Walter de Souza Homena Júnior - ICES

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
FACULDADE DE MEDICINA
Programa de Pós-Graduação em Medicina
ANÁLISE COMPARATIVA DOS NÍVEIS PLASMÁTICOS DE
MARCADORES INFLAMATÓRIOS DE FASE AGUDA EM PACIENTES QUE
UTILIZARAM A APROTININA E CORTICOSTERÓIDE DURANTE A
CIRURGIA DE REVASCULARIZAÇÃO MIOCÁRDICA COM CIRCULAÇÃO
EXTRACORPÓREA
Walter de Souza Homena Jr.
Rio de Janeiro
Setembro 2007
ANÁLISE COMPARATIVA DOS NÍVEIS PLASMÁTICOS DE
MARCADORES INFLAMATÓRIOS DE FASE AGUDA EM PACIENTES QUE
UTILIZARAM A APROTININA E CORTICOSTERÓIDE DURANTE A
CIRURGIA DE REVASCULARIZAÇÃO MIOCÁRDICA COM
CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
Walter de Souza Homena Jr.
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Medicina (Cardiologia) da
Faculdade de Medicina da Universidade
Federal do Rio de Janeiro, como parte dos
requisitos necessários à obtenção do título de
Mestre em Cardiologia.
Orientadores:
Prof. Maurício da Rocha Pantoja
Prof. Eduardo Sérgio Bastos
Rio de Janeiro
Setembro 2007
HOMENA Jr., Walter de Souza
Análise comparativa dos níveis plasmáticos de marcadores inflamatórios de fase aguda em
pacientes que utilizaram a aprotinina e corticosteróide durante a cirurgia de revascularização
miocárdica com circulação extracorpórea / Walter de Souza Homena Jr. -- Rio de Janeiro:
UFRJ / Faculdade de Medicina, 2007
xvi, 138 f.: ilust. 21 x 29,7 cm
Orientadores: Maurício da Rocha Pantoja e Eduardo Sérgio Bastos
Dissertação (mestrado) – UFRJ / Faculdade de Medicina / Cardiologia, 2007
Referências bibliográficas: f. 110-131
1. Marcadores biológicos - análise. 2. Proteínas da fase aguda. 3. Aprotinina. 4.
Transcortina. 5. Revascularização miocárdia. 6. Circulação extracorpórea. 7.Cardiologia –
Tese. I. Pantoja, Maurício da Rocha. II. Bastos, Eduardo Sérgio. III. Universidade Federal do
Rio de Janeiro, Faculdade de Medicina, Cardiologia. IV. Análise comparativa dos níveis
plasmáticos de marcadores inflamatórios de fase aguda em pacientes que utilizaram a
aprotinina e corticosteróide durante a cirurgia de revascularização miocárdica com circulação
extracorpórea.
ANÁLISE COMPARATIVA DOS NÍVEIS PLASMÁTICOS DE
MARCADORES INFLAMATÓRIOS DE FASE AGUDA EM PACIENTES
QUE UTILIZARAM A APROTININA E CORTICOSTERÓIDE
DURANTE A CIRURGIA DE REVASCULARIZAÇÃO MIOCÁRDICA
COM CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
Walter de Souza Homena Jr.
Orientadores:
Prof. Maurício da Rocha Pantoja
Prof. Eduardo Sérgio Bastos
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Medicina (Cardiologia) da
Faculdade de Medicina da Universidade
Federal do Rio de Janeiro, como parte dos
requisitos necessários à obtenção do título de
Mestre em Cardiologia.
Em _____/_____/_______
Aprovada por:
___________________________________________
Prof. Rubens Giambroni Filho (Presidente)
___________________________________________
Prof. Marcelo Iório Garcia
___________________________________________
Prof. Ivan da Costa Barros
Rio de Janeiro
Setembro 2007
iii
DEDICATÓRIA
Ao meu pai Walter, pelo caminho ensinado.
À minha mãe Luzia, por caminharmos de mãos dadas.
À Chris, minha mulher, Victória e Bruno, meus filhos, por chegarmos aqui.
iv
Sem o poder da crítica, nenhum elogio é válido.
Pois... toda e qualquer evolução é fruto da crítica.
Beaumarchais
Embora ninguém possa voltar atrás e fazer um novo começo,
qualquer um pode começar agora e fazer um novo fim.
Chico Xavier
A maior perda da vida é o que morre dentro de nós enquanto vivemos.
Um bombeiro desconhecido
v
AGRADECIMENTOS
Aos Profs. Maurício da Rocha Pantoja e Eduardo Sérgio Bastos, por terem aberto
as portas para a realização deste trabalho, propiciando-me uma fase de crescimento e
amadurecimento profissional. Obrigado pelo incentivo, parceria, sabedoria e, acima de tudo, o
carinho durante todas as etapas percorridas.
Ao meu grande amigo e companheiro Dr. Plínio Resende do Carmo Jr., coordenador
do serviço de cardiologia do Hospital Barra D´Or, ser humano iluminado, com quem convivo
diariamente há quase 10 anos, obrigado por ter me ensinado o exercício da medicina em todas
as suas faces e pelo incentivo e ajuda imprescindível na viabilização desta empreitada. Sem
sua ajuda, essas palavras não estariam aqui impressas.
Ao grupo de cirurgia cardiovascular do Hospital Barra D´Or, representado pelo Dr.
Valdo José Carreira, cirurgião responsável e parceiro de todas as horas, pelo Dr. Alexandre
Pyramides, cirurgião, empreendedor e amigo, e pelos Drs. Ivo Thadeu Pinheiro e Rafael P.
Peixoto, anestesistas, cujas participações foram essenciais para elaboração e andamento deste
trabalho, obrigado pela confiança prestada.
À equipe do CTI de PO do Hospital Barra D´Or, representada por nossos médicos,
enfermeiros, técnicos, fisioterapeutas, nutricionistas e funcionários administrativos,
simplesmente, gratidão eterna.
À Dra. Martha Savedra, diretora médica do Hospital Barra D´Or, por permitir e
confiar nesta realização.
Ao Dr. Antônio Brasileiro pelo apoio e incentivo científico compartilhados desde o
início desta jornada.
Ao Dr. João Luiz Petriz e ao Dr. Adriano Caixeta pelo incentivo e orientações
prestadas nos alicerces desta tese.
Ao Dr. Paulo Costa e ao Dr. Francisco C. Leão, responsáveis médicos pelo
Laboratório de Patologia Clínica do Hospital Barra D´Or, pelo apoio incondicional à
realização das análises laboratoriais.
vi
Ao biólogos Manoel Jayme Aben-Athar Ivo, Andréa Pires Carneiro, Christiane
Diniz e ao Fábio Mota do Laboratório de Imunologia Clínica do Hospital Barra D´Or, pela
inestimável ajuda nos testes de quimiluminescência, sem vocês eu não teria realizado este
trabalho.
Muito obrigado aos funcionários da coleta de sangue às inúmeras solicitações de
coletas para que esta tese se concretizasse.
Obrigado em especial à enfermeira Ana Cláudia Costa Deud pela armazenagem das
amostras.
Ao Dr. Bráulio dos Santos Jr., pela análise estatística e pelas brilhantes sugestões.
À Theresa Ozelin e Amanda Medeiros, companheiras e amigas, obrigado pela
paciência e apoio logístico.
Ao Dr. Giovani Vitória Machado, ao Arthur e à Elisa, pela ajuda na confecção das
tabelas e gráficos.
À Bayer S.A. pelo apoio prestado no fornecimento dos frascos de aprotinina utilizados
no estudo e pela compra dos kits para dosagens das interleucinas.
Aos pacientes que acreditaram e colaboraram com o estudo. Que esta tese sirva de
benefício para os próximos.
vii
RESUMO
Homena Jr, W. S. Análise comparativa dos níveis plasmáticos de marcadores
inflamatórios de fase aguda em pacientes que utilizaram aprotinina e corticosteróide
durante a cirurgia de revascularização miocárdica com circulação extracorpórea. Rio de
Janeiro, 2007. 138 p. Dissertação (Mestrado). Faculdade de Medicina. Universidade do Rio de
Janeiro.
Introdução: A cirurgia cardíaca determina intensa resposta inflamatória, com implicações
clínicas importantes. Cerca de 20% dos pacientes considerados de “baixo risco” desenvolvem
complicações no pós-operatório. Inúmeras medidas terapêuticas que visam a atenuar esse
processo, hoje denominado SIRS (systemic inflammatory response syndrome), têm sido
estudadas; enormes barreiras, porém, precisam ser ultrapassadas. Tal dificuldade poderia ser
atribuída à etiologia multifatorial da SIRS e à heterogeneidade das populações estudadas.
Objetivo: Realizar uma análise comparativa entre os níveis plasmáticos de marcadores
inflamatórios de fase aguda em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca com circulação
extracorpórea (CEC) que utilizaram aprotinina ou corticosteróides.
Métodos: Estudou-se 40 pacientes de baixo risco submetidos à cirurgia de revascularização
miocárdica com CEC em caráter eletivo, divididos em 3 grupos: G0 (controle = 12 pac.); GA
(aprotinina = 12 pac.); e GC (metilprednisolona = 16 pac.). Amostras de sangue periférico
foram colhidas em três tempos diferentes: T0, 24 horas antes da cirurgia; e T1 e T2, 3 e 18
horas após o término da cirurgia, respectivamente. Os seguintes marcadores de resposta
inflamatória de fase aguda foram quantificados nessas amostras: TNF-α; IL-6; PCR;
fibrinogênio; haptoglobina; leucócitos e neutrófilos. A análise estatística utilizou o teste não
paramétrico de Kruskal-Wallis para a comparação entre os grupos, o teste de t para variáveis
contínuas e o teste de χ² para as proporções.
Resultados: Não houve diferença entre os grupos em relação às características demográficas,
clínicas (representadas pelos três escores de risco avaliados), o uso prévio de drogas
vasodilatadoras, a presença de diabetes mellitus e a classificação quantitativa do número de
artérias coronárias acometidas. Na cirurgia, os valores médios dos tempos de CEC, de
pinçamento aórtico e total de cirurgia, não diferiram entre os grupos, nem o uso de
hemoderivados, a despeito do menor sangramento no grupo A. Os níveis de IL-6 foram
maiores no G0 em relação ao GA e GC (374,4 ± 341,8; 260,2 ± 373,3; 249,2 ± 311,3 pg/ml,
respectivamente), porém sem significância (P = 0,2). Em relação aos níveis do TNF-α, G0,
GA e GC não diferiram (14,0 ± 19,1; 26,5 ± 61,3; 20,8 ± 48,1 pg/ml, respectivamente; P =
viii
NS). As diferenças nos maiores níveis séricos alcançados no pós-operatório (T1 e T2) entre os
grupos para o fibrinogênio, a haptoglobina e a PCR foram equivalentes (P = NS). Houve uma
significativa diferença entre os maiores níveis de T1 e T2 em relação aos valores basais da
leucometria, no grupo C em relação ao G0 e GA (15,0 ± 5,9; 8,4 ± 4,1 e 9,2 ± 3,4,
respectivamente; P = 0,02 e P = 0,003). Apesar disso, a análise da diferença dos valores
relativos dos neutrófilos não diferiu entre os grupos (P = 0,3).
Conclusão: Este estudo não foi capaz de mostrar através de duas intervenções de amplo uso
clínico (uso de aprotinina e metilprednisolona) redução nos vários marcadores da resposta de
fase aguda da inflamação em uma população de pacientes submetidos à cirurgia de
revascularização miocárdica com CEC.
ix
ABSTRACT
Homena Jr, W. S. Comparative analysis of the plasma levels of markers for acute
inflammation in patients receiving aprotinin and corticosteroids during coronary artery
bypass grafting with extracorporeal circulation. Rio de Janeiro, 2007. 138 p. Master´s
dissertation. School of Medicine of the Federal University of Rio de Janeiro.
Introduction: Heart surgery triggers an intense inflammatory response with significant
clinical implications. Approximately 20% of low-risk patients have postoperative
complications. Several therapeutic measures aiming at reducing that response, currently
known as systemic inflammatory response syndrome (SIRS), have been studied; huge
difficulties, however, need to be overcome. Such difficulties may be attributed to the
multifactorial etiology of SIRS and the heterogeneity of the populations studied.
Objective: To compare the plasma levels of markers for acute inflammation in patients
undergoing heart surgery with extracorporeal circulation (ECC) receiving either aprotinin or
corticosteroids.
Methods: The study comprised 40 low-risk patients undergoing elective coronary artery
bypass grafting (CABG) with ECC divided into the following 3 groups: G0 (control = 12 pt);
GA (aprotinin = 12 pt); and GC (methylprednisolone = 16 pt). Three peripheral blood samples
were collected as follows: T0, 24 hours prior to surgery; and T1 and T2, 3 and 18 hours after
surgery, respectively. The following markers of acute inflammatory response were quantified:
TNF-α; IL-6; PCR; fibrinogen; haptoglobin; leukocytes and neutrophils. Statistical analysis
comprised the Kruskal-Wallis non-parametric test for comparison between groups, the t test
for continuous variables and the χ² test for proportions.
Results: The groups did not differ in regard to their demographic and clinical (represented by
the 3 risk scores assessed) characteristics, the previous use of vasodilating drugs, the presence
of diabetes mellitus, and the number of coronary arteries impaired. No difference was
observed between the groups in regard to the use of blood derivatives and the mean times of
ECC, aortic clamping, and total surgery, despite the smaller bleeding in group A. The IL-6
levels were lower in G0 as compared to those in GA and GC (374.4 ± 341.8; 260.2 ± 373.3;
249.2 ± 311.3 pg/ml, respectively), but not significantly (P = 0.2). The TNF-α levels in groups
0, A and C did not differ (14.0 ± 19.1; 26.5 ± 61.3; 20.8 ± 48.1 pg/ml, respectively; P = NS).
The differences in the greatest postoperative serum levels (T1 and T2) between the groups for
fibrinogen, haptoglobin and PCR were equivalent (P = NS). A significant difference was
observed between the greatest levels in T1 and T2 and the baseline levels of leukocytes in
x
group C as compared to those in groups 0 and A (15.0 ± 5.9; 8.4 ± 4.1 and 9.2 ± 3.4,
respectively; P = 0.02 and P = 0.003). The analysis of the difference in the relative levels of
neutrophils, however, did not differ between the groups (P = 0.3).
Conclusion: Despite being two drugs of widespread clinical use, this study could not show a
reduction in several markers of the acute phase of inflammatory response in patients
undergoing CABG with ECC and receiving aprotinin and methylprednisolone.
xi
ÍNDICE
Pág.
viii
x
xiv
xv
xv
xvi
Resumo
Abstract
Lista de abreviaturas
Lista de tabelas
Lista de quadros
Lista de figuras
1
I- INTRODUÇÃO
II- REVISÃO DA LITERATURA
II.1. A Circulação Extracorpórea
II.2. A Resposta Inflamatória Sistêmica
II.3. As Citocinas
II.4. Os Corticosteróides
II.5. A Aprotinina
4
5
18
42
46
52
III. OBJETIVO
64
IV. METODOLOGIA
IV.1. Desenho Do Estudo
IV.2. População Estudada
IV.3. Esquema Terapêutico
IV.4. Critérios De Inclusão
IV.5. Critérios De Exclusão
IV.6. Variáveis Analisadas
IV.7. A Dosagem Dos Marcadores Inflamatórios
IV.8. Coleta E Preparo Da Amostra
IV.9. Teste De Quimiluminescência Imunométrica
IV.10. A Reação De Quimiluminescência
IV.11. O Procedimento Cirúrgico
IV.12. O Procedimento Anestésico
IV.13. Análise Estatística
66
67
67
67
69
70
71
73
74
75
76
77
78
78
V- RESULTADOS
V.1. Características Clínicas E Demográficas
V.2. Dados Cirúrgicos
V.3. Variáveis Hematológicas
V.4. A Resposta Inflamatória
V.4.1. A resposta inflamatória pelas citocinas
V.4.2. A resposta inflamatória pelas proteínas de fase aguda
V.4.3. A resposta inflamatória celular
80
81
83
84
85
87
90
92
VI. DISCUSSÃO
94
107
VII. CONCLUSÃO
xii
Pág.
109
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
Anexo 1 – Aprovação do projeto de pesquisa pelo comitê de ética em pesquisa do
Hospital Barra D´Or.
Anexo 2 – Termo de consentimento livre e esclarecido
Anexo 3 – Planilha dos resultados
xiii
132
133
134
135
LISTA DE ABREVIATURAS
°C
-
graus Celsius
ed.
