Administração de Dose Única de Alfa-1 Antitripsina para Melhorar Lesões de Órgãos em Pacientes Submetidos a Cirurgia Cardíaca

3 Contexto O uso de circulação extracorpórea (CEC) durante a cirurgia cardíaca provoca a síndrome da resposta inflamatória sistêmica inespecífica generalizada (SIRS) e subsequente ativação das cascatas de citocinas, complemento e fibrinolítico da coagulação (1). Em aproximadamente 11% dos pacientes, a SIRS pode evoluir para falência múltipla de órgãos (MOF), resultando em taxa de mortalidade de 40-98%.

A modulação inflamatória pela administração intraoperatória de substâncias anti-inflamatórias tem sido defendida para atenuar os efeitos da SIRS. Posteriormente, as tentativas se concentraram na aprotinina, que inibe as proteases que são os principais mediadores do complemento, da coagulação e do sistema fibrinolítico. As propriedades anti-inflamatórias relacionadas da aprotinina incluem a inibição de plaquetas, neutrófilos e ativação da calicreína. A redução na perda de sangue e a necessidade reduzida de transfusões de sangue alogênico foram propostas como mecanismos adicionais pelos quais a aprotinina limita a resposta inflamatória (2). O uso de aprotinina durante a cirurgia cardíaca, no entanto, foi descontinuado após resultados alarmantes em termos de maior taxa de oclusão do enxerto de bypass e resultado pós-operatório geral inferior.

Mecanismo de ação do AAT-1:

Semelhante à aprotinina, a α1-Antitripsina (AAT) é um inibidor de serina protease circulante de 52 kDa classificado como uma proteína SERPIN. Além de sua capacidade de inibir serina proteases, dados acumulados sugerem que AAT-1 possui efeitos anti-inflamatórios e protetores de tecidos independentes (3). AAT-1 modifica a maturação das células dendríticas e promove a diferenciação reguladora das células T, induz o antagonista do receptor de interleucina (IL)-1 e a liberação de IL-10, protege vários tipos de células da morte celular, inibe as atividades das caspases-1 e -3 e inibe a IL- 1 produção e atividade (4). Contraditório aos imunossupressores clássicos, o AAT-1 permite respostas isoladas de linfócitos T (5). Esses efeitos têm sido repetidamente corroborados.

Ao contrário da aprotinina, a AAT-1 é produzida a partir do plasma humano e não possui fortes características pró-coagulantes.

AAT-1 em diferentes configurações clínicas:

Os níveis circulantes de AAT-1 aumentam 4 vezes durante a resposta de fase aguda (3). Pacientes com baixos níveis circulantes de AAT-1 têm risco aumentado de doenças destrutivas pulmonares, hepáticas e pancreáticas, particularmente enfisema (3). Estudos pré-clínicos e clínicos demonstraram que a terapia de AAT-1 para indivíduos não deficientes é segura e pode modificar a progressão da doença em diabetes tipo 1 e tipo 2, infarto agudo do miocárdio, artrite reumatóide, doença inflamatória intestinal, fibrose cística, rejeição de transplante, enxerto versus doença do hospedeiro e esclerose múltipla (6-17, 32,33,37,38). O tratamento com AAT-1 avançou subsequentemente da terapia de substituição para o tratamento potencial para um amplo espectro de doenças inflamatórias e imunomediadas. AAT-1 também parece ser antibacteriano e um inibidor de infecções virais, como influenza e vírus da imunodeficiência humana (HIV) (18).

Dados farmacocinéticos humanos:

Em pacientes com deficiência de AAT-1, a administração intravenosa de AAT-1 em uma dose de 60 mg por kg de peso corporal mantém os níveis plasmáticos semelhantes à resposta de fase aguda imediatamente após a administração e mantém um nível adequado de AAT sérico acima do limiar protetor (50 mg /dl) uma semana depois (39).

Racional da dosagem de AAT-1:

Com base em estudos anteriores e na prática clínica, a administração de doses intravenosas múltiplas de 60 mg por kg de peso corporal de AAT-1 é segura e está associada a baixa incidência de efeitos colaterais benignos.

Derivados de estudos farmacocinéticos (39), os níveis plasmáticos de AAT-1 imediatamente após a administração desta dosagem externa assemelham-se à resposta de fase aguda. Prevê-se uma redução de 30% nos níveis plasmáticos de AAT-1 com retorno gradual aos níveis pré-operatórios após o término da CEC (40).

