano CPB. In questo studio i ricercatori hanno dimostrato una drastica diminuzione della conta piastrinica dal basale a quella intraoperatoria. La conta piastrinica è rimbalzata con la trasfusione e si è normalizzata al momento del ricovero nell'unità di terapia intensiva cardiaca (CICU). Nonostante la trasfusione profilattica di emoderivati ​​a tutti i pazienti, il 41% ha manifestato sanguinamento postoperatorio eccessivo (definito in termini di fuoriuscita del tubo toracico e necessità di reintervento).

Ulteriori indagini della dottoressa Debra Newman nel suo laboratorio presso il Blood Research Institute hanno delineato più chiaramente il difetto piastrinico associato al CPB nei neonati. Il Dr. Newman ha riscontrato una significativa diminuzione della risposta piastrinica alla proteina attivante il recettore della trombina (TRAP), all'analogo del trombossano A2 (U46619) e al peptide correlato al collagene (CRP). Ulteriori analisi hanno rivelato che l'effetto del CPB sulla risposta piastrinica a TRAP e U46619 dipende probabilmente dal suo effetto sulla conta piastrinica, mentre il CPB influisce sulla risposta piastrinica alla CRP indipendentemente dalla conta piastrinica.

Nei bambini, è stato dimostrato che la perdita di sangue postoperatoria e la trasfusione di emoderivati ​​contribuiscono in modo significativo alla morbilità e alla mortalità degli interventi chirurgici che richiedono CPB (2, 3). Oltre alla necessità di sostituire gli emocomponenti, l'attivazione delle piastrine contribuisce all'intensa reazione infiammatoria osservata negli interventi chirurgici che richiedono CPB (4). I pazienti con una risposta infiammatoria post-operatoria meno intensa generalmente ottengono risultati migliori con minore morbilità (5).

La superficie della membrana dell'ossigenatore della pompa CPB è un grande contributo alla superficie del circuito CPB. In quanto principale contributo alla superficie del circuito e alla posizione dell'interfaccia del gas, l'ossigenatore contribuisce in modo significativo allo stimolo emostatico e infiammatorio del CPB. I progressi nella tecnologia degli ossigenatori hanno modificato la superficie per impedire l'interazione con il sangue, ma nessuna superficie artificiale è risultata inerte come l'endotelio naturale del sistema vascolare (5).

Un importante meccanismo mediante il quale le superfici endoteliali inibiscono l'attivazione delle piastrine è la produzione di ossido nitrico (6). L'ossido nitrico è lipofilo e attraversa le membrane cellulari dove agisce sulle vie di segnalazione intracellulare nelle piastrine per prevenire l'attivazione e l'aggregazione piastrinica (7). La superficie artificiale della pompa CPB non produce ossido nitrico e quindi è priva di questo potente inibitore dell'attivazione piastrinica.

In diversi modelli sperimentali ex-vivo di CPB, l'aggiunta di ossido nitrico al gas di sweep dell'ossigenatore ha portato a conte piastriniche preservate, funzione piastrinica preservata e marcatori ridotti di attivazione piastrinica (8-11).

Numerosi studi clinici sulla somministrazione di ossido nitrico durante il CPB hanno mostrato risultati positivi. Chung et al. ha mostrato in un gruppo di 41 adulti sottoposti a chirurgia coronarica che richiedeva CPB che l'aggiunta di ossido nitrico all'ossigenatore ha comportato una conservazione del numero di piastrine, una diminuzione dei marcatori di attivazione piastrinica e una minore perdita di sangue post-operatoria (12). Checchia et al. ha studiato l'effetto dell'ossido nitrico in un gruppo di sedici bambini sottoposti a riparazione della tetralogia di Fallot e ha scoperto che i pazienti trattati con ossido nitrico avevano un miglioramento degli esiti clinici della durata della degenza nell'unità di terapia intensiva e del numero di ore che richiedevano ventilazione meccanica (13 ). Giacomo et al. ha mostrato una diminuzione del 50% nell'incidenza della sindrome da bassa gittata cardiaca in uno studio randomizzato su 198 bambini. L'effetto è stato più profondo nei bambini più piccoli e in quelli sottoposti alle riparazioni più complesse (14). Questi pazienti sono anche quelli che hanno dimostrato di avere la più intensa reazione infiammatoria postoperatoria (15).

Nonostante questi studi promettenti, rimangono diverse domande. Il meccanismo di conservazione delle piastrine non è stato delineato. La collaborazione tra i medici del Children's Hospital del Wisconsin e il Dr. Newman del Blood Center del Wisconsin è stata stabilita e ha esperienza nello studio degli effetti del CPB sulle piastrine nei neonati. Questa collaborazione è pronta ad aiutare a definire il meccanismo dell'ossido nitrico nel preservare la funzione piastrinica durante il CPB nei neonati. Tutti gli studi fino ad oggi sono stati un singolo centro e sottodimensionati per indagare gli esiti clinici di interesse come la mortalità e la durata della degenza ospedaliera. Il dottor Niebler ha iniziato a riunire un gruppo di studio multicentrico. I dati locali sono necessari per aiutare a guidare il calcolo della potenza nel determinare la dimensione del campione per questo studio più ampio e per dimostrare le capacità dell'istituzione locale nel condurre uno studio di questa portata.