-
edição
cols.
-
colaboradores
dL
-
decilitro
ex.
-
exemplo
F
-
French
h
-
horas
IIQ
-
intervalo inter-quartil
L
-
litro
mg
-
miligrama
mL
-
mililitro
mmHg
-
milímetros de mercúrio
p
-
página
rev.
-
revista
v.
-
volume
SIRS
-
síndrome da resposta inflamatória sistêmica (systemic inflammatory
response syndrome)
MODS
-
síndrome da disfunção de múltiplos órgãos (multiple organ
dysfunction syndrome)
CEC
-
circulação extracorpórea
IL
-
interleucina
TNF-α
-
fator de necrose tumoral-alfa (tumor necrosis factor-alpha)
PCR
-
proteína C-reativa
UTI
-
unidade de tratamento intensivo
xiv
LISTA DE TABELAS
Pág.
Tabela 1.
Papel das citocinas pró-inflamatórias na resposta imune à cirurgia
cardíaca
45
Tabela 2.
Papel das citocinas antiinflamatórias na resposta imune à cirurgia
cardíaca
46
Tabela 3.
Principais características clínicas e demográficas
81
Tabela 4.
Principais características clínicas representadas pelos escores de risco
cirúrgico para mortalidade
82
Tabela 5.
Classificação dos grupos de acordo com o número de artérias coronárias
acometidas
82
Tabela 6.
Principais características perioperatórias
83
Tabela 7.
Principais características hematológicas
84
LISTA DE QUADROS
Pág.
Quadro 1.
Redefinição diagnóstica segundo o consenso ACCP-SCCM
xv
19
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1.
Valores de TNF- α em T0 nos três grupos estudados
86
Figura 2.
Valores de IL-6 em T0 nos três grupos estudados
86
Figura 3.
Valores máximos de IL-6 entre T1 e T2.
87
Figura 4.
Valores máximos de TNF-α entre T1 e T2.
88
Figura 5.
Cinética da IL-6 no pós-operatório representada por seus valores
medianos
89
Figura 6.
Cinética do TNF-α no pós-operatório representada por seus valores
medianos nos três diferentes grupos.
89
Figura 7.
Diferença entre as medianas dos maiores valores do fibrinogênio em T1 e
T2 em relação a T0.
90
Figura 8.
Diferença entre as medianas dos maiores valores da haptoglobina em T1
e T2 em relação a T0.
91
Figura 9.
Diferença entre as medianas dos maiores valores da PCR em T1 e T2 em
relação a T0.
91
Figura 10.
Cinética da PCR no pós-operatório representada por seus valores
medianos nos três diferentes grupos.
92
Figura 11.
Diferença entre as médias dos maiores valores da leucometria em T1 e T2
em relação a T0.
93
Figura 12.
Diferença entre as médias dos maiores valores do número de neutrófilos
em T1 e T2 em relação a T0 (valores percentuais em relação à
leucometria)
93
xvi
CAPÍTULO I
INTRODUÇÃO
2
I - INTRODUÇÃO
Desde a criação do sistema de circulação extracorpórea (CEC) por John Gibbon em
meados dos anos 1950, a resposta inflamatória por ela induzida tornou-se um dos maiores
desafios para o desfecho clínico favorável dos pacientes submetidos à cirurgia cardíaca. Em
1956, John W. Kirklin publicou a primeira série composta de 40 indivíduos submetidos à
CEC e atribuiu a mortalidade intra-hospitalar de 40% à então chamada “disfunção pulmonar”.
Desde então, o controle dessa resposta tem sido motivo de inúmeras investigações
clínicas e experimentais com resultados controversos, muitas das vezes difíceis de serem
transportados da “bancada” à beira do leito.
O uso rotineiro desde a década de 1970 dos corticosteróides para um possível controle
da resposta inflamatória e, posteriormente, da aprotinina para redução do sangramento
cirúrgico nos pacientes de alto risco para as complicações da coagulação gerou grande
interesse para que novas pesquisas fossem realizadas com essas drogas, uma vez que
propriedades antiinflamatórias foram atribuídas recentemente à aprotinina.
Como a aprotinina ainda é uma droga de alto custo, quando comparada com os
corticosteróides, devemos empregá-la de maneira rotineira naqueles pacientes submetidos à
cirurgia cardíaca com CEC? A resposta está em aberto.
Como a equipe de cirurgia cardiovascular na qual estamos inseridos não utiliza os
corticosteróides de maneira rotineira, a aprotinina é empregada com freqüência com o intuito
de reduzir o uso de hemoderivados. Diante da possibilidade de medirmos quantitativamente
alguns marcadores de fase aguda da resposta inflamatória, criamos a hipótese de que a
aprotinina e os corticosteróides causam uma redução significativa dos níveis séricos desses
3
marcadores. Há, portanto, uma lacuna na literatura para um ensaio clínico que contemple a
análise comparativa entre essas drogas.
CAPÍTULO II
REVISÃO DA LITERATURA
5
II - REVISÃO DA LITERATURA
II.1. Circulação Extracorpórea
A circulação extracorpórea (CEC) é um poderoso instrumento que possibilita a
cirurgia de coração aberto, assistência circulatória ou respiratória temporária e, dessa forma,
um suporte de vida mais prolongado. O sistema de perfusão gera fluxo de sangue e,
dependendo da aplicação, oxigena, resfria, reaquece ou processa esse sangue. Todavia, por ser
um procedimento invasivo, tem aplicação apenas temporária. A “bio-incompatibilidade” do
circuito de perfusão com os elementos do sangue é a maior causa de morbidade dessa
fantástica técnica.1
O estado atual desse sistema tem história de desenvolvimento de mais de 100 anos2 e
aplicabilidade apenas com o descobrimento da heparina em 19163 e da protamina em 1917.4
Antes de John e Mary Gibbon desenvolverem a máquina “coração-pulmão”, outros
experimentaram “bombas” de sangue e oxigenação extracorpórea de sangue venoso.2 John
Gibbon, com seus célebres trabalhos na década de 1930 no Massachusetts General Hospital
e, a seguir, na Jefferson Medical School, na Filadélfia, foi o primeiro cirurgião a empregar
com êxito o método em seres humanos, corrigindo, em maio de 1953, com sucesso, um
defeito do septo atrial em Cecelia Bovalak usando a CEC, desenhada pela International
Business Machines Corporation.5 Logo a seguir, em 1954, C. Walton Lillihey, na
Universidade de Mineápolis, realizou a primeira série consecutiva de cirurgia com CEC,
usando, porém, como oxigenador um doador (circulação cruzada). A primeira série de
pacientes operados com CEC com sucesso foi publicada por Kirklin e DuShane em 1955.
No Brasil, o primeiro cirurgião a empregar a CEC foi Hugo Filipozi, apresentando sua
série de pacientes operados em 1957. Zerbini, em São Paulo, e Domingos Junqueira, no Rio
6
de Janeiro, na Casa de Saúde São Miguel, chefiada por Fernando Paulino, realizaram os
primeiros casos de cirurgia cardíaca com CEC a partir de 1958. Em agosto de 1960, no 6°
Congresso Interamericano de Cardiologia, realizado no Rio de Janeiro, no Hotel Copacabana
Palace, foi apresentado o primeiro caso de paciente operado com hemodiluição.
Desde então, avanços técnicos têm diminuído a morbidade e a mortalidade da mesma.
O uso de heparina, entretanto, permanece como um pré-requisito e, também, uma de suas
limitações. A aplicação de novas tecnologias faz-se necessária para controlar a reação entre os
elementos do sangue e os biomateriais do circuito.6
II.1.1. Componentes do sistema de perfusão
A máquina “coração-pulmão” é o modelo mais oneroso dos sistemas de perfusão
extracorpórea. Seus componentes básicos são uma ou mais cânulas venosas, um reservatório
venoso, um permutador de calor, uma bomba, um filtro de linha arterial e uma cânula arterial.
A máquina contém material biocompatível que por definição deve ser não tóxico, não
imunogênico, não alergênico e não mutagênico. Exemplos desses materiais incluem
policarbonato, polivinilcloreto, teflon®, polietileno, aço inoxidável, titânio, borracha de
silicone e poliuretano. As vias para o fluxo de sangue são desenhadas para minimizar
turbulência, cavitação, estagnação, alteração na velocidade e no volume do perfusato
necessário. O sistema também requer múltiplos acessos para que outros subsistemas sejam
conectados, para coleta de amostras de sangue e para adicionar o perfusato e drogas. Dentre
esses subsistemas ou aplicativos acessórios à máquina básica, há um sistema de sucção para
cardiotomia que aspira sangue das cavidades cardíacas abertas e do campo cirúrgico. Esse
sangue é filtrado, depurado e adicionado diretamente ao perfusato. Sangue diluído
7
proveniente do campo cirúrgico pode ser “reaproveitado” por um sistema de cell saver, que
filtra e concentra hemácias antes de retorná-las para o perfusato.
O sistema de oferta de cardioplegia consiste em uma bomba, um reservatório e um
permutador de calor, sendo desenhado para oferecer sangue enriquecido com potássio ou
solução cristalóide diretamente na circulação coronária.
As máquinas de perfusão mais modernas têm arquitetura aberta que permite ao
perfusionista monitorar visualmente o conjunto e corrigir eventuais problemas; isso, no
entanto, expõe os componentes do sangue à maior área de materiais sintéticos, múltiplos sítios
de entrada de ar e potencial contaminação microbiológica.1
Os componentes do sistema de perfusão extracorpórea são detalhados a seguir.
a) cânulas venosas
Através de uma ou mais cânulas venosas, sangue desoxigenado é drenado por
gravidade para o circuito da CEC ou para o oxigenador. O número de cânulas venosas é
dependente do tipo de cirurgia e preferência do cirurgião. Quando uma cânula é utilizada, ela
é colocada no átrio direito através do apêndice atrial. Quando duas cânulas são utilizadas, elas
são colocadas através do átrio direito nas veias cavas superior e inferior. Podem também ser
inseridas através de canulação das veias femoral, ilíaca ou jugular, dependendo da situação,
como em reoperações, emergências, previsão de longa permanência sob suporte
hemodinâmico e revascularização por toracoscopia. Durante a perfusão, a pressão venosa
central deve ser mantida entre 5 e 15 mmHg. Pressões negativas colapsam o sistema e
obstruem o fluxo. Na maior parte dos circuitos de CEC, o sistema de drenagem venosa por
gravidade encontra-se entre 63 e 76 cm abaixo do plano das grandes veias sistêmicas.1
8
b) reservatório venoso
É uma bolsa compressível de polivinil com até 3 litros de capacidade, usada em linha
com o sistema do oxigenador de membrana e colocada acima da bomba. Nos oxigenadores de
bolha, o reservatório é incorporado ao sistema.1
c) oxigenador
Há dois tipos de oxigenadores, os de membrana e os de bolha. Uma membrana
microporosa de polipropileno ou, menos comumente, uma membrana de borracha siliconada
separa os compartimentos de gás e sangue nos oxigenadores de membrana. O oxigênio é
direcionado através de gradiente de pressão (cerca de 640 mmHg), difundindo-se no sangue
através de membrana não-porosa ou microporos de 1 µm. Devido à pouca difusão do oxigênio
no plasma, o sangue deve ser espalhado sobre uma superfície ampla (2-5,4 m²) para saturação
da hemoglobina. O gás carbônico difunde-se com facilidade no plasma, sendo rapidamente
liberado, a despeito dos baixos gradientes de pressão. O fino circuito de sangue e a grande
área da superfície de membrana geram alta resistência ao fluxo. Portanto, um reservatório
venoso em separado é necessário e uma bomba arterial é interposta acima do oxigenador de
membrana. Um permutador de calor está inserido nesse compartimento. Nos oxigenadores de
bolha, o sangue venoso é drenado diretamente para uma câmara, dentro da qual o oxigênio é
infundido através de um prato de difusão (pulverizador), que produz milhares de pequenas
bolhas de oxigênio no sangue.
Os dois tipos de oxigenadores ativam proteínas do sangue e células e produzem
microêmbolos. Os de bolha são mais eficientes na troca gasosa e têm menor custo; porém, o
trauma dos elementos do sangue é progressivo, desde que cada nova bolha representa uma
nova superfície “estranha”, com a qual aqueles elementos interagem. Como o contato do
sangue com a superfície dos oxigenadores de membrana é constante, rapidamente a superfície
9
dos oxigenadores torna-se revestida por uma camada de proteínas plasmáticas que reduzem a
ativação daqueles elementos. A maior parte da injúria celular ocorre nos primeiros minutos
nesses oxigenadores de membrana, causando menor trauma nas perfusões mais prolongadas.1
d) permutador de calor
O permutador de calor tem a função de controlar a temperatura corpórea durante a
CEC. A temperatura corporal interfere no metabolismo, sendo freqüentemente manipulada
durante a cirurgia por diversas razões. Devido à grande vulnerabilidade cerebral à isquemia, a
temperatura nasofaríngea (o transdutor está colocado próximo à base do cérebro) é avaliada
em conjunto com a temperatura retal ou vesical durante a CEC com hipotermia. A água
circula dentro do misturador entre 1-2˚C e 42˚C. Temperaturas acima de 42˚C aumentam o
risco de desnaturação protéica. O resfriamento é mais rápido que o reaquecimento, pois
grandes diferenças de temperatura podem ser mantidas entre a entrada e a saída de sangue do
paciente. As leis de Dalton e Boyle inferem que os gases são mais solúveis em plasma
resfriado. Portanto, perfusão de sangue resfriado para pacientes aquecidos deve ser evitada,
devido ao risco de formação de microbolhas. Reaquecimento rápido pode produzir
microbolhas visíveis no circuito da CEC, porém essas se dissolverão em contato com o
paciente resfriado. Por razões de segurança, diferenças de temperatura entre o perfusato e o
paciente maiores que 12 a 14˚C devem ser evitadas.1
e) bombas
As bombas impulsionam o sangue e existem três tipos comumente utilizados: as
centrífugas, as de rotor (hélice de impulsão) e as de rolete.
As bombas de rolete consistem de dois roletes a 180˚ que giram através de um
hemicírculo de metal. Quando um rolete começa a comprimir o tubo do circuito, o rolete
10
oposto o libera, permitindo que o sangue seja impulsionado continuamente em uma única
direção. As bombas de rolete são seguras e fáceis de operar, mantêm o fluxo unidirecional, a
despeito da pressão na linha de saída, e têm baixo custo. O débito da bomba é proporcional à
velocidade de rotação dos roletes e o diâmetro do tubo compressível. Na prática, a taxa do
fluxo de sangue é calculada ou copiada de uma figura que correlaciona a velocidade rotativa,
o diâmetro do tubo e o fluxo desejado. Essas bombas produzem uma curva de pressão em
senóide de baixa amplitude.
As bombas centrífugas e de rotor consistem de um sistema impulsionador de alta
rotação (cones concêntricos ou lâminas) inserido num compartimento com sangue. Ambas
podem gerar pressão negativa quando o fluxo é interrompido. As bombas centrífugas têm
inúmeras vantagens sobre as de rolete e de rotor, por não gerarem altas pressões retrógradas
quando o tubo é temporariamente interrompido ou torcido, não produzirem êmbolos pela
compressão do tubo e não propelirem êmbolos gasosos maiores. Essas bombas também geram
um fluxo de sangue contínuo e não pulsátil.1
f) filtros
Os filtros são desenhados para reter partículas e êmbolos gasosos. Os de linha arterial
são necessários para os circuitos com oxigenadores de bolha, sendo usados rotineiramente nos
sistemas com oxigenadores de membrana. A maioria deles requer 200 mL de perfusato, sendo
o ar retido retirado através de um sistema de suspiro.1
g) cânulas arteriais
Em geral, a cânula arterial é inserida na aorta ascendente, justamente proximal à
artéria inominada, mas pode ser colocada em qualquer parte do sistema arterial com diâmetro
suficiente para suportar o fluxo necessário. Com freqüência, a artéria femoral é acessada em
11
situações emergenciais, nas quais a CEC deve ser instituída antes que o mediastino possa ser
dissecado com segurança, em algumas reoperações e, por alguns cirurgiões, nos aneurismas e
dissecções da aorta. Altos fluxos através de cânulas estreitas podem gerar níveis de pressão
impróprios (>100 mmHg), turbulência e cavitação, que são lesivas aos elementos do sangue e
oferecem risco para a integridade das conexões. Para diminuir tais riscos, apenas a ponteira da
cânula inserida no vaso é reduzida a um diâmetro menor que o do tubo de conexão. Diâmetros
internos de cânulas arteriais comercializadas variam entre 6 e 24 F.1
h) sistema de sucção de cardiotomia
Esse sistema é necessário para o retorno do sangue sobrenadante no campo cirúrgico
das câmaras cardíacas abertas para o circuito da CEC. O sangue aspirado, no entanto, contém
enzimas ativadas pelo contato com a ferida cirúrgica e não é o mesmo com o qual o perfusato
será misturado. O sistema de sucção é uma importante causa de hemólise, é lesivo aos
elementos do sangue e, se não utilizado, pode diminuir o sangramento pós-operatório.7
Durante a cirurgia, esse sistema aspira debris teciduais e grande volume de ar, que devem ser,
obrigatoriamente, removidos através de um filtro inserido em um reservatório do sistema.
i) sistema de descompressão ventricular esquerda
Descompressão do coração não contrátil flácido previne a distensão ventricular e a
injúria miocárdica não isquêmica. A distensão ventricular reduz de maneira significativa a
contratilidade miocárdica8, pode diminuir o fluxo subendocárdico e, às vezes, induzir a lesão
pulmonar aguda pelo aumento súbito da pressão venosa retrógrada. O ventrículo esquerdo
pode ser descomprimido de diversas formas, mais comumente, sendo aspirado por um cateter
inserido na junção da veia pulmonar superior direita com o átrio esquerdo.