Risco/benefício do estudo:

O papel da AAT-1 na mitigação da resposta inflamatória foi estabelecido. A CEC é um potente estimulador das cascatas inflamatórias e está associada a diáteses hemorrágicas, anormalidades da coagulação, podendo levar à disfunção orgânica. Até o momento, a administração de AAT-1 em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca com CEC não foi explorada. Pode-se postular que os efeitos inerentes do AAT-1 podem compensar os efeitos deletérios da CEC. Isso pode resultar clinicamente em melhor preservação da função do órgão, redução do sangramento pós-operatório e redução da permanência hospitalar. Os benefícios de outros inibidores de protease em configurações correspondentes foram recentemente demonstrados (41-43).

Conforme mencionado acima, a administração de AAT-1 em vários ambientes clínicos é considerada segura com baixa taxa de efeitos colaterais (ver seção 6.1 - riscos potenciais).

4 Métodos 4.1 Objetivo Primário

1. Avaliar a eficácia e segurança da administração pré-operatória de AAT-1 em pacientes submetidos à CRM com CEC.
2. A perda de sangue pós-operatória e a função dos órgãos serão avaliadas.

Até o momento, não existem dados sobre os efeitos do AAT-1 nas configurações da CEC. Os principais objetivos deste estudo são avaliar os efeitos anti-inflamatórios, a preservação da função orgânica (1-2) e a redução da perda sanguínea pós-operatória após a administração de AAT-1 em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca com CEC.

4.2 Determinação da elegibilidade do estudo 4.2.1 Critérios de inclusão

1. Pacientes do sexo masculino/feminino de 40 a 70 anos de idade.
2. Candidatos à CRM isolada com CEC.
3. Estratificação de risco logístico Euroscore calculada de 5% ou menos.
4. Consentimento informado por escrito do paciente assinado.

4.2.2 Critérios de Exclusão

Condições coexistentes, incluindo:

10. Anormalidades da coagulação 11. Doença pulmonar grave definida por saturação de oxigênio no sangue de 90% ou menos ou VEF1 menor que 60% do previsto.

12. Disfunção renal definida como níveis de creatinina sérica maiores ou iguais a 1,8 mg%, 13. Testes de função hepática anormais 14. Diabetes mellitus não controlado, 15. Doença vascular periférica grave 16. Evento neurológico cerebrovascular prévio. 17. Função ventricular esquerda ou direita anormal. 18. Tratamento com varfarina ou classe tienopiridínica de agentes antiplaquetários. 4.2.3 Critérios de retirada Os pacientes preservarão o direito de retirar-se do estudo a qualquer momento durante o tratamento, sem prejuízo.

Se clinicamente indicado, o investigador principal ou o cirurgião se reserva o direito de descontinuar a inclusão do paciente em qualquer estágio do estudo.

A descontinuação (não conclusão do estudo) será documentada. O motivo da desistência será registrado.

Causas potenciais que podem levar à descontinuação incluem:

• Eventos adversos)
• Violação de protocolo
• O paciente retirou o consentimento
• Problemas administrativos 4.3 Inscrição Antes da participação neste estudo, o investigador obterá a aprovação apropriada por escrito para o protocolo e o formulário de consentimento informado do Comitê de Ética (CE) e outras organizações reguladoras locais. O formulário de consentimento aprovado refletirá claramente a data de aprovação do CE.

A não obtenção de um consentimento informado assinado e datado antes do procedimento constitui uma violação do protocolo e subsequentemente reportável ao CE.

4.4 Triagem de sujeitos Os pacientes que já foram agendados para operação isolada de CRM serão abordados por um membro da equipe de pesquisa durante o período de espera pré-operatória (seja no Departamento de Cirurgia Cardiotorácica, no Departamento de Cardiologia ou no Departamento de Medicina Interna). O objetivo do estudo, procedimento e incentivo serão explicados por um membro da equipe de pesquisa a cada participante em potencial. Os indivíduos que consentirem serão solicitados a fornecer consentimento por escrito.

4.4.1 Randomização Os participantes do estudo serão randomizados para receber dose única de AAT-1 60 mg por kg ou placebo.

