Podawanie tlenku azotu podczas operacji pomostowania sercowo-płucnego u dzieci w celu zapobiegania aktywacji płytek krwi

Operacja na otwartym sercu wymaga użycia obwodu CPB. Gdy krew przepływa przez sztuczne powierzchnie obwodu CPB, płytki krwi są zużywane (1). Badacze niedawno zakończyli prospektywne badanie obserwacyjne noworodków poddawanych zabiegom kardiochirurgicznym wymagającym CPB. W tym badaniu badacze wykazali dramatyczny spadek liczby płytek krwi od wartości wyjściowej do okresu śródoperacyjnego. Liczba płytek krwi wzrosła wraz z transfuzją i znormalizowała się do czasu przyjęcia na oddział intensywnej terapii kardiologicznej (OIOM). Pomimo profilaktycznego przetoczenia produktów krwiopochodnych u wszystkich pacjentów u 41% wystąpiło nadmierne krwawienie pooperacyjne (określane na podstawie ujścia cewnika do klatki piersiowej i konieczności reoperacji).

Dalsze badania prowadzone przez dr Debrę Newman w jej laboratorium w Instytucie Badań nad Krwią pozwoliły lepiej określić wady płytek krwi związane z CPB u noworodków. Dr Newman stwierdził znaczny spadek odpowiedzi płytek krwi na białko aktywujące receptor trombiny (TRAP), analog tromboksanu A2 (U46619) i peptyd pokrewny kolagenowi (CRP). Dalsza analiza wykazała, że ​​wpływ CPB na odpowiedź płytek krwi na TRAP i U46619 jest prawdopodobnie zależny od jego wpływu na liczbę płytek krwi, podczas gdy CPB wpływa na odpowiedź płytek krwi na CRP niezależnie od liczby płytek krwi.

U dzieci wykazano, że pooperacyjna utrata krwi i transfuzja produktów krwiopochodnych znacząco przyczyniają się do chorobowości i śmiertelności podczas operacji wymagających CPB (2, 3). Oprócz konieczności wymiany produktów krwiopochodnych, aktywacja płytek krwi przyczynia się do intensywnej reakcji zapalnej obserwowanej w operacjach wymagających CPB (4). Pacjenci z mniej intensywną reakcją zapalną po operacji generalnie radzą sobie lepiej i mają mniejszą chorobowość (5).

Powierzchnia membrany oksygenatora pompy CPB ma duży udział w powierzchni obwodu CPB. Jako główny czynnik wpływający na powierzchnię obwodu i lokalizację interfejsu gazowego, oksygenator ma znaczący udział w hemostatycznym i zapalnym bodźcu CPB. Postępy w technologii oksygenatorów zmodyfikowały powierzchnię, aby zapobiec interakcji z krwią, ale nie stwierdzono, aby sztuczna powierzchnia była tak obojętna jak naturalny śródbłonek układu naczyniowego (5).

Głównym mechanizmem, dzięki któremu powierzchnie śródbłonka hamują aktywację płytek krwi, jest wytwarzanie tlenku azotu (6). Tlenek azotu jest lipofilowy i przechodzi przez błony komórkowe, gdzie działa na wewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe w płytkach krwi, zapobiegając aktywacji i agregacji płytek krwi (7). Sztuczna powierzchnia pompy CPB nie wytwarza tlenku azotu, a zatem jest pozbawiona tego silnego inhibitora aktywacji płytek krwi.

W wielu eksperymentalnych modelach CPB ex-vivo dodanie tlenku azotu do gazu wymiatającego z oksygenatora spowodowało zachowanie liczby płytek krwi, zachowanie funkcji płytek krwi i zmniejszenie markerów aktywacji płytek krwi (8-11).

Liczne badania kliniczne podawania tlenku azotu podczas CPB wykazały pozytywne wyniki. Chung i in. wykazali w grupie 41 dorosłych poddanych operacji wieńcowej wymagającej CPB, że dodanie tlenku azotu do oksygenatora spowodowało zachowanie liczby płytek krwi, zmniejszenie markerów aktywacji płytek krwi i mniejszą pooperacyjną utratę krwi (12). Checchia i in. badali wpływ tlenku azotu w grupie szesnastu niemowląt poddawanych zabiegowi naprawy tetralogii Fallota i stwierdzili poprawę wyników klinicznych pacjentów leczonych tlenkiem azotu w zakresie długości pobytu na oddziale intensywnej terapii oraz liczby godzin wymagających wentylacji mechanicznej (13 ). James i in. wykazali 50% spadek częstości występowania zespołu małego rzutu serca w randomizowanym badaniu z udziałem 198 dzieci. Efekt był najgłębszy u młodszych dzieci i tych poddawanych najbardziej skomplikowanym naprawom (14). U tych pacjentów wykazano również najbardziej intensywną reakcję zapalną po operacji (15).

Pomimo tych obiecujących badań pozostaje kilka pytań. Mechanizm zachowania płytek krwi nie został określony. Nawiązano współpracę między klinicystami ze Szpitala Dziecięcego w Wisconsin i dr Newmanem z Centrum Krwi w Wisconsin, którzy mają doświadczenie w badaniu wpływu CPB na płytki krwi u niemowląt. Ta współpraca ma pomóc w określeniu mechanizmu działania tlenku azotu na zachowanie funkcji płytek krwi podczas CPB u niemowląt. Wszystkie dotychczasowe badania były prowadzone w jednym ośrodku i miały niewystarczającą moc, aby zbadać interesujące wyniki kliniczne, takie jak śmiertelność i długość pobytu w szpitalu. Dr Niebler zaczął zbierać wieloośrodkowy zespół badawczy. Lokalne dane są niezbędne, aby pomóc w przeprowadzeniu obliczeń mocy przy określaniu wielkości próby dla tego większego badania i zademonstrować możliwości lokalnej instytucji w prowadzeniu próby na taką skalę.