12
O sangue aspirado pode ser drenado por gravidade em um reservatório venoso do
sistema de perfusão, sendo que, com maior freqüência, uma bomba de rolete é usada para
aspirá-lo para o reservatório de cardiotomia. Válvulas unidirecionais no sistema previnem a
entrada acidental de ar no coração. No entanto, uma vez as cavidades esquerdas abertas, todo
o ar deve ser cuidadosamente retirado antes do reinício das contrações.1
j) cardioplegia
Vários métodos e soluções são empregados visando à proteção miocárdica durante a
cirurgia cardíaca, dependendo do tipo de cirurgia e da experiência do cirurgião. O mais
popular consiste de solução sangüínea ou cristalóide, fria e rica em potássio (4 a 12˚C),
infundida de forma anterógrada pela aorta ou retrógrada pelo seio coronário. Mais
recentemente, perfusão sangüínea contínua, normotérmica, rica em potássio tem sido utilizada
nas revascularizações miocárdicas em alguns centros. Se a raiz aórtica for aberta, cardioplegia
pode ser aplicada de maneira direta nas coronárias.
Soluções cardioplégicas são aplicadas através de um sistema especial de perfusão que
contém uma bomba de rolete, um reservatório, um sistema para permuta do calor em separado
e, opcionalmente, um filtro de leucócitos.1
l) cell saver
Apenas sangue plenamente anticoagulado deve passar pelo circuito da CEC. Coágulos
no circuito acarretam uma catástrofe, resultando na interrupção imediata da perfusão e
possível morte do paciente. Após a entrada do sangue por uma ponteira aspirativa, a heparina
é adicionada e, em seguida, o sangue é direcionado para um filtro de 20 µm e depois para um
reservatório onde as células são “lavadas” e centrifugadas. O lavado que inclui constituintes
13
do plasma e heparina é desprezado, mas o concentrado de hemácias é coletado em bolsas
plásticas e reinfundido, se necessário.1
m) perfusionista
Perfusionistas são responsáveis pela segurança e contínua operação da máquina, sob
controle direto do cirurgião. O perfusionista recebe instruções específicas em relação à taxa
de fluxo, nível de temperatura e alocação diferencial do perfusato entre o paciente e a
máquina. É ainda responsável pela monitorização das pressões no sistema, adequada
manutenção da troca de oxigênio e gás carbônico, entrada de ar no sistema ou obstrução ao
fluxo e, finalmente, manutenção da perfusão e metabolismo de órgãos e tecidos.1
II.1.2. Manuseio da circulação extracorpórea
a) montagem do sistema da CEC
A máquina da CEC é parcialmente montada 30 a 60 minutos antes do início da
perfusão. O sistema é preenchido com cristalóide, que circula por alguns minutos através de
um filtro estéril de 0,2 a 0,5 µm para remoção de todas as bolhas de ar e partículas embólicas
do sistema. Esse filtro é descartado antes do começo da CEC e, durante a recirculação, o
sistema é inspecionado e todos os sistemas de monitorização são testados.1
b) perfusato
Em geral, o perfusato consiste de solução salina balanceada, sendo necessários cerca
de 2 litros do mesmo para preencher o sistema. Uma vez iniciada a perfusão, o hematócrito do
paciente é mantido em torno de 20-25%, sendo que alguns cirurgiões permitem valores
menores, quando a temperatura é mantida mais baixa. Durante a perfusão, perfusato adicional
14
pode ser necessário para operar o sistema com segurança. O tipo de perfusato acrescido é
determinado pela concentração de hemoglobina.
A redução dos níveis de hemoglobina durante a CEC tem inúmeras vantagens.
Primeiro, menor quantidade de sangue é necessário para a cirurgia e, com isso, há menor risco
de contaminação microbiológica e reações adversas. Segundo, o trauma celular e de proteínas
plasmáticas é reduzido desde que menos sangue se encontre no circuito. A hemodiluição
também aumenta o fluxo urinário e a depuração de sódio, potássio e creatinina. A incidência
de oligúria e necrose tubular aguda é menor com a hemodiluição. Com menor viscosidade, o
fluxo de sangue é facilitado através de vasos parcialmente obstruídos e através de pequenas
arteríolas e capilares, em especial durante hipotermia. A hemodiluição, no entanto, reduz a
pressão oncótica intravascular, aumentando o edema intersticial. Todavia, essa desvantagem
não afeta suas múltiplas vantagens e as técnicas para conservação de sangue.1
c) anticoagulação
A heparina é fundamental para a CEC, embora não seja o anticoagulante ideal. Direta
e indiretamente, essa droga contribui para sangramento durante a cirurgia e no período de pósoperatório. O desejo de menor sangramento e hemotransfusão tem fomentado questões a
respeito da quantidade de heparina necessária para cirurgias com o coração aberto.9 A CEC e
a ferida cirúrgica geram estímulo trombótico que deve ser prevenido para que não se formem
coágulos no sistema.
A heparina age próximo do final da cascata da coagulação e, durante a CEC, não
suprime a produção de uma série de potentes proteases plasmáticas ativadas durante a
“cascata” enzimática, amplificada e acelerada, até que seja bloqueada pelo seu cofator
essencial, uma proteína plasmática natural, a antitrombina (AT). A AT é uma grande (58.000
daltons) e abundante (140 µg/mL) proteína inibidora de proteases plasmáticas, que incluem o
15
fator XIIa, a calicreína, o complemento ativado, a plasmina, os fatores de coagulação IXa, Xa,
XIa e a trombina.1
A heparina age apenas como catalisador, não fazendo parte do complexo trombinaAT. Apesar do forte estímulo trombótico da ferida cirúrgica e da CEC já comentado
anteriormente, e a despeito do tempo de coagulação ativado estar maior que 400 segundos,
trombina é progressivamente formada durante a CEC em todos os pacientes. Doses
padronizadas de heparina (300-400 U/kg) falham em suprimir por completo a formação de
trombina, resultando na permanência dessa na circulação, sendo a trombina uma poderosa
protease com múltiplos alvos de ação.1
O efeito anticoagulante das preparações de heparina varia na dependência da
concentração plasmática de AT. Se a concentração de AT for baixa, ocorrerá resistência à
heparina. Em tais pacientes submetidos à CEC, faz-se necessária imediata transfusão de
plasma fresco congelado para suplementar as concentrações de AT e aumentar o tempo de
coagulação ativado para níveis seguros (> 400 segundos) antes do começo da perfusão. Cerca
de 0,2-0,4% da população tem deficiência congênita de AT, tendo os recém-natos cerca de
metade da concentração dos adultos. Essa deficiência também pode ser encontrada em
prematuros, crianças cianóticas, doença hepática e renal avançada, pacientes caquéticos,
mulher em terapia de reposição hormonal com estrógenos e pacientes que tenham feito uso
recente de heparina.10,11
A heparina aumenta a sensibilidade das plaquetas a vários agonistas12,13 e,
discretamente, o tempo de sangramento.14 O complexo AT-heparina não é capaz de inibir a
trombina ligada à fibrina e não previne a ativação da trombina pelas plaquetas, assim como a
conversão do fibrinogênio nos coágulos. A heparina também contribui para a ativação dos
neutrófilos e, quando ligada à protamina, é o principal fator ativador do complemento. A
16
trombocitopenia induzida pela heparina (HIT) (contagem de plaquetas <50.000/µL) ocorre em
cerca de 2-3% dos pacientes.15 A heparina, portanto, não é o anticoagulante ideal. A
monitorização da heparina é essencial durante a CEC para impedir a formação de trombos no
circuito; todavia, nem a heparina nem a trombina podem ser mensuradas na sala de operação.
O tempo de coagulação ativado (TCA) é o método mais comum e simples utilizado para se
mensurar o nível de anticoagulação. A sensibilidade à heparina, assim como seu metabolismo,
variam entre os indivíduos16, sendo que pacientes previamente expostos à heparina têm
sensibilidade diminuída.17 Por essas razões, alguns clínicos recomendam a titulação da
quantidade de heparina necessária para se alcançar o TCA desejado (> 400 segundos) antes do
início da perfusão, de modo a se evitar um TCA prolongado, não esperado para a dose padrão
de 300-400 U/kg, empregada de forma rotineira.
A avaliação do TCA faz-se necessária a cada 30 minutos durante a CEC, sendo
heparina adicionada para se manter o TCA acima de 400 segundos. Se a aprotinina for
utilizada e o TCA for avaliado em tubos de teste celite, esta interação prolonga o tempo de
formação do coágulo e, conseqüentemente, o TCA. Nessas circunstâncias, a CEC deve ser
postergada até o TCA alcançar 750 segundos, sendo que a aprotinina não afeta o TCA em
tubos de teste de caulim.18
d) protamina
Após o término da CEC e da retirada das cânulas venosas, administra-se protamina (1
mg para cada 100 unidades de heparina) para a neutralização da heparina. Em cerca de 50%
dos pacientes, a protamina causa hipotensão transitória e redução do débito cardíaco.19 O
complemento ativado causa vasodilatação, disfunção cardíaca e aumento na permeabilidade
capilar, mas também estimula mastócitos e basófilos a liberarem histamina. Essa reação
normalmente responde à reposição de cálcio, sendo, em geral, transitória. Em raros casos, a
17
protamina pode causar reação anafilática em pacientes diabéticos, alérgicos a peixe ou já
expostos à protamina. Anticorpos para protamina IgE ou IgG pré-existentes podem ser
demonstrados em muitos desses indivíduos.20
O efeito “rebote” da heparina é descrito como um efeito anticoagulante aparente, com
aumento do TCA, ocorrendo entre uma e três horas após neutralização plena da heparina. Tal
fenômeno justifica-se pela posterior liberação da heparina ligada às células endoteliais após
sua neutralização sérica. Como a protamina é uma molécula menor, pode ser eliminada da
circulação antes que toda a heparina ligada seja metabolizada.21
e) taxas de fluxo e pressão
Desde que o oxigênio não é armazenado no organismo, as taxas de fluxo e perfusão
devem ter a capacidade de suprir a demanda metabólica tecidual continuamente. O consumo
de oxigênio em normotermia é de 80 a 125 mL/minuto/m², sendo similar àquele de pacientes
adultos anestesiados sem CEC. A 37˚C, a taxa de fluxo de 2,2 litros/minuto/m² é adequada
para a demanda metabólica, evitando-se, assim, acidose metabólica durante a CEC em adultos
anestesiados. A hipotermia reduz a demanda metabólica, permitindo, portanto, fluxos
menores que 2,2 litros/minuto/m².
Em geral, a tensão sangüínea média durante a CEC em normotermia é mantida em
torno de 50-70 mmHg. O aumento no número de complicações neurológicas está associado à
pressão arterial média menor que 45 mmHg. Com hipotermia moderada, a tensão sangüínea
acima de 35 mmHg é considerada segura para pacientes sem doença cerebrovascular definida.
Durante a CEC, a pressão é controlada pela taxa de fluxo, pelo volume intravascular e pela
infusão de vasodilatadores e/ou vasoconstritores periféricos. Níveis mais profundos de
anestesia também ajudam a reduzir os níveis tensionais.1
18
f) temperatura
O consumo de oxigênio diminui em 50% a cada 10˚C de decréscimo na temperatura
corporal, permitindo assim uma redução na taxa de fluxo sem conseqüente aumento da
lactatemia ou da acidose metabólica. Abaixo de 28˚C, um fluxo de 1,6 litros/minuto/m² é
seguro até duas horas. A redução na temperatura corporal proporciona maior segurança para
determinada duração do tempo de isquemia; no entanto, a demanda de tempo necessária para
o reaquecimento é sua maior desvantagem. A hipotermia também altera a reatividade de
alguns elementos do sangue, em especial das plaquetas, assim como afeta o metabolismo da
heparina. Práticas recentes tendem a realizar cirurgias relativamente curtas em normotermia
ou mesmo hipotermia leve (ex., 32-34˚C).22,23 A CEC em normotermia pode reduzir a
resistência vascular sistêmica e a perda de sangue no período de pós-operatório imediato,
porém tal prática diminui a saturação de oxigênio venoso cerebral, principalmente no início
da perfusão. Avanços nas técnicas de cardioplegia que mantêm a temperatura cardíaca, de
forma protetora, mais baixa ou oferecem perfusão coronária contínua a 37˚C durante o
pinçamento aórtico são características essenciais para a perfusão em normotermia.
II.2. A Resposta Inflamatória Sistêmica
Inflamação é a resposta orgânica, humoral e celular a qualquer injúria tecidual, sendo
caracterizada por rapidez e alta amplificação.24 Enquanto o termo sepse tem sido
classicamente utilizado para definir uma resposta clínica à infecção, resposta similar pode
também ocorrer na ausência de infecção.25 De fato, pacientes caracteristicamente com sepse,
porém com cultura microbiológica negativa, têm taxas de morbidade e mortalidade
semelhantes às da população com cultura positiva.26 Deduziu-se que esse processo seja uma
resposta inflamatória generalizada e inespecífica à injúria, o que resultou em uma imediata
19
redefinição diagnóstica desses eventos dentro de um processo pelos Americam College of
Chest Physicians e Society of Critical Care Medicine Consensus Conference Committee
(ACCP-SCCM) em 1991 (veja Quadro 1).25
Quadro 1 – Redefinição diagnóstica segundo o consenso ACCP-SCCM
Infecção: Fenômeno microbiológico caracterizado por uma resposta inflamatória à presença
de um microorganismo ou à invasão de um tecido estéril do hospedeiro por qualquer
organismo.
Bacteremia: Presença de uma bactéria viável no sangue.
Síndrome da resposta inflamatória sistêmica: Resposta inflamatória sistêmica a uma
variedade de insultos clínicos. Manifesta-se por duas ou mais das seguintes condições:
- Temperatura < 36°C ou > 38°C;
- Freqüência cardíaca > 90 bpm;
- Freqüência respiratória > 20 ipm ou PaCO2 < 32 mmHg;
- Leucometria < 4.000 células/µL, > 12.000 células/µL, ou >10% bastões (formas imaturas)
Sepse: Resposta sistêmica à infecção.
Sepse severa: Sepse associada à disfunção orgânica, hipoperfusão ou hipotensão.
Anormalidades de perfusão podem incluir, mas não estão limitadas a, acidose lática, oligúria
ou uma alteração abrupta do estado mental.
Choque séptico: Sepse com hipotensão, a despeito de adequada ressuscitação volêmica,
associada à presença de anormalidades na perfusão, que podem incluir, mas não estão
limitadas a, acidose lática, oligúria ou uma alteração abrupta do estado mental. Pacientes que
estão em uso de inotrópicos ou de agentes vasopressores podem não estar hipotensos no
momento em que as anormalidades de perfusão estejam sendo mensuradas.
Hipotensão: Pressão sistólica sangüínea < 90 mmHg ou a redução > 40 mmHg do valor basal
(em adultos), na ausência de outras causas para hipotensão.
Síndrome da disfunção orgânica múltipla: Presença de uma disfunção orgânica em um
paciente agudamente enfermo, no qual a homeostase não possa ser mantida na ausência de
intervenção.