4.4.2 Administração de medicação experimental: A preparação e dosagem de AAT-1 serão realizadas por um farmacêutico não cego. A medicação será diluída imediatamente antes da administração. A solução placebo compreenderá albumina humana que se assemelha à cor e consistência da solução AAT-1. A medicação será administrada 3-5 horas antes da cirurgia (incisão na pele). A taxa de administração do medicamento não excederá 0,04 ml por kg por minuto (aproximadamente 60-80 minutos). Os sinais vitais, incluindo pressão arterial, pulsação e temperatura corporal, serão monitorados de forma correspondente.

Os pacientes, equipe de pesquisa, pessoal de laboratório e analistas de dados permanecerão cegos quanto à identidade do tratamento desde o momento da randomização até o fechamento do banco de dados. A revelação dos dados começará no caso de emergência do paciente.

Uma lista de randomização será produzida pelo farmacêutico, no entanto, será protegida e confidencial até o momento do desvendamento.

4.4.3 Técnica cirúrgica De acordo com nossa política de rotina, citrato de fentanil (20-50mcg/kg), midazolam (2-3mg) e isoflurano (0,5-2%) serão usados ​​para indução e manutenção da anestesia.

A esternotomia mediana padrão será seguida pela aquisição dos condutos. A dose de carga de heparina será administrada para atingir um tempo de coagulação ativado por caulim (ACT). Aorta ascendente - a canulação do átrio direito será realizada para instituir a CEC e o ACT será monitorado em 480 segundos ou mais. Para circulação extracorpórea (circulação extracorpórea) serão utilizados bomba centrífuga padrão e oxigenador de membrana. Compatível com a técnica padrão, o resfriamento ativo sistêmico será evitado e a temperatura central do paciente permanecerá entre 32 e 37°C. As anastomoses distais serão realizadas durante pinçamento aórtico único e parada cardioplégica sanguínea. As anastomoses proximais serão realizadas durante o pinçamento aórtico. A solução cardioplégica de sangue frio (10˚C) será fornecida em uma proporção de 4:1. A cardioplegia será fornecida anterógrada via raiz aórtica com ou sem administração retrógrada adicional via seio coronário. Após a indução cardioplégica (10 ml/Kg), doses intermitentes (300 - 500 ml) serão administradas após a finalização de cada anastomose distal. A heparina será revertida com sulfato de protamina na proporção de 1:1 após o desmame da CEC.

4.4.4 Coleta de dados Dados pré-operatórios: Descritores demográficos, morfológicos e clínicos, incluindo idade, sexo, índice de massa corporal (IMC), comorbidade de área de superfície corporal (ASC), estratificação de risco Euroscore, medicação, etc. serão registrados. A análise laboratorial pré-operatória incluirá hemograma completo, perfil de coagulação, níveis séricos de creatinina e depuração de creatinina, teste de função hepática e gasometria arterial e sorologia para HIV, HCV, HBC. Compatível com nossa política de rotina, todos os pacientes serão submetidos a ecocardiografia pré-operatória, coronariografia, radiografia de tórax, testes de função pulmonar (espirometria) e estudo duplex da artéria carótida.

Os participantes do estudo serão submetidos a ressonância magnética cerebral pré-operatória; submetidos ao protocolo descrito abaixo.

Intraoperatório: O tipo de cirurgia será classificado. Os seguintes dados serão registrados: dose de heparina administrada antes do início do bypass; contagens do tempo de coagulação ativado (ACT) durante a operação (antes, durante e após a CEC); tempo operatório, tempo de pinçamento e tempo de CEC; número de tentativas para desmame da CEC, tipo de inotrópico e dosagem utilizada no desmame da CEC; utilização de hemoderivados durante a cirurgia. As reações alérgicas ou eventos adversos observados pelo cirurgião ou anestesiologista serão documentados. A impressão individual do cirurgião em relação à tendência de sangramento será registrada.