O termo “síndrome da resposta inflamatória sistêmica” (SIRS) tem sido proposto para
descrever o ponto de entrada nesse processo, uma entidade que se sobrepõe à resposta
inflamatória normal no período de pós-operatório. A SIRS, independentemente das suas
20
causas, é um indicador de injúria sensível e inespecífico, tendo sua classificação importância
prognóstica.26 Uma freqüente complicação da SIRS é o desenvolvimento de disfunção
orgânica, incluindo injúria pulmonar aguda, choque, falência renal e a síndrome da disfunção
orgânica múltipla (MODS). Finalmente, a sobrevida ao longo prazo em pacientes que
desenvolvem SIRS pode ser afetada adversamente. Esse fato está bem documentado no
contexto da sepse, pelo maior risco de morte em até cinco anos após o episódio de sepse.27
II.2.1. A resposta inflamatória à cirurgia cardíaca
A cirurgia cardíaca determina vigorosa resposta inflamatória, com implicações clínicas
importantes. Sob análise da Society of Thoracic Surgeons National Database, 20% (22.000)
de pacientes considerados de “baixo-risco” desenvolveram complicações no pós-operatório.28
A incidência de MODS após a CEC foi de 11%, com mortalidade de 41% desses pacientes
em outro estudo. A disfunção orgânica múltipla adquirida é o melhor preditor para
mortalidade em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca e que requerem maior tempo de
ventilação mecânica no pós-operatório. Muitos aspectos do risco para o desenvolvimento
dessas graves complicações são relativamente fixos (genótipo, condição orgânica prévia,
dificuldade cirúrgica, etc); porém, para descobrir como intervir para a melhora desse
processo, mais estudos são necessários.29
Fatores que influenciam a incidência, gravidade e o prognóstico clínico da resposta
inflamatória e, em particular, as razões pelas quais certos pacientes desenvolvem graves
complicações com risco de vida ainda não são compreendidas. Três perspectivas podem
contribuir para o entendimento da relação entre resposta inflamatória e evento clínico adverso.
21
Primeiro, a complexa interação entre as moléculas humorais pró-inflamatórias e
antiinflamatórias pode influenciar a apresentação clínica e o curso da SIRS, com o balanço de
citocinas pró-inflamatórias e antiinflamatórias determinando o curso clínico da cirurgia
cardíaca.30 De maneira alternativa, mudanças no tempo de curso, na magnitude ou no padrão
da liberação dessas citocinas que se seguem à CEC, podem contribuir para essas
anormalidades na resposta inflamatória.
Segundo, um cenário de múltiplas agressões pode ser visto, através do qual, seqüelas
se desenvolvem, tais como infecção ou hipoperfusão tecidual mantida.25,31 A combinação de
resultados da conversão de um processo que, inerentemente, é autolimitado, associado a uma
resposta homeostática controlada em um processo destrutivo incontrolado, resultará em
disfunção orgânica.25,31,32 Mecanismos potenciais inseridos nas bases fisiopatológicas dessas
múltiplas agressões incluem a habilidade da CEC em “atrair” neutrófilos, causando a
chamada leuco-seqüestração pulmonar e a amplificação da liberação de citocinas que se segue
ao insulto subseqüente.33
Terceiro, sugere-se que possa haver concepção errônea sobre a resposta inflamatória.
O estado pró-inflamatório, SIRS, pode ser apenas um aspecto de uma resposta multifacetada.
O inverso tem sido denominado de “síndrome da resposta antiinflamatória compensatória”.34
A imunossupressão generalizada induzida pela CEC pode ter um importante papel no
desenvolvimento das complicações infecciosas.35 De uma forma acumulativa, essas respostas
representam uma tentativa do organismo de restabelecer a homeostasia e podem, do ponto de
vista
clínico,
manifestar-se
como
predominantemente
pró-inflamatória
(SIRS),
antiinflamatória (síndrome da resposta antiinflamatória compensatória), ou uma resposta
mista intermediária.34
22
II.2.2. Fisiopatologia da resposta inflamatória à cirurgia cardíaca
a) fatores que ativam a resposta inflamatória
Ativadores inespecíficos da resposta inflamatória incluem o trauma cirúrgico per se,
sangramento ou hemotransfusão e hipotermia. Além desses, a CEC pode especificamente
ativar a resposta inflamatória através de três mecanismos distintos. Um mecanismo envolve
diretamente a “ativação por contato” do sistema imune, que se segue à exposição dos
elementos do sangue às superfícies não biocompatíveis do circuito da CEC. Outro mecanismo
envolve a injúria de isquemia–reperfusão do cérebro36, coração37,38, pulmões39, rins40,41 e
fígado42 como resultado do pinçamento aórtico. A restauração da perfusão após a retirada do
pinçamento aórtico está associada à ativação de marcadores chaves da resposta
inflamatória.43,44
Por último, a endotoxemia pode indiretamente ativar a cascata inflamatória. A
hipoperfusão esplâncnica, um achado comum durante e após a CEC45, pode alterar a barreira
da mucosa e, com isso, permitir a translocação de endotoxinas.46 Concentrações séricas de
endotoxinas se correlacionam intimamente com o grau de disfunção cardiovascular após a
CEC47,48, enquanto baixas concentrações séricas de imunoglobulina M anti-endotoxina foram
capazes de predizer pior prognóstico.49 No entanto, a importância da endotoxemia em
estimular a resposta inflamatória à cirurgia cardíaca permanece em aberto, através de
evidências conflitantes a respeito da importância da translocação intestinal. O único estudo
que examinou a incidência e o tempo de hipoperfusão esplâncnica (através da mensuração do
pH intramucoso), permeabilidade intestinal e endotoxemia durante a CEC não encontrou
associação da acidose nas células da mucosa com endotoxemia e permeabilidade intestinal.50
23
b) componentes-chave da resposta inflamatória
• a cascata do complemento
O complemento é ativado durante a CEC, durante a reperfusão dos tecidos isquêmicos
e após a neutralização da heparina com a protamina.51 A exposição dos elementos do sangue
ao circuito da CEC resulta na ativação direta por “contato” da cascata do complemento,
predominantemente pela via alternativa.43,52,53 A formação do complexo heparina-protamina
ativa a cascata do complemento principalmente pela via clássica (C4a).52,54 Nos primeiros
cinco dias após a cirurgia cardíaca, um segundo aumento, mais tardio, dos produtos da
ativação do complemento, é observado. Esse aumento parece ser mediado pela proteína C
reativa em resposta ao complexo heparina-protamina.
O grau de ativação do complemento tem significado clínico. O nível de shunt
pulmonar no pós-operatório correlaciona-se com a ativação da via clássica pelo complexo
heparina-protamina.55 Níveis séricos do complexo proteína C reativa-C4d, um específico
marcador para a ativação do complemento pela proteína C reativa, correlacionam-se com a
ocorrência de arritmias no pós-operatório de revascularização miocárdica.54 Concentrações
aumentadas no pós-operatório de C3a podem predizer a probabilidade de disfunção cardíaca,
pulmonar, renal e da coagulação, assim como predizer MODS na população pediátrica.53
Anticorpo anti-C5a, que reduz a formação de sC5b-9, diminuiu significativamente a injúria
miocárdica, o sangramento e a disfunção cognitiva no pós-operatório de pacientes submetidos
à CEC.56
• a cascata das citocinas
As citocinas, individualmente, têm efeito pró-inflamatório e antiinflamatório, são
essenciais para a homeostase fisiológica e imunológica e são produzidas em resposta a vários
24
estímulos, sejam eles fisiológicos ou patológicos. Como citado antes, a resposta à cirurgia
cardíaca das citocinas pró-inflamatórias está balanceada por uma fase de resposta
antiinflamatória, por meio de receptores solúveis de citocinas, antagonistas dos receptores de
citocinas e citocinas antiinflamatórias.57. Enquanto o papel específico para outros mediadores
antiinflamatórios permanece indefinido, sugere-se que o prognóstico clínico de pacientes
submetidos à cirurgia cardíaca dependerá do balanço entre citocinas pró-inflamatórias e
antiinflamatórias.51
• o óxido nítrico
O óxido nítrico (ON) é um mediador biológico ubíquo que atua como regulador
fisiológico, assim como pode ter papel na lesão tecidual. Funções fisiológicas reguladoras
incluem, principalmente, a vasodilatação mediada pelo endotélio na circulação sistêmica e
pulmonar e significante função imunomodulatória. O ON pode ter inúmeras funções
protetoras na resposta inflamatória, como a prevenção do acúmulo de mediadores no
endotélio pela vasodilatação por ele induzida, a depuração de radicais livres e a regulação da
expressão das moléculas de adesão CD11/CD18 dos neutrófilos.58
O papel do ON na resposta inflamatória é complexo, uma vez que apresenta várias
ações benéficas e outras potencialmente deletérias. A depressão da função miocárdica
induzida pelas citocinas parece estar relacionada ao aumento da enzima ON-sintetase induzida
(iNOS)59, que se encontra ativada pela CEC. A prevenção desse fenômeno pode reduzir a
instabilidade hemodinâmica após a CEC60, enquanto a inibição da iNOS pode reverter a
hipotensão refratária no choque estabelecido. Enquanto o papel de depurador de radicais
livres do ON é, em geral, protetor, esse pode se combinar com radicais superóxido para
formar peroxinitrito, o mais reativo e deletério radical livre.61
25
Finalmente, o ON parece ser uma poderosa toxina celular direta, que inativa enzimas
envolvidas na glicólise, no ciclo de Krebs, no transporte de elétrons e reduz a adenosina
trifosfato intracelular e a concentração de anti-oxidantes, predispondo, portanto, à morte
celular.
Assim, a duração, a fonte e a quantidade de ON podem ser a chave para dissecar esse
aparente papel paradoxal. A resposta pró-inflamatória, uma vez completamente desenvolvida,
representa um estado de liberação plena de ON.
• a cascata da coagulação-fibrinólise
A cascata da coagulação-fibrinólise e a resposta inflamatória, enquanto em muitos
aspectos são processos independentes, estão intimamente interconectadas, sendo a ativação da
coagulação um componente-chave da resposta inflamatória aguda e vice-versa. Nesse
contexto, inflamação e coagulação devem ser consideradas facetas diferentes da mesma
resposta do hospedeiro à injúria.
A coagulação é tradicionalmente dividida (por conceituação e propósitos práticos) em
vias intrínseca e extrínseca, ambas levando a uma via final comum que resultará, através da
geração de trombina, na formação do coágulo de fibrina insolúvel. A ativação da coagulação
após a CEC se dá, em sua maior parte, pela ativação da via intrínseca pelo sistema de contato,
como dito antes. Isso sugere que a via extrínseca, que requer a expressão e a ativação do fator
tecidual, provavelmente em resposta ao estímulo inflamatório e ao estresse oxidativo, pode
estar envolvida.62
A homeostase é mediada pelo balanço de forças pró-coagulantes e anticoagulantes,
que em circunstâncias normais coexistem num delicado processo. A cascata da coagulação
consiste de precursores circulantes inativados, que são seqüencialmente ativados através de
26
clivagem enzimática. A trombina, o último produto, catalisa a formação da fibrina insolúvel
pelo fibrinogênio que se ligará aos agregados de plaqueta. Em geral, esse processo é
controlado e limitado a discretos sítios de injúria por moduladores, que incluem ativadores do
plasminogênio, trombomodulina, proteínas C e S e proteases séricas inibidoras como a
antitrombina III. A cascata fibrinolítica, ativada durante a coagulação, resulta na formação de
plasmina, que rompe o fibrinogênio e a fibrina, remodelando o coágulo formado e, mais tarde,
removendo o trombo durante a cicatrização endotelial.
No contexto da CEC, vários pontos específicos referentes à complexa inter-relação
entre coagulação e inflamação merecem atenção. O endotélio está envolvido em ambos os
processos. Citocinas pró-inflamatórias têm papel central na deflagração da coagulação
localmente nos sítios de inflamação, pela ativação do endotélio, indução da expressão do fator
tecidual, das moléculas de adesão dos leucócitos na superfície das células intravasculares,
assim como na estimulação da produção dos fatores de ativação plaquetária.63,64 Isso,
combinado com a inibição da expressão da trombomodulina e das vias anticoagulantes
(proteína C e fibrinólise), altera o balanço entre atividade pró-coagulante e anticoagulante,
resultando em um estado marcadamente pró-coagulante.
O sistema de coagulação, por sua vez, tem impacto na inflamação. A ativação
plaquetária nos sítios de injúria tecidual resulta na liberação de múltiplos fatores que alteram a
integridade tecidual. Proteínas da coagulação, como a trombina e o fator Xa, têm propriedades
pró-inflamatórias. A trombina, formada após a ativação da cascata da coagulação, estimula
inúmeras células quimiotáxicas e mitogens, responsáveis pela propagação da lesão e reparo
tecidual.63,64
A heparina e a protamina têm importante efeito imunomodulatório. A neutralização da
heparina pela protamina pode resultar em múltiplos efeitos cardiovasculares, que incluem
27
aumento da pressão da artéria pulmonar e diminuição da pressão arterial, do consumo
miocárdico de oxigênio, do débito cardíaco, da freqüência cardíaca e da resistência vascular
sistêmica. Essa interação ativa a resposta inflamatória através de inúmeros mecanismos, que
incluem a ativação do complemento, liberação de histamina, produção de tromboxane e óxido
nítrico e formação de anticorpos. A liberação de tromboxane é causa de importante aumento
da resistência vascular pulmonar.65
A injúria vascular global que se segue à CEC, pode resultar em ativação plaquetária
incontrolada, geração de trombina e coagulação intravascular disseminada. O depósito de
fibrina nos pequenos vasos pode ocluir a microcirculação e causar lesão em órgãos-alvo,
culminando com MODS progressiva e óbito.66
• o endotélio
O endotélio vascular é um participante dinâmico da função orgânica e celular, muito
mais que apenas uma barreira estática, como se acreditava. Está intimamente envolvido em
uma variedade de processos fisiológicos e patológicos e tem surgido como um foco central
em muitos eventos biológicos que afetam o curso perioperatório dos pacientes submetidos à
cirurgia cardíaca. O endotélio controla o tônus e a permeabilidade vasculares, regula a
coagulação e a trombose e direciona a passagem de leucócitos para dentro das áreas de
inflamação, através da expressão das proteínas de superfície e secreção de mediadores
solúveis.
A resposta inflamatória induzida pela CEC é caracterizada por ativação e disfunção
endotelial difusa.67 Mediadores inflamatórios, incluindo TNF-α e IL-1β, ligam-se a receptores
específicos no endotélio, iniciando diversas vias de sinal para a transdução, que por sua vez,
ativa um gene específico da célula endotelial, chamado gene de ativação. A transcrição do
fator NF→B tem um papel central no processo de transdução do sinal. Esse processo resulta
28
na translação de proteínas, incluindo moléculas de adesão (ex, E-selectina, molécula de
adesão intercelular-1) e citocinas (ex, IL-8), requerendo a ativação celular endotelial, um
processo que dura cerca de 4 horas e alcança seu pico em 8-24 horas, dependendo do gene.62
A ativação endotelial tem um papel central na ligação entre o sistema de coagulação e
inflamação, através da expressão de proteínas centrais para esse processo62,64. A expressão das
moléculas de adesão medeia a interação entre os neutrófilos e as células endoteliais,
resultando na adesão desses, ativação e degranulação, acarretando injúria endotelial,
extravasamento capilar difuso e formação de edema.62,68
Vários fatores vaso-reativos, tais como ON, prostaciclina, fator hiperpolarizante
derivado do endotélio, endotelina e tromboxane A2, têm importante papel na patogênese da
lesão microcirculatória que se segue à CEC, cujo exemplo é o aumento da resistência vascular
pulmonar, atribuído à redução na liberação de ON pelo endotélio pulmonar comprometido,
sendo revertido pela suplementação do mesmo.67
Essa mesma disfunção endotelial pode limitar o sucesso em longo prazo da cirurgia
cardíaca, em particular da revascularização miocárdica, pelo desenvolvimento de estenoses
nos sítios de anastomoses, como resultado da hiperplasia média e da aceleração da progressão
da aterosclerose.
• a resposta celular imune
O processo de adesão neutrófilo-endotélio é um componente essencial para a resposta
inflamatória, determinando lesão endotelial difusa e envolvendo duas fases distintas de
adesão: primária e secundária. O neutrófilo aderido libera proteases citotóxicas, tais como
elastase e mieloperoxidase, assim como espécies de oxigênio reativo69,70, causando lesão ao
endotélio vascular e tecidos adjacentes. Esse complexo processo de coordenação das
29
moléculas de adesão e regulação da migração dos neutrófilos é modulado por citocinas, em
particular, pelo fator de ativação plaquetária, IL-8 e C5a.68,71 Portanto, na ausência de insultos
secundários, tais como choque e/ou infecção, as células endoteliais retornam ao estado de
“repouso” e perdem essa propriedade adesiva após o retorno aos níveis basais da concentração
sérica das citocinas e do C5a. Isso limita a resposta inflamatória na grande maioria dos
pacientes submetidos à cirurgia cardíaca62.
O aumento espontâneo da ativação de macrófagos e granulócitos é observado após a
CEC, seja através da produção de fator quimiotáxico ou da ativação da expressão das
moléculas de adesão de macrófagos e produção de citocinas.72 O aumento das concentrações
das moléculas de adesão leucocitária (selectinas e integrinas) tem sido demonstrado após a
CEC.73 A contagem elevada de neutrófilos circulantes, o aumento da agregação dos
neutrófilos, geração de superóxido e liberação de elastase ocorrem até 24 horas após a
cirurgia.74
II.2.3. Fatores que influenciam a extensão da resposta inflamatória sistêmica
a) fatores pré-operatórios
Desordens pré-existentes no pré-operatório podem influenciar na resposta inflamatória
à cirurgia cardíaca. As desordens no balanço das citocinas podem ser uma característica da
fisiopatologia da doença cardíaca isquêmica.75 A disfunção ventricular esquerda na presença
da CEC parece ter um grande impacto no grau de liberação de citocinas pró-inflamatórias, que
está
associada
à
alteração
hemodinâmica
e
maior
incidência
de
complicações
perioperatórias76. A CEC parece também ter impacto no maior estresse oxidativo observado
30
nos pacientes diabéticos, cuja resposta inflamatória apresenta diferenças qualitativas77,
estando alterada nos diabéticos mal controlados.78
A liberação de citocinas pró-inflamatórias e antiinflamatórias em pacientes adultos
submetidos à revascularização miocárdica não difere com a idade.79
b) fatores hemodinâmicos perioperatórios
A instabilidade hemodinâmica no perioperatório prediz morbidade e mortalidade após
a CEC80, sendo a síndrome de baixo débito cardíaco o evento causador de morte mais comum.
Fortes evidências clínicas e experimentais associam a hipoperfusão esplâncnica no pósoperatório ao desenvolvimento de complicações, como a síndrome da angústia respiratória
aguda39. O seqüestro de neutrófilos, o aumento da expressão da iNOS, a injúria por radicais
livres, as citocinas, particularmente o TNF-α, e a translocação de toxinas e da flora bacteriana
têm papel central nesse processo.
O pH da mucosa gástrica, mensurado pela tonometria gástrica, oferece um índice da
perfusão esplâncnica, sendo que a presença de acidose é preditora de complicações.81
c) o papel da anestesia
A anestesia epidural torácica diminui a resposta ao estresse perioperatório, como
mensurado pelos níveis de epinefrina, e pode diminuir a injúria miocárdica e pulmonar no
pós-operatório82; não altera, entretanto, de forma significativa a resposta de citocinas à CEC.83
Apnéia durante a CEC pode levar à ativação de enzimas lisossomais na circulação
pulmonar, que por sua vez está relacionada ao grau de injúria pulmonar aguda (ALI).84 Isso
pode ser atenuado por uma manobra de capacidade vital realizada antes do término da CEC.85
31
Muitos agentes anestésicos utilizados durante o procedimento cirúrgico e na sedação e
analgesia do período pós-operatório apresentam efeitos imunomodulatórios. As implicações
clínicas de tais efeitos, em particular no contexto da CEC, permanecem sob investigação,
principalmente experimental. No entanto, o desenvolvimento desse campo emergente de
investigação merece consideração na luz do seu potencial terapêutico futuro.
O propofol pode aumentar a resposta antiinflamatória à cirurgia por inúmeros
mecanismos, tais como preservando o fluxo hepatoesplâncnico durante a CEC86, aumentando
a produção de IL-10 e IL-1ra87 e diminuindo a secreção de IL-888, assim como depurando
espécies reativas de oxigênio.89 O tiopental sódico impede o seqüestro de neutrófilos no
pulmão90, sua polarização, quimiotaxia, aderência e fagocitose91, assim como a recaptação
coronária após o período de isquemia e de reperfusão.92 A ketamina atenua o aumento da
concentração de IL-6 sérica durante e após a CEC93.
Os opióides têm múltiplos efeitos no sistema imune, mediados indiretamente pelo
sistema nervoso central ou diretamente através da interação com o sistema imune celular. A
morfina inibe a atividade de linfócitos, granulócitos e macrófagos, suprime a resposta de
anticorpos94, assim como aumenta a secreção do hormônio estimulante da corticotropina, do
ACTH e dos glicocorticóides, isto é, substâncias com efeitos inibitórios do sistema imune. O
fentanil aumenta a concentração de IL-1ra nas culturas de monócitos in vitro95. O midazolam,
o benzodiazepínico mais estudado, tem pouca influência nos mecanismos de defesa do
hospedeiro. Já o sevoflurane, o isoflurane e o enflurane diminuem a liberação de citocinas
pró-inflamatórias (IL-1β, TNF-α) pelas células mononucleares periféricas de seres humanos
in vitro.96
A uso da clonidina parece exercer um efeito antiinflamatório em diversas áreas, como
no modelo da dor aguda, da asma extrínseca e da inflamação induzida pelos inibidores da
32
enzima de conversão da angiotensina97. Parece que essa ação antiinflamatória é propriedade
da ativação do adrenoreceptor α-2, que, por sua vez, pode regular a produção de citocinas
através da estimulação desses receptores nos macrófagos. Enquanto o uso da clonidina
durante a revascularização miocárdica não parece influenciar a resposta ao estresse
perioperatório98, esses efeitos imunomodulatórios no contexto da CEC permanecem sob
investigação.
d) fatores cirúrgicos
A concentração de citocinas pró-inflamatórias em pacientes submetidos a transplante
cardíaco é maior que naqueles revascularizados35. Tal fato parece estar relacionado ao maior
grau de disfunção ventricular, condição esta sabidamente relacionada ao incremento da
liberação de citocinas76 ou ao maior tempo de isquemia necessário para esse procedimento35.
Pacientes submetidos à troca valvar parecem ter o mesmo grau de resposta
imunológica que os revascularizados.99 Portanto, de uma forma geral, índices de inflamação
parecem se correlacionar mais com a gravidade da doença que com o procedimento cirúrgico
per se.100
e) fatores da perfusão extracorpórea
A composição da solução do perfusato, a cardioplegia, a presença ou ausência de fluxo
pulsátil, os tipos de bomba e oxigenador, os tipos de circuito da CEC, assim como a
temperatura durante a perfusão são importantes fatores influenciadores da resposta
inflamatória. A duração da CEC correlaciona-se com níveis de IL-8 e expressão das
moléculas de adesão dos neutrófilos. Acredita-se que a liberação de mediadores inflamatórios
é dependente da temperatura, sendo que a CEC normotérmica relaciona-se com maior grau de
inflamação que a hipotérmica.101 Soluções cardioplégicas aquecidas reduzem a resposta
33
inflamatória quando comparadas com as frias.102 Oxigenadores de membrana podem resultar
em menor ativação do sistema inflamatório e atenuam a disfunção renal, respiratória e
cardíaca.103 Em pacientes adultos, bombas centrífugas podem induzir à maior resposta
inflamatória que as de rolete.104 Fluxo pulsátil está associado com menos endotoxemia, menor
concentração de citocinas e endotelina-1105 e aumento na produção de ON.106
f) força de cisalhamento
Durante a circulação normal no interior dos vasos, o sangue está exposto a vários tipos
de forças mecânicas e físicas. Isso é chamado de força de cisalhamento (shear stress) e pode
ter uma função fisiológica, como a liberação de ON pelo endotélio.107 No entanto, durante a
CEC, uma excessiva força de cisalhamento pode resultar da mudança de pressão através do
circuito de perfusão, sendo mais pronunciada ao longo da cânula arterial. Determina também,
deformidade eritrocitária e hemólise, maior adesividade leucocitária e degranulação
neutrofílica e ativação plaquetária, que pode contribuir para injúria endotelial.108
g) transfusão
• transfusão alogênica
Estima-se que 20% das transfusões alogênicas nos EUA estão associadas à cirurgia
cardíaca.109 O efeito imunomodulatório dessas transfusões está sendo reconhecido,
principalmente seu efeito pró-inflamatório, justificando, em parte, a maior morbidade nos
pacientes transfundidos.110
Apesar da hemotransfusão de hemácias aumentar a oferta de oxigênio, essa, por sua
vez, relaciona-se com a maior mortalidade no modelo de pacientes criticamente enfermos com
sepse. De fato, hemotransfusão de sangue estocado está associada a evidências de isquemia
34
esplâncnica relacionada à oclusão da microcirculação devida à pouca deformação das
hemácias transfundidas.111
• auto-transfusão
A autotransfusão de sangue coletado no campo cirúrgico é prática comum na cirurgia
cardíaca; existem, no entanto, dúvidas quanto à eficácia e segurança, devido, principalmente,
à existência de coágulos e à maior fibrinólise. O resultado dos estudos é conflitante, em
especial, em relação ao sangramento excessivo no período pós-operatório. Uma meta-análise
de estudos randomizados concluiu que o benefício dessa prática é, no mínimo, marginal.112
h) fatores de pós-operatório
• terapia de reposição renal contínua
A terapia de reposição renal contínua, tal como a hemofiltração, parece estar
relacionada com a depuração de mediadores, incluindo TNF-α e IL-1β, e seus inibidores, tais
como TNFsr1, TNFsr2 e o IL-1ra, do plasma de pacientes com SIRS.113 No entanto, um
ganho na taxa de sobrevida tem sido demonstrado em pacientes criticamente enfermos com
SIRS-MODS quando tratados com esse tipo coadjuvante de terapia.114
• ventilação mecânica
Estratégias de ventilação que determinam o estiramento de unidades alveolares nãorecrutadas, ou seja, alto volume corrente com baixa pressão positiva expiratória final, parecem
causar ou, no mínimo, potencializar, o fenômeno de injúria pulmonar aguda. Além disso, essa
injúria contribui para o processo de resposta inflamatória por diversos mecanismos, tais como
a facilitação da translocação bacteriana intrapulmonar, acúmulo de citocinas e sua liberação
sistêmica.115
35
II.2.4. Implicações clínicas da resposta inflamatória à cirurgia cardíaca
a) efeitos benéficos potenciais
Uma resposta inflamatória controlada e autolimitada à cirurgia cardíaca tem efeito
benéfico, como a prevenção de infecções perioperatórias e promoção da cicatrização
cirúrgica. O perfusato de neutrófilos da CEC pode ser benéfico no preparo do hospedeiro para
a significativa resposta fisiológica ao estresse perioperatório. O TNF-α e a IL-1β têm papel
importante na cicatrização da ferida cirúrgica.116
b) efeitos adversos potenciais
Uma resposta inflamatória não-controlada parece desempenhar significante papel na
morbi-mortalidade observada em pacientes submetidos à CEC.
• pulmonares
A injúria pulmonar aguda (ALI), definida pela tríade de hipoxemia (relação PO2/FIO2
< 300), infiltrado pulmonar bilateral e pressão de oclusão da artéria pulmonar normal, é uma
complicação séria e pouco compreendida após a cirurgia cardíaca. O risco e a gravidade117 da
ALI têm sido consistentemente relacionados à duração da CEC. Outras características, tais
como o tipo de oxigenador utilizado, podem também contribuir para o risco da ALI.118 A
grave ALI que se segue à CEC, enquanto relativamente incomum, está associada a alta taxa
de mortalidade.119
A injúria pulmonar é detectada mesmo após as perfusões não complicadas, usando-se
parâmetros de avaliação mais sensíveis, como o índice de acúmulo protéico, lavado broncoalveolar de neutrófilos e maiores concentrações de mieloperoxidase. Evidências histológicas
demonstram que a CEC pode causar profundas lesões a nível endotelial, epitelial e intersticial
36
pulmonar.120 Até 50% dos neutrófilos circulantes são seqüestrados nos capilares pulmonares
durante a fase de reaquecimento, com conseqüente degranulação, fato que contribui para a
destruição do endotélio vascular pulmonar. No período de pós-operatório, elevações séricas
da elastase leucocitária, um índice de degranulação lisossomal dos neutrófilos, correlacionamse com a deterioração do índice de oxigenação, o gradiente de oxigênio alvéolo-arterial e o
shunt intrapulmonar.121
• cardiovasculares
As complicações cardiovasculares definidas como maiores (morte cardíaca, infarto do
miocárdio e falência cardíaca) ocorrem, no mínimo, em 10% dos pacientes submetidos a
RVM.122 The Multicenter Study of Perioperative Ischemia Research Group, um estudo
multicêntrico envolvendo 566 pacientes após RVM, relatou que até 25% daqueles preenchiam
os critérios adotados, como eletrocardiograma (presença de novas ondas “Q”), enzimas
(elevação da fração CK-MB) ou necropsia com infarto do miocárdico.123
A instabilidade hemodinâmica durante a cirurgia cardíaca pode resultar no excesso de
citocinas pró-inflamatórias, como a IL-6.124 Além disso, parece haver clara relação entre
mediadores inflamatórios induzidos pela CEC e miocárdio atordoado pós-CEC, isquemia,
disfunção e dessensibilização dos receptores β-adrenérgicos.125 O TNF-α, a IL-1β e a IL-6
estão relacionados à refratariedade dos miócitos ao estímulo adrenérgico que se segue à CEC.
Anormalidades de seguimentos do ventrículo esquerdo e episódios de isquemia miocárdica
após a CEC correlacionam-se com as concentrações de IL-6 ou IL-8.126
Alterações na homeostase do ON podem ter um importante papel na patogênese dos
eventos cardiovasculares que se seguem à cirurgia cardíaca, considerando-se que o ON tem
efeito de proteção miocárdica, incluindo a regulação do tônus vascular, a contratilidade
miocárdica, a coagulação e a função endotelial pulmonar.127
37
• neurológicos
Complicações neurológicas aumentam a morbidade perioperatória, resultando em
maior tempo de hospitalização e podendo aumentar a mortalidade em até dez vezes.36
O papel da disfunção endotelial e da interação neutrófilo-endotélio na injúria
neurológica após a CEC está bem documentado. A perda da vasodilatação cerebral mediada
pelo endotélio pode contribuir para a patogênese do déficit de perfusão pós-operatório.128
• renais
Disfunção renal no perioperatório ocorre em 7% a 13% dos pacientes, sendo que 1% a
1,5% destes requerem algum tipo de terapia dialítica. A incidência dessa complicação está
diretamente relacionada à duração da CEC.129
O papel da resposta inflamatória na patogênese da disfunção renal permanece
indefinido. A injúria de isquemia-reperfusão combinada com a resposta inflamatória à CEC
pode ter papel determinante. Essa última pode exacerbar a hipoperfusão renal, tanto
indiretamente, resultado da instabilidade hemodinâmica, como diretamente, através de
vasoconstrição arteriolar renal e alteração da distribuição perfusional intra-renal pela
concentração de catecolaminas e de ON. A liberação de TNF-α durante a CEC induz a
depósito de fibrina, infiltração celular, apoptose celular e vasoconstrição, resultando na
redução da taxa de filtração glomerular.40
• hepáticos
Disfunção hepática transitória que se segue à CEC ocorre em até 47% dos casos.130
Está relacionada também ao tempo de CEC e pode aumentar, sobremaneira, a mortalidade
cirúrgica.131
38
O papel da resposta inflamatória não está bem caracterizado, sendo que a injúria
hepática de isquemia-reperfusão pode resultar da congestão hepática venosa durante o
desmame da CEC.42
• coagulação
Alterações hemostáticas induzidas pela CEC contribuem significativamente para a
morbidade perioperatória. Mecanismos potenciais incluem a ativação direta por contato da
cascata da coagulação e da fibrinólise, disfunção plaquetária e extravasamento capilar por
lesão endotelial. A resposta inflamatória pode ter papel central no desenvolvimento desses
defeitos hemostáticos. O volume de sangue perdido pode estar relacionado com o grau de
ativação da cascata do complemento.132 A disfunção plaquetária associada à CEC pode ser
mediada por citocinas.133 Endotoxinas e a IL-1β estimulam a liberação do fator de von
Willebrand do endotélio vascular, promovendo a ativação e localização de plaquetas, assim
como, aumentando a trombogenicidade no foco inflamatório.134
• imunossupressão
A imunossupressão associada à CEC pode ter um importante papel no
desenvolvimento de complicações infecciosas no pós-operatório, como resultado do
predomínio da produção de citocinas antiinflamatórias30, diminuição da contagem de
linfócitos-T CD3+ e T-helper CD4+, e aumento na contagem de células T citotóxicassupressoras CD8+ e monócitos.135,136
Portanto, as alterações na resposta inflamatória sinalizam para a necessidade de
considerar tanto os potenciais benefícios quanto os aspectos adversos dessa resposta,
sublinhando as vantagens da resposta inflamatória balanceada e controlada.
39
II.2.5. As proteínas de fase aguda
A reação inflamatória, que é a chave central de qualquer processo de cicatrização
tecidual, consiste, como citado anteriormente, de vias humorais, celulares e moleculares. No
início da infecção, monócitos no sangue, macrófagos tissulares e células endoteliais tornam-se
ativadas, tanto pela fagocitose do agente infectante, quanto pela exposição a seus produtos e
toxinas. Esse processo resulta na síntese e na liberação de várias citocinas dentro de uma a
duas horas, quando entram na circulação e alcançam o sistema nervoso central, onde iniciam a
febre. Como a febre, outros componentes dessa resposta podem estar presentes sem
manifestações clínicas aparentes. Uma das mensurações mais sensíveis da via celular é a do
aumento e da imaturidade dos neutrófilos circulantes, que, apesar de se constituir em um
método simples de avaliação de alta sensibilidade, tem muito baixa especificidade.137
Em 1930, alterações que ocorriam à distância do foco de inflamação despertaram
interesse com a descoberta da proteína C-reativa (PCR), assim chamada por reagir com o
polissacarídeo-C do pneumococo no plasma de pacientes durante a fase aguda da pneumonia
por esse patógeno138. Essas alterações sistêmicas têm sido descritas como resposta de fase
aguda.140
Reações de fase aguda podem ser divididas em alterações na concentração de muitas
proteínas plasmáticas, denominadas de proteínas de fase aguda, e em uma enorme gama de
alterações fisiológicas, bioquímicas e nutricionais. Proteínas de fase aguda têm sido definidas
como aquelas cujas concentrações plasmáticas aumentam (positiva) ou diminuem (negativa)
em, no mínimo, 25% durante insultos inflamatórios.143 Os corticosteróides, por exemplo, em
geral incrementam os efeitos estimulantes das citocinas na produção daquelas proteínas de
fase aguda.141
40
A PCR é uma proteína de fase aguda liberada pelos hepatócitos após o estímulo de
mediadores inflamatórios como a IL-6 e a IL-8, com meia-vida em torno de cinco a sete
horas. Sua dosagem não é influenciada por fatores como anemia e alterações dos níveis
plasmáticos de outras proteínas, como o VHS. Eleva-se rapidamente com o início da doença
(em torno de seis horas após o início da inflamação ou lesão celular) e decresce tão logo
ocorra a resolução do processo inflamatório ou a instituição da terapêutica adequada. Tem
propriedades pró-inflamatórias e antiinflamatórias. Ativa o sistema do complemento após a
ligação com polissacárides bacterianos ou fragmentos de membranas celulares.139
A PCR previne a aderência de granulócitos às células endoteliais e a síntese de
superóxidos. Inúmeros estudos confirmaram altos níveis plasmáticos da PCR em pacientes
com infecção ou sepse, enquanto muitos outros falharam em mostrar um impacto dos níveis
elevados da PCR no diagnóstico e prognóstico de tais afecções. Por ter seus níveis elevados
nas infecções bacterianas, é usada com sucesso na monitorização de infecção no pósoperatório: em casos não complicados, atinge um pico máximo entre 48 e 72 horas,
retornando aos níveis normais entre o quinto e o sétimo dia.142
Outra proteína de fase aguda, o fibrinogênio é uma glicoproteína presente no plasma,
sintetizada no fígado, formada por três diferentes pares de cadeias polipeptídicas, ligadas por
pontes dissulfeto, que, sob a ação da trombina formam fibrinopeptídeos A e B de alto peso
molecular (340.000). Representa uma peça chave na cascata da coagulação, sendo, em geral,
convertido em sua totalidade em fibrina durante esse processo. A concentração do antígeno do
fibrinogênio no soro é de 0,02 mg/dL, comparado com 200 mg/dL no plasma. Tem vida
média de três a cinco dias, sendo observados níveis baixos nos casos de hipofibrinogenemia
ou afibrinogenemia congênitas ou adquiridas, como a proteólise pela trombina por
coagulopatias de consumo, as disfunções hepáticas agudas ou crônicas, as ascites ou
41
hemorragias agudas, os casos de choque circulatório e carcinomas. Níveis temporários
elevados são encontrados como resultado do comportamento do fibrinogênio como uma
proteína de fase aguda, ou seja, após cirurgias, traumas, infarto do miocárdio, infecções.
Neoplasias e doenças inflamatórias crônicas apresentam persistência de níveis altos. Níveis
ligeiramente ascendentes são observados com o aumento da idade.144
Outra proteína de fase aguda, a haptoglobina é uma globina, sintetizada no fígado, que
migra na região alfa-2-globulina na eletroforese e que se liga à hemoglobina livre, formando
um complexo que é removido pelo sistema retículo-endotelial. Essa ligação é a responsável
pela diminuição dos seus níveis nos casos de hemólise intravascular ou extravascular. A
haptoglobina exibe um comportamento duplo durante o processo inflamatório: diminui como
resultado da hemólise moderada, mas aumenta pelo estímulo de citocinas. A síntese de
haptoglobina está aumentada nos processos infecciosos, inflamatórios, traumas, necrose
tecidual, entre outros.145
Portanto, novos estudos fazem-se necessários devido à existência de uma lacuna de
informação na literatura quanto à avaliação dos marcadores inflamatórios, seja pela via celular
através dos leucócitos, seja através das proteínas de fase aguda. A avaliação das últimas é de
mais fácil realização técnica, de maior estabilidade físico-química que a das citocinas, tem uso
mais abrangente e, acima de tudo, apresenta menor custo para a análise, mesmo que indireta,
do impacto das diversas opções terapêuticas antiinflamatórias na CEC, pouco reproduzíveis
clinicamente.
42
II.3. As Citocinas
É provável que as citocinas sejam o mais importante grupo de moléculas
biologicamente ativas identificado desde a descoberta dos hormônios endócrinos. São
proteínas ou glicoproteínas solúveis, de tamanho pequeno a médio, que medeiam potentes
efeitos biológicos entre muitas células146, atuando como moléculas extracelulares
sinalizadoras, intimamente envolvidas na modulação da resposta inflamatória imune. São
produzidas por uma grande variedade de tipos celulares, incluindo monócitos ativados,
macrófagos teciduais, linfócitos e células endoteliais. Apesar de originalmente terem sido
identificadas como protagonistas no processo inflamatório, no desenvolvimento e na
manutenção da resposta imune e na hematopoiese, as citocinas estão envolvidas, pelo menos
de alguma forma, em muitos, senão em todos os processos inflamatórios.
Por que as citocinas existem? A evolução dos grandes organismos multicelulares
exigiu o desenvolvimento de mensageiros intercelulares como os hormônios, os
neuropeptídeos e as citocinas, que permitissem a coordenação das respostas celulares. Há
algumas diferenças que as distinguem dos hormônios endócrinos. Esses últimos são, em geral,
produzidos por células especializadas (ex, a insulina é produzida pelas células β do pâncreas,
o hormônio de crescimento pela pituitária anterior e o paratormônio pelas células da
paratireóide), estão presentes de forma constante na circulação sangüínea, possuem um
abrangente raio de ação e servem para manter a homeostase. Diferentemente, as citocinas
tendem a ser produzidas por células menos especializadas e, com freqüência, vários tipos
celulares não relacionados podem produzir a mesma citocina; em geral, agem sobre curtas
distâncias como sinais autócrinos ou parácrinos no tecido local e, apenas ocasionalmente,
espalham-se na circulação e iniciam uma reação sistêmica.
43
É provável que a característica mais marcante que diferencia as citocinas dos
hormônios seja a sua ação redundante e o seu pleiotropismo. As principais características das
citocinas estão enumeradas abaixo:146,147
•
Muitas citocinas são simples polipeptídeos ou glicoproteínas com peso molecular menor
ou igual a 30 kd;
•
A sua produção é regulada por estímulos que culminam em transcrição celular;
•
As citocinas são, em geral, produzidas por um curto período e em concentrações
extremamente baixas (picomolar ou nanomolar);
•
As citocinas exercem seus efeitos sobre as próprias células produtoras (efeito autócrino),
as células circunvizinhas (efeito parácrino) e, excepcionalmente, as células-alvo à
distância (efeito endócrino);
•
As citocinas produzem sua ação ao se ligarem a receptores de superfície de alta afinidade
(kd entre 8 e 10);
•
Muitas de suas ações são atribuídas a mudanças no padrão de expressão genética das
células-alvo. As citocinas aumentam (ou inibem) a proliferação celular, desencadeiam
alterações profundas na diferenciação celular e/ou nas expressões de funções
diferenciadas;
•
Apesar do campo de atuação de uma determinada citocina poder ser diverso, pelo menos
parte de sua ação recai sobre as células do sistema hematopoiético;
•
Em geral, uma citocina é sintetizada por mais de um tipo celular (exceção para IL-2, IL3, IL-4 e IL-5, que são produzidas apenas por células linfóides);
•
As citocinas possuem um espectro de ação que muitas vezes sobrepõe umas às outras
(redundância);
•
Uma única citocina é capaz de exercer múltiplas ações em diferentes tipos celulares e
tecidos (pleiotropismo).
44
As citocinas pró-inflamatórias têm um papel central na deflagração do processo
inflamatório, estando as concentrações plasmáticas de algumas citocinas específicas, tais
como a IL-1β e a IL-6, associadas ao prognóstico de pacientes criticamente enfermos. Apesar
de uma relação direta de causa e efeito não ter sido demonstrada, o aumento dos níveis séricos
dessas citocinas pró-inflamatórias mostra uma forte associação ao prognóstico adverso na
cirurgia cardíaca. Pacientes que desenvolvem SIRS demonstram significante elevação de
algumas citocinas em comparação com aqueles que evoluem sem complicações. No subgrupo
de pacientes com SIRS que evoluíram para óbito, os níveis de IL-8 e IL-18 estavam mais
altos que nos sobreviventes; níveis mais altos de IL-6 foram também correlacionados com
maior mortalidade após cirurgia cardíaca pediátrica.148
Uma análise estrutural possibilitou que as citocinas fossem agrupadas em famílias.
Suas principais famílias, respectivas ações e células-alvo, assim como seu papel na cirurgia
cardíaca estão relacionados nas tabelas 1 e 2.
Nos últimos anos, o maior foco de estudos e as principais publicações registram as
citocinas no cenário das doenças inflamatórias e auto-imunes, como a artrite reumatóide, o
lúpus eritematoso sistêmico, o diabetes mellitus, a doença de Crohn, as sarcoidoses, o
mieloma múltiplo, as glomerulonefrites, as doenças infecciosas e as neoplasias.149,150 Mais
recentemente, as atenções se voltaram para a cumplicidade entre algumas citocinas e as
doenças cardiovasculares, como na etiopatogênese da aterosclerose, na miocardiopatia
dilatada, nas síndromes coronárias isquêmicas agudas, nas intervenções percutâneas e na
resposta inflamatória sistêmica a diversas patologias.151
45
Tabela 1. Papel das citocinas pró-inflamatórias na resposta imune à cirurgia cardíaca.
Citocinas
Células Produtoras
Macrófagos
Monócitos
TNF-α
Células NK
Linfócitos T e B
Mastócitos
Células endoteliais
Macrófagos
IL-1β
Monócitos
Células endoteliais
Macrófagos
IL-6
Linfócitos T helper
tipo 2
IL-8
Função
Mediador primário na resposta
inflamatória
Provoca efeitos fisiopatológicos da
SIRS
Liberação das citocinas próinflamatórias
Liberação (da medula óssea) e
ativação dos neutrófilos
Diferenciação e ativação dos
macrófagos/monócitos
Ativação da coagulação/cascata do
complemento
Síntese das moléculas de adesão
endotelial
Produção das proteínas de fase aguda
Pirógeno endógeno
Mediador primário da resposta
inflamatória
Inicia a resposta imune celular
Ativação das células T e macrófagos
Expressão da iNOS e produção de
prostaglandinas
Inibição da lipase lipoprotéica
Atividade pró-coagulante
Liberação de citocinas próinflamatórias
Síntese das moléculas de adesão
endotelial
Produção das proteínas de fase aguda
Pirógeno endógeno
Na Cirurgia Cardíaca
Eleva-se precocemente após a
cirurgia cardíaca
Eleva-se precocemente após a
cirurgia cardíaca
Pode predizer prognóstico em certos
subgrupos de pacientes criticamente
enfermos
Papel tardio na cascata inflamatória
Eleva-se tardiamente após a cirurgia
cardíaca
Ativação de linfócitos
Depressão miocárdica
Diferenciação de linfócitos B/
produção de anticorpos
Ativação de diferenciação dos
linfócitos T
Produção das proteínas de fase aguda
Concentração sérica pode se
correlacionar com mortalidade após
cirurgia cardíaca pediátrica
Pirógeno endógeno
Pode predizer prognóstico em
pacientes criticamente enfermos
Macrófagos
Papel tardio na cascata inflamatória
Linfócitos T
Quimiotaxia de neutrófilos, basófilos
e linfócitos T
Células endoteliais
Regulação da atividade neutrofílica,
incluindo a quimiotaxia, a liberação, a
migração e a dispersão plasmática
Eleva-se tardiamente após a cirurgia
cardíaca
Importante papel na regulação da
resposta inflamatória à cirurgia
cardíaca
Correlação negativa entre a IL-8 e o
índice cardíaco no pós-operatório de
cirurgia cardíaca
* IL = interleucina; SIRS = síndrome da resposta inflamatória sistêmica; iNOS = óxido nítrico induzido pela sintetase
46
Tabela 2. Papel das citocinas antiinflamatórias na resposta imune à cirurgia cardíaca.
Citocinas
Células Produtoras
Função
Papel de feedback na limitação da
resposta inflamatória
Macrófagos
IL-10
Potente inibidor da produção/
liberação TNF-α, IL-1β,IL-6 e IL-8
Inibição da expressão dos monócitos
HLA-DR
Macrófagos
Inibição da produção de citocinas próinflamatórias
TGF-β
Linfócitos
Plaquetas
IL-1ra
TNFsr
1e2
Porção extracelular
hidrofílica coberta do
receptor que contém o
sítio que se liga ao
ligante
Porção extracelular
hidrofílica coberta do
receptor que contém o
sítio que se liga ao
ligante
Atenuação da ativação dos linfócitos
Pode ter ação cardioprotetora direta
Estimulação da síntese da matriz
extracelular
Antagonista específico da IL-1β
Papel na limitação da resposta
inflamatória pela ligação com a IL-1β
circulante
Na Cirurgia Cardíaca
Eleva-se precocemente após a
cirurgia cardíaca
Pode atenuar a ativação neutrofílica
durante a CEC
Eleva-se a produção após a CEC em
pacientes tratados com
corticosteróides
O fígado é fonte potencial durante a
CEC
Eleva-se precocemente após a
cirurgia cardíaca
Atenua a resposta de linfócitos à
cirurgia cardíaca
A expressão do TGF-β em enxertos
cardíacos está associada à disfunção
do enxerto e sobrevida limitada
Eleva-se tardiamente após a cirurgia
cardíaca
Eleva-se a produção após a CEC em
pacientes tratados com
corticosteróides
Antagonista específico do TNF-α
Papel na limitação da resposta
inflamatória pela ligação com o
TNF-α circulante
Eleva-se tardiamente após a cirurgia
cardíaca
IL = interleucina; TNF-α = fator de necrose tumoral α; HLA = antígeno leucocitário humano; CEC = circulação extracorpórea; TGF-β = fator
transformador do crescimento β; IL-1ra = antagonista do receptor da interleucina 1; TNFsr = receptor solúvel do TNF-α .
II.4. Os Corticosteróides
Com o passar dos anos, várias opções de tratamento antiinflamatório têm sido
utilizadas em pacientes submetidos à CEC no intuito de minimizar a SIRS, incluindo técnicas
para depleção de leucócitos, bloqueio das moléculas de adesão dos neutrófilos, circuitos de
perfusão recobertos com heparina e, mais recentemente, o uso de anticorpos monoclonais
específicos contra mediadores inflamatórios. No entanto, resultados clínicos contundentes em
humanos ainda não estão disponíveis. Os corticosteróides, potentes agentes antiinflamatórios
que possuem efeitos inibitórios sobre diversos componentes da resposta inflamatória,
representam uma opção terapêutica atrativa nesse cenário.