Função de órgão pós-operatória e avaliação de perda de sangue:

A ocorrência e magnitude da resposta inflamatória sistêmica e disfunção orgânica serão registradas e quantificadas por marcadores laboratoriais. Os marcadores laboratoriais relacionados serão monitorados diariamente durante o período de recuperação (na unidade de terapia intensiva e na enfermaria). Os seguintes órgãos e marcadores correspondentes serão monitorados:

Função pulmonar: A função pulmonar será avaliada por meio do tempo total medido de ventilação mecânica, pico de pressão inspiratória (PIP), pressão de platô, espaço morto fisiológico e complacência pulmonar estática e dinâmica. A lavagem broncoalveolar (BAL) será realizada 3 horas após a operação (enquanto o paciente está anestesiado e intubado) e o fluido extraído será analisado quanto a marcadores inflamatórios. A-a O cálculo de DO2 [AaDO2 = (713 x FiO2) - (pCO2 / 0,8) - (paO2)] será medido diariamente.

Teste de função pulmonar completo será realizado antes e 4 dias após a operação. As radiografias de tórax serão avaliadas e quantificadas por um radiologista independente para a ocorrência de atelectasia, edema pulmonar ou alterações pleurais.

Função renal: Medições diárias da produção de urina, níveis séricos de creatinina, depuração de creatinina e níveis de albumina urinária. Marcadores de lesão renal aguda (LRA) serão amostrados na UTI.

Avaliação da lesão cerebral: O grau de agressão ao cérebro será medido pelos níveis plasmáticos da proteína S-100. A avaliação do dano à barreira hematoencefálica (BHE) será realizada pela modalidade de ressonância magnética (MRI) (ver protocolo da técnica abaixo).

Função hepática: Medições diárias dos níveis séricos de enzimas hepáticas. Função cardíaca: Monitorização dos níveis de enzimas cardíacas; necessidade e magnitude do tratamento inotrópico necessário; ocorrência de síndrome de baixo débito cardíaco (definida como pressão arterial sistólica de 90 mmHg ou menos associada a pressão venosa central (PVC) de 15 mmHg ou mais) e incidência de arritmias cardíacas. O exame de ecocardiografia transtorácica será realizado no 5º dia de pós-operatório e avaliado por um cardiologista independente.

Perda de sangue: A perda de sangue operatória e pós-operatória será monitorada, bem como os níveis diários de hemoglobina. Serão realizadas contagens diárias de plaquetas e tromboelastogramas. A distribuição de hemoderivados e o total administrado serão registrados diariamente. Os níveis pós-operatórios de PCR serão avaliados diariamente.

Métodos de amostragem de sangue e análise laboratorial para os níveis de citocinas:

Amostras de EDTA de sangue total de 10 mL serão coletadas do cateter da artéria radial em cinco ocasiões específicas: antes da indução da anestesia, 30 minutos após o posicionamento do clamp aórtico e 3, 6 e 9 horas após o posicionamento do clamp aórtico. As amostras de sangue serão posteriormente centrifugadas a 4 °C por 15 min e o soro armazenado a -70 °C. As amostras serão analisadas para os seguintes marcadores: Polimorfonuclear Neutrófilo Elastase (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), Interferon-γ (IFN-γ), Fator de Necrose Tumoral-α (TNF-α), Vascular Fator de crescimento endotelial (VEGF), proteína quimioatraente de monócitos-1 (MCP-1) e fator de crescimento endotelial (EGF).

Amostras de sangue diárias serão coletadas no pós-operatório para contagem de plaquetas, função renal, função hepática, níveis de PCR, proteína S-100 e troponina.

Os eventos adversos pós-operatórios precoces serão documentados. Estes incluem mortalidade em 30 dias, novos eventos neurológicos, infarto do miocárdio, disfunção renal, necessidade de reexploração para sangramento e infecção profunda da ferida esternal.

Avaliação da barreira hematoencefálica (BBB) ​​por ressonância magnética A modalidade de imagem utilizada para avaliação da BBB será o scanner de ressonância magnética (Philips 3T ou General Electric 1.5T). O formato do exame incluirá FOV de 24 cm, 35 cortes contíguos intercalados, 3,5-4 mm de espessura e co-localizados entre as séries. As imagens DWI ponderadas por traços serão obtidas em b=1000 a partir de uma sequência DTI de 13-15 direções com uma resolução no plano de 2,5 × 2,5 mm e TR/TE=10s/58ms em 3T ou TR/TE=10s/72ms em 1,5 T. As imagens T2-FLAIR serão obtidas com uma resolução no plano de 0,94 × 0,94 mm, TR/TE=9000/120 ms e TI=2600 ms a 3T ou TR/TE=9000/140 ms e TI=2200 ms a 1,5T. (25)