47
II.4.1. Farmacocinética e farmacodinâmica dos corticosteróides
Existem dois tipos de corticosteróides: os mineralocorticóides (regulam primariamente
a homeostase dos eletrólitos) e os glicocorticóides (regulam primariamente o metabolismo
dos carboidratos). O protótipo dos mineralocorticóides é a dexocorticosterona e o protótipo
dos glicocorticóides é o cortisol. A cortisona foi o primeiro corticosteróide usado, por volta de
1950, por seu efeito antiinflamatório. Modificações de sua estrutura e manipulação
subseqüente levaram a uma variedade de análogos de diferentes efeitos antiinflamatórios,
metabólicos e eletrolíticos. Dos análogos sintéticos, a metilprednisolona e, em menor escala, a
dexametasona representam os dois agentes mais comumente utilizados na CEC para atenuar a
SIRS.
Alterações em sua estrutura molecular determinaram potentes transformações
biológicas, através da absorção, metabolismo e excreção, entre outras propriedades. No
plasma, grande parte dos corticosteróides liga-se de forma reversível à globulina e à albumina.
No entanto, os corticosteróides livres são biologicamente ativos e disponíveis para o
metabolismo hepático e excreção renal. Como outros hormônios esteróides, exercem suas
funções através do controle de síntese de proteínas pela estimulação da transcrição do RNA.
Os efeitos fisiológicos dos corticosteróides são numerosos e variados. Influenciam o
metabolismo dos carboidratos, proteínas e lipídeos, o balaço eletrolítico e volêmico, o sistema
cardiovascular, a musculatura esquelética, o sistema nervoso central, os elementos sangüíneos
e a resposta inflamatória. Em suma, dotam o organismo da capacidade de resistir a estímulos
nocivos e alterações ambientais.
Os corticosteróides estão envolvidos na proteção da função cerebral dependente de
glicose por atuarem na produção de glicose, diminuição da sua utilização periférica e
armazenamento como glicogênio. Os glicocorticóides promovem a gliconeogênese e
48
diminuem a absorção de cálcio intestinal. Os mineralocorticóides agem nos túbulos renais
distais levando à reabsorção de sódio e excreção de potássio e íons hidrogênio.
Os efeitos cardiovasculares dos corticosteróides são secundários à regulação da
excreção de sódio e da volemia. Tais efeitos induzem à hipertensão por mecanismos diversos,
tais como o aumento excessivo de sódio, edema da parede arteriolar, maior sensibilidade à
angiotensina e às catecolaminas. Exercem também ações em vários elementos do sistema
circulatório, incluindo capilares, arteríolas e miocárdio. Na ausência dos corticosteróides, há
aumento na permeabilidade capilar, inadequada resposta vasomotora dos pequenos vasos e
redução na área e débito cardíacos.
O cortisol e seus análogos sintéticos previnem e/ou suprimem o desenvolvimento da
inflamação local (calor, rubor e edema). Do ponto de vista microscópico, essa inibição ocorre
tanto precoce (edema, depósito de fibrina, dilatação capilar, migração de leucócitos e
atividade fagocítica) quanto tardiamente (proliferação capilar, de fibroblastos e depósito de
colágeno). O efeito antiinflamatório dos corticosteróides se dá por ação local direta, sendo o
seu efeito mais importante mediado pela capacidade de inibir o recrutamento de neutrófilos e
monócitos-macrófagos dentro da área afetada. Os neutrófilos tendem a aderir menos ao
endotélio capilar nessas áreas. Os glicocorticóides também bloqueiam o efeito inibitório de
migração dos macrófagos, inibem a formação do ativador do plasminogênio, inibem a
fosfolipase A2 e diminuem a liberação do ácido aracdônico dos fosfolipídeos. Portanto,
reduzem a formação de prostaglandinas, leucotrienos e tromboxane, que têm importante papel
na quimiotaxia e inflamação.152
49
II.4.2. Perspectiva histórica dos corticosteróides usados durante a CEC
No início da década de 1960, estudos em animais e seres humanos revelaram os
efeitos fisiológicos benéficos da administração dos corticosteróides nos modelos de sepse e
choque. Em seguida, os efeitos dos corticosteróides durante a CEC foram avaliados em um
modelo fisiopatológico que se assemelhava aos anteriores.153 Nessas investigações iniciais, a
escolha dos corticosteróides era empírica e a dose administrada era maciça. No final da
década de 60, a metilprednisolona tornou-se a droga de escolha devido ao seu potente efeito
antiinflamatório e mínima tendência para induzir retenção de sódio e água.
Um estudo fundamental publicado em 1970 por Dietzman e cols.154 demonstrou que a
metilprednisolona, na dose de 30 mg/kg, foi efetiva no tratamento da “síndrome de baixo
débito” em cães e seres humanos após cirurgia cardíaca. Especificamente, em 98 cães, essa
droga diminuiu a resistência vascular sistêmica, aumentou o débito cardíaco, melhorou a
perfusão tecidual e aumentou a sobrevida em 22% a 65%. Em 19 homens, após cirurgia de
troca valvar, os mesmos benefícios hemodinâmicos foram observados. Os autores concluíram
que as bases desta experiência e as evidências clínicas preliminares desse tratamento
mereceriam futuras investigações.
A investigação clínica inicial do emprego da metilprednisolona antes do início da
perfusão data de 1971, com seu benefício demonstrado por Wilson e cols.155, através da
prevenção de alterações das arquiteturas vascular e alveolar pulmonares avaliadas através de
biópsias pulmonares perioperatórias. Esse estudo encorajou investigações durante a década de
1970, até que Thompson e cols.156 observaram que a concentração plasmática da
metilprednisolona diminuía substancialmente (cerca de 50%) com o início da CEC
(secundário à diluição pelo perfusato) com a dose empregada.
50
II.4.2.1. investigações clínicas na década de 1970
Após os estudos de Dietzman e Wilson que mostraram benefício no uso da
metilprednisolona em pacientes submetidos à cirurgia com CEC, muitos investigadores
investiram nessa área. No entanto, os diversos estudos obtiveram resultados clínicos
conflitantes. De dois estudos bem desenhados (prospectivos, randomizados, duplo-cegos e
controlados com placebo), o primeiro, em 1976, por Morton e cols.157, não foi capaz de
evidenciar o efeito cardioprotetor da metilprednisolona, sendo que o segundo, por Niazi e
cols.158, mostrou benefícios hemodinâmicos dessa droga, porém, sem impacto nas variáveis
de oxigenação.
II.4.2.2. investigações clínicas na década de 1980
A década de 1980 começou com a publicação por Toledo-Pereyra e cols.159 de uma
investigação clínica bem desenhada, com 95 pacientes adultos e pediátricos, na qual não se
observou diferença entre grupos tratados e não-tratados em relação à morbidade. No entanto,
houve maior mortalidade no grupo que não recebeu metilprednisolona, um achado que os
autores não foram capazes de explicar. Duas novas investigações em relação ao nível
plasmático necessário para efeito biológico da metilprednisolona foram inconclusivas, dados
que podem ser, em parte, explicados pela variabilidade individual desses níveis cinco minutos
após a administração da injeção inicial (variação entre 140-330 µg/mL).156
A partir dos estudos de Kirklin, realizados na Universidade do Alabama, em
Birmingham, revelou-se o papel central da ativação do complemento como um insulto
fisiopatológico básico induzido pela CEC160. Em conseqüência, a maioria dos investigadores
dessa década se focou na ativação do complemento, sendo os resultados, novamente,
conflitantes.
51
Cavarocchi e cols.161, em 1986, não observaram diferença quanto à ativação do
complemento quando foram utilizados oxigenadores de membrana, atribuindo-se o efeito
deletério aos oxigenadores de bolha, independentemente da metilprednisolona. Portanto, na
ocasião, ficou claro que os oxigenadores de bolha tinham grande capacidade de induzir a
SIRS e esse fato deveria ser levado em consideração quando da análise e interpretação dos
estudos que envolvessem corticosteróides e CEC.
II.4.2.3. investigações clínicas da década de 1990 até o presente
Inúmeros estudos durante os últimos 11 anos têm explorado os potenciais benefícios
clínicos da administração rotineira da metilprednisolona nas cirurgias cardíacas com CEC. No
entanto, apenas uma pequena proporção deles tem sido prospectiva, randomizada, duplo-cega
e controlada por placebo. No início da década, tais estudos visavam, basicamente, à atenuação
da SIRS (avaliação de mediadores pró-inflamatórios e antiinflamatórios), ao passo que, outros
mais recentes têm focado o impacto clínico dessa intervenção. Apesar de poucos estudos não
apresentarem efeito, a vasta maioria dos investigadores revelou a capacidade da
metilprednisolona beneficiar o balanço desses mediadores, através da atenuação de
marcadores inflamatórios, como a IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α, e o aumento dos marcadores
antiinflamatórios, como a IL-4 e IL-10. Do ponto de vista clínico, os benefícios sugeridos
incluem o aumento do índice cardíaco e a diminuição da pressão de oclusão da artéria
pulmonar e da incidência de hipertermia no período pós-operatório, apesar do aumento da
glicemia.
Em 1997, Mayumi e cols.162 concluíram que a metilprednisolona comparada com o
placebo promoveu um estado de imunossupressão, porém sem aumentar a incidência de
infecção da ferida cirúrgica. Não se observou diferença em relação aos desfechos clínicos. Em
1999, Tassani e cols.163 mostraram que, a despeito do impacto positivo quanto às variáveis
52
laboratoriais e parâmetros oxi-hemodinâmicos, não se observou diferença no tempo de
permanência em ventilação mecânica. Tal estudo recebeu críticas quanto à falta de
padronização dos parâmetros ventilatórios e pelo uso da aprotinina (com provável atividade
antiinflamatória) em todos os pacientes. Estudos mais recentes por Chaney e cols.164 não
evidenciaram qualquer beneficio clínico do uso de metilprednisolona, concluindo que, na era
do fast track, isto é, medidas que visam à redução no tempo de recuperação cirúrgica de
pacientes de baixo risco operatório, o emprego de metilprednisolona, de fato, estaria contraindicado.
Como pôde ser visto, a maior parte dos estudos realizados envolveu um número
reduzido de pacientes e não teve um controle rígido de parâmetros perioperatórios,
permanecendo em aberto se a supressão da SIRS se traduz em benefício clínico.
Portanto, essa constelação de achados indica que a metilprednisolona não apresenta
benefício clínico e, de fato, pode ser deletéria pela indução de hiperglicemia no período de
pós-operatório e postergar a extubação traqueal por razões ainda não totalmente
esclarecidas.152
II.5. A Aprotinina
A aprotinina, também conhecida como inibidor da tripsina pancreática bovina (BPTI),
é um polipeptídeo globular monomérico (cadeia simples), inibidor de proteases séricas, não
específico, isolado do tecido pulmonar bovino. Tem peso molecular de 6512 e consiste de 16
aminoácidos diferentes agrupados em uma cadeia de 58 aminoácidos residuais. É um membro
axiômico da família dos inibidores das proteases séricas do tipo Kunitz e tem a capacidade de
formar complexos reversíveis com o sítio ativo de inúmeras proteases séricas, como a
53
plasmina, a quimotripsina, a tripsina, o ativador do plasminogênio tecidual e ambas as
calicreínas, tecidual e plasmática. Apesar de ter sido uma das primeiras proteínas a terem sua
estrutura estudada pela espectroscopia nuclear magnética, sua verdadeira função fisiológica
permanece desconhecida.165
A aprotinina foi utilizada clinicamente, pela primeira vez, para o tratamento da
pancreatite aguda, e sua atividade sobre os efeitos deletérios da CEC foi estudada em 1960.
Desde então, seu uso em baixas doses para o tratamento de sangramento após a CEC tem
apresentado resultados variados. Em 1980, doses profiláticas mais altas começaram a ser
utilizadas.
Após o primeiro estudo em 1987166, mais de 70 estudos randomizados e controlados,
incluindo de 20 a 796 pacientes (média, 75), confirmaram e estabeleceram a eficácia da
aprotinina para limitar a necessidade de hemotransfusão, plaquetas e plasma fresco congelado
em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca.
Os primeiros estudos de utilização da aprotinina durante a cirurgia cardíaca
demonstraram dramática redução no sangramento cirúrgico e na necessidade do uso de
hemoderivados. O efeito da aprotinina na preservação plaquetária foi sugerido devido ao fato
de que pacientes que utilizaram essa droga apresentavam menor tempo de sangramento,
quando comparados àqueles que usaram placebo. Inúmeros estudos randomizados,
controlados com placebo sobre a segurança e eficácia da aprotinina têm confirmado que altas
doses da mesma podem reduzir a drenagem mediastinal em 31 a 81%, o total de transfusão
em 35% a 97% e a proporção de pacientes que requerem a transfusão de sangue ou
hemoderivados em 40 a 88%167.
54
Apesar do efeito da aprotinina sobre os parâmetros clínicos da homeostase estar bem
documentado, o seu papel na redução da resposta inflamatória durante a CEC ainda não está
estabelecido por completo.
II.5.1. Ativação por contato
Como citado antes, a ativação pelo contato com a superfície biologicamente
incompatível do circuito da CEC e sua interface gasosa deflagra a ativação de três vias de
proteases plasmáticas: o sistema cinina-calicreína, o sistema de coagulação-fibrinólise e o
sistema do complemento. Cada um desses ativa mediadores pró-inflamatórios, que
amplificam a resposta inflamatória.167
Foi demonstrado que a inibição pela aprotinina dos componentes da ativação de
proteases séricas, pelo contato, é dose-dependente numa variedade de sistemas in vitro e no
cenário da CEC. A administração da dose plena de aprotinina, que inclui um bolus inicial de 2
milhões de unidades inibidoras da calicreína (UIK) (280 mg) após a indução anestésica e a
infusão intravenosa subseqüente de 70 mg/h (500 mil UIK), resulta em uma concentração
plasmática de cerca de 35 µg/mL. Esse regime também inclui uma dose adicional de 280 mg
de aprotinina no circuito da perfusão. O regime de baixas doses de aprotinina,
internacionalmente denominado de half-dose, consiste de um bolus inicial de 1 milhão de
UIK, seguido da infusão de 35 mg/h (250 mil UIK), o que resultaria em concentrações
plasmáticas de 17 µg/mL168.
Há dois tipos básicos de alvo para a aprotinina no sistema inflamatório: as proteases
solúveis e as associadas às células, tendo os estudos focado os substratos solúveis, tais como a
55
plasmina e a calicreína. Dúvidas ainda restam quanto à dosagem terapêutica, suficientemente
alta, necessária para inibir essa última.
Nas concentrações séricas de 30 µg/mL ou mais de aprotinina, o aumento de 2,5 vezes
do complexo calicreína-C1-INH induzido pela CEC é completamente inibido, quando
comparado com grupos não tratados.169 Wachfogel e cols. mostraram que 20 µg/mL de
aprotinina inibiram significativa, mas não completamente, a formação daquele complexo, sob
condições laboratoriais controladas de CEC170. Tais observações sugerem que a administração
da aprotinina bloqueia, de modo significativo, a calicreína. Durante a CEC, a aprotinina
também foi capaz de preservar a atividade do inibidor da calicreína171, assim como foi
mostrada sua capacidade de diminuir a atividade do fator XII em 20%172, resultando em nova
diminuição da atividade da calicreína e redução de seu efeito amplificador da fase da ativação
pelo contato.
Portanto, a diminuição dos níveis de calicreína e conseqüente menor clivagem do
cininogênio poderiam ter impacto clínico, tendo em vista que tal processo acarretaria redução
nos níveis de bradicinina e preservação do tônus vasomotor.173
II.5.2. Aprotinina e via fibrinolítica
Durante e após a CEC, níveis de D-dímero, uma mensuração da quantidade de fibrina
degradada pela plasmina, foram menores em pacientes tratados com aprotinina, quando
comparados com os indivíduos controle, indicando que a atividade da plasmina foi atenuada
naqueles pacientes; os níveis de t-PA e de plasminogênio, porém, permaneceram inalterados.
Essa redução de atividade pode ser atribuída à diminuição da produção de plasmina, à
56
inibição direta da plasmina ou à combinação desses dois processos. Tal mecanismo, portanto,
determinará menor atividade fibrinolítica nos pacientes expostos a essa terapêutica.174
Pela inibição da calicreína, a aprotinina pode diminuir a formação de trombina e a
conseqüente ativação das plaquetas. Apesar de Van Oevren afirmar que essa droga inibe a
degradação dos receptores da glicoproteína Ib pela plasmina, o preciso mecanismo pelo qual a
aprotinina reduz o sangramento ainda não está claro.175
II.5.3. Aprotinina e complemento
Fatores do complemento também podem ser afetados pela aprotinina. Durante a CEC,
níveis séricos de aprotinina acima de 30 µg/mL reduziram, significativamente, a formação do
complexo C1-C1-INH, em comparação com o grupo controle169, sugerindo a redução na
formação do C1 sérico. Tal efeito, no entanto, não foi observado em níveis inferiores a 20
µg/mL. Em modelos de hemodiálise, in vivo, a aprotinina apresentou redução de até três vezes
nos níveis de C3a e C5a em 60 minutos176; tal efeito, porém, não se reproduziu durante a
CEC.
II.5.4. Aprotinina e resposta celular
a) neutrófilos
Uma vez povoando um determinado órgão, os neutrófilos são os principais
protagonistas da injúria inflamatória aguda, cuja atividade é mediada em grande parte pela
liberação de mediadores citotóxicos, radicais livres de oxigênio e chaotropic enzymes. Tais
enzimas degradam e modelam a matriz celular, tendo como exemplos, os grânulos
57
azurofílicos componentes da elastase e mieloperoxidase, bem como proteases da matriz
celular, da família das metaloproteinases.
Como citado antes, os neutrófilos reagem aos mediadores inflamatórios solúveis,
primeiramente, pelo processo conhecido por “cascata de adesão celular leucócito-endotelial”,
caracterizado pelo rolamento, seguido da aderência e, então, pela transmigração através da
barreira endotelial microvascular até alcançar o interstício. Além da função de fagocitose de
patógenos e da degeneração de partículas teciduais, os neutrófilos ativados perdem seus
grânulos, liberam substâncias tóxicas, enzimas proteolíticas e mediadores inflamatórios, que
recrutam mais leucócitos.
A CEC determina um dramático efeito na função leucocitária. Pode-se observar uma
súbita queda quantitativa no início da perfusão, em decorrência da hemodiluição e adsorção
pelo circuito177. Segue-se um aumento significativo dos neutrófilos circulantes, sendo que, até
50% desses são seqüestrados para os capilares pulmonares após a liberação do clampeamento
aórtico, dependendo do tempo de perfusão e anóxia.178
Evidências indicam que os neutrófilos são o principal alvo antiinflamatório da
aprotinina. Além de influenciar no número absoluto de leucócitos, essa droga modularia os
componentes da ativação leucocitária e seu extravasamento. Um potencial mecanismo
benéfico da aprotinina com limitação do seqüestro pulmonar de leucócitos durante a CEC é
sugerido pelo seguinte: redução in vitro da hiperativação; inibição da maior expressão do
CD11b e da Mac-1 (CD11b/CD18) induzida pela CEC; bloqueio da secreção de
mieloperoxidades e redução da liberação de elastase, com conseqüente efeito inibitório
somente sobre a transmigração e o extravasamento endotelial.179
58
b) plaquetas
Apesar de suas propriedades hemostáticas, o papel das plaquetas na resposta
inflamatória já está bem estabelecido na literatura.
A aprotinina previne a disfunção plaquetária e melhora a hemostasia durante a CEC,
de modo indireto, por inibir a plasmina e a calicreína e, de modo direto, pela estabilização do
receptor de superfície GP Ib da membrana plaquetária180. Além disso, reduz a expressão da Pselectina e, quantitativamente, a interação leucócitos-plaquetas durante a CEC181. Outro
mecanismo do efeito direto sobre as plaquetas resultaria da ação sobre os receptores ativados
pelas proteases (PARs), em especial pela trombina, o mais potente ativador, pelo contato, das
plaquetas.182
Portanto, a aprotinina poderia reduzir a amplificação da resposta celular inflamatória
induzida pela CEC indiretamente pelo efeito sobre as proteases séricas e diretamente através
da ação sobre os receptores ativados pelas proteases.
II.5.5. Aprotinina e citocinas
Como
analisado
antes,
níveis
alterados
de
citocinas
pró-inflamatórias
e
antiinflamatórias durante a CEC têm sido documentados, sendo, em geral, sua magnitude
relacionada com o tempo de CEC e de anóxia. Estudos, no entanto, mostram graus variados
de variação durante e após a CEC.
A aprotinina tem-se mostrado capaz de inibir, in vitro, a secreção de TNF-α pelos
macrófagos ativados em 51%183, sendo que, in vivo, pode apresentar a mesma magnitude
desse efeito em relação ao grupo controle.184 Estudos preliminares apontam para um mesmo
59
comportamento em relação à IL-6 imediatamente após a descontinuação da CEC.185 Diego e
col. demonstraram que a metilprednisolona e dose plena de aprotinina foram capazes de
reduzir, de forma significativa, os níveis séricos de IL-6 após 24 horas do término da CEC.186
Interessante notar que esse mesmo grupo concluiu que, uma hora após a CEC e 24 horas após
a CEC, doses plenas de aprotinina foram capazes de aumentar os níveis de IL-10.187 A IL-8
analisada
no
lavado
bronco-alveolar
de
pacientes
tratados
com
aprotinina
era
significativamente menor em relação ao grupo controle, assim como a presença de
neutrófilos.188
Apesar da já bem estabelecida atividade hemostática, estudos recentes e modelos de
sistemas sugerem que a ação da aprotinina, com base em marcadores celulares e funcionais,
poderia atenuar alguns aspectos da resposta inflamatória evocada pela CEC, principalmente
pela ação inibitória, em altas doses, da produção e função da calicreína na amplificação da
cascata inflamatória.
No entanto, desde as primeiras publicações no final da década de 1980, continuando
pela década seguinte, há a percepção de que, um agente tão eficazmente hemostático poderia
também ser pró-trombótico. Poucos, se alguns, cirurgiões duvidam da eficácia antihemorrágica da aprotinina; muitos, no entanto, questionam seu impacto sobre a patência das
anastomoses. Em conseqüência, muitos ainda relutam em usá-la de forma rotineira, em
particular, nas cirurgias de revascularização miocárdica.
60
II.5.6. A trombose em debate: um problema com fundamento
a) a evidência clínica
A condução de estudos clínicos sobre a patência de enxertos coronarianos não tem,
notadamente, obtido sucesso. Cada lado de um argumento tem suscitado evidências que
suportam o contrário. Apesar dos estudos de Bidstrup e cols., Havel e cols., Lass e cols.,
Hayashida e cols. e Rich e cols. não terem encontrado evidência da redução da patência do
enxerto com o uso da aprotinina, aqueles de Cosgrove e cols., Van der Meer e cols. e
Alderman e cols. reiteraram a questão pró-trombótica. No entanto, críticas têm sido
levantadas em quase todos esses estudos e variam consideravelmente em relação à dosagem
de aprotinina utilizada nos métodos de imagem obtidos para a patência dos enxertos e no
intervalo de tempo entre o pós-operatório e a análise obtida. Fatores de confundimento, tais
como dose de heparina durante a CEC, uso da terapia com aspirina nos períodos pré e pósoperatório e, talvez, o mais contundente de todos, a qualidade dos vasos distais, têm
contribuído para um debate caloroso e não para o esclarecimento de questões básicas.189
Mangano e cols.190 observaram uma associação entre aprotinina e disfunções
orgânicas múltiplas, dentre as quais, eventos cardiovasculares (infarto do miocárdico e
insuficiência cardíaca), cerebrovasculares e renais (disfunção renal e falência renal
requerendo diálise), assim como o aumento não significativo do risco de morte. Tais efeitos
não foram observados em relação aos análogos da lisina, quando comparados de forma
observacional e testados por métodos de propensão e multivariados.
Vale ressaltar as inúmeras opiniões adversas às do autor citado, principalmente no que
concerne ao real benefício da aprotinina quanto ao seu efeito anti-hemorrágico, ao caráter
observacional do estudo, à imprecisão na definição de variáveis de morbidade avaliadas e ao
viés de seleção durante o desenvolvimento do desenho do estudo. Tais opiniões adversas
61
ressaltam o seguinte: a falta de uniformidade na indicação para administração da droga, a não
citação do período no qual a mortalidade foi avaliada, a heterogeneidade do volume cirúrgico
entre as instituições, a imprecisão dos critérios de exclusão, assim como a semelhança do
porcentual da taxa de falência renal encontrado de 8,0% aos 7,8% citados em artigo prévio do
mesmo autor, que utilizou o mesmo banco de dados. Determinantes de prognóstico, como o
uso de drogas antitrombóticas antes da cirurgia, tempo de CEC e outros detalhes cirúrgicos, o
volume de hemotransfusão e o uso de drogas inotrópicas para episódios de hipotensão, que
interferem no prognóstico, talvez tenham sido negligenciados.191
Uma revisão sistemática de estudos clínicos randomizados realizada por Artyom
Sedrakyan e cols.192 conclui que a aprotinina diminui a necessidade de hemotransfusão em
pacientes revascularizados e não estabelece associação com maior risco de mortalidade,
infarto do miocárdio ou falência renal. Em relação ao acidente vascular cerebral, há uma
redução de risco com o uso da droga, assim como uma tendência para redução de fibrilação
atrial.
Em relação à patência dos enxertos nas cirurgias de revascularização do miocárdio,
Maninder Kalkat e cols.193, em uma revisão sistemática, concluíram que a aprotinina reduz
hemotransfusão, o risco de reoperação por sangramento, mas aumenta o risco de oclusão das
anastomoses de safena.
Cabe lembrar que as recomendações para o uso da aprotinina em dose plena em
pacientes de alto risco para sangramento cirúrgico e de metade da dose para pacientes
submetidos à cirurgia cardíaca com o objetivo de reduzir hemotransfusão, sangramento e
reexploração cirúrgica têm nível de evidência “A” em The Society of Thoracic Surgeons
Blood Conservation Guideline Task Force e The Society of Cardiovascular Anesthesiologists
Special Task Force on Blood Transfusion.194
62
De acordo com a revisão inicial dos dados pelo FDA, a aprotinina pode estar associada
com “aumento do risco de morte, falência renal, falência cardíaca congestiva e acidente
vascular cerebral”. Desde que análises de novos dados fornecidos pela Bayer S.A. estão em
andamento no FDA, conclusões sobre a segurança da aprotinina não podem ser tiradas neste
momento.195
No final da década de 1980, a equipe do Hammersmith Hospital (National Heart and
Lung Institute, Imperial College School of Medicine, Londres, Inglaterra) levantou o potencial
pró-trombótico da aprotinina e, desde então, tem advogado que tal questão só será resolvida
com o completo estabelecimento dos mecanismos de ação da aprotinina. A despeito da
questão pró-trombótica, esse mecanismo jamais foi esclarecido de forma convincente pelas
evidências científicas. De fato, com a clonagem de receptores da trombina das plaquetas, a
possibilidade é de que a aprotinina, ao invés de potencializar a ação da trombina, possa
antagonizar a mesma.
b) o clássico receptor de trombina nas plaquetas é um receptor ativado por protease
A clivagem do receptor é o resultado da atividade da trombina, que é sabidamente
inibida de maneira competitiva pela aprotinina. A hipótese imediata é de que a aprotinina
deveria antagonizar e não potencializar a ativação plaquetária induzida pela trombina. O
reconhecimento desse mecanismo de ação proteolítica distinta do receptor da trombina tem
sido denominado de “receptor 1 ativado por protease” (PAR1).
c) aprotinina seletivamente bloqueia a resposta plaquetária à trombina, mas não a
outros agonistas plaquetários
É importante salientar que há uma predominância do PAR1 na resposta plaquetária à
trombina. Experimentos com o peptídeo FLLRN mostram que 70% a 100% da agregação
plaquetária induzida pela trombina é mediada pelo PAR1, sendo apenas um componente
63
residual aquele mediado pela glicoproteína GP Ib. De tal forma que, a aprotinina inibe apenas
a agregação induzida por trombina e tripsina, mas não por colágeno, ADP e epinefrina. A
ausência desse efeito, descartaria qualquer possibilidade de inibição pela aprotinina do evento
final comum da agregação plaquetária, com a ligação do fibrinogênio à GP IIbIIIa.189
d) aprotinina é simultaneamente hemostática e antitrombótica
A implicação clínica para as cirurgias cardíacas com CEC é de que a aprotinina
preveniria a participação das plaquetas ativadas pela trombina na cascata da coagulação,
exercendo um efeito antitrombótico, enquanto manteria a capacidade hemostática das
plaquetas nas feridas cirúrgicas, onde o colágeno e o ADP são gerados.189
e) preservação plaquetária
A ação antitrombótica da aprotinina citada acima pode explicar sua propriedade de
preservação das plaquetas, revelada clinicamente. A disfunção plaquetária induzida pela CEC
é causada pela perda de grânulos e exaustão das plaquetas pela contínua produção e liberação
de trombina durante a cirurgia, determinando excessivo sangramento. É provável que a
aprotinina “proteja” as plaquetas da dessensibilização pela trombina, resultando em aumento
quantitativo para a homeostase da ferida e sítios de sutura.189
CAPÍTULO III
OBJETIVO
65
III - OBJETIVO
O presente estudo teve por objetivo realizar uma análise comparativa entre os níveis
plasmáticos de marcadores inflamatórios de fase aguda em pacientes submetidos à cirurgia
cardíaca com circulação extracorpórea, utilizando aprotinina ou corticosteróides.
CAPÍTULO IV
METODOLOGIA
67
IV - METODOLOGIA
IV.1. Desenho Do Estudo
Ensaio clínico.
IV.2. População Estudada
No período de junho de 2004 a fevereiro de 2006, estudou-se, de forma consecutiva,
40 pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica com CEC em uma única
instituição de caráter privado (Hospital Barra D’Or – Rio de Janeiro).
Os pacientes foram randomizados em blocos de três, de forma consecutiva, por um
único anestesista, para receberem um dos três tratamentos, conforme esquema terapêutico a
seguir. O restante da equipe cirúrgica e de intensivistas, no período de pós-operatório, assim
como o investigador principal, eram “cegos” em relação ao tratamento.
IV.3. Esquema Terapêutico
Em relação ao tratamento empregado, os pacientes foram divididos em três grupos da
seguinte forma:
•
Grupo 0 – (controle, 12 pacientes) tratamento padrão; não uso de drogas;
•
Grupo C – (16 pacientes) uso da metilprednisolona, na dose de 30 mg/kg, intravenosa,
cinco minutos antes da CEC;
68
•
Grupo A – (12 pacientes) uso da aprotinina de acordo com o seguinte esquema
terapêutico:
¾ Dose teste de 1 mL (10.000 UIK), dez minutos antes do início da terapêutica;
¾ Dose em “bolus” de 200 mL (280 mg ou 2 milhões de UIK), infundida em 20-30
minutos, em linha venosa central, exclusiva, imediatamente antes da esternotomia;
¾ Dose extra de 200 mL no perfusato, imediatamente antes da instituição da CEC;
¾ Dose de manutenção de 50 mL/hora (70 mg/hora ou 500.000 UIK/hora), durante a
cirurgia. Essa infusão não poderia ultrapassar o período de duas horas do
procedimento, totalizando, obrigatoriamente, 5 milhões de UIK.
Em caso de reação anafilática com a dose-teste, o paciente seria excluído do estudo e
seriam tomadas as seguintes condutas:
•
Administração de cristalóide venoso a critério do anestesista;
•
Administração de hidrocortisona na dose de 100 a 200 mg, endovenosa;
•
Administração de adrenalina (1:1000), 0,05 a 0,1 mL, endovenosa.
O Comitê de Ética em Pesquisa da Rede D´Or de Hospitais (CEP) aprovou o protocolo
de estudo no dia 3 de dezembro de 2002 e todos os pacientes ou seus familiares responsáveis
leram e assinaram o consentimento livre e esclarecido (Anexos 1 e 2, respectivamente).
Os responsáveis pelo serviço de Cirurgia Cardiovascular e de Cardiologia do Hospital
Barra D´Or tinham conhecimento do projeto de pesquisa e assinaram o termo de adesão
concordando com a realização do estudo, conforme orientação do CEP. Em todos os casos, o
autor do estudo foi o responsável pelo esclarecimento dos pacientes e pela obtenção da
assinatura dos mesmos no termo de consentimento.
O estudo seguiu os termos da Resolução n° 196 do Conselho Nacional de Saúde.
69
O pesquisador responsável pela coleta de dados, coordenador e autor desta tese não foi
subvencionado. Não há nenhum interesse, particular ou financeiro, por parte do autor ou dos
seus orientadores na indicação de qualquer das duas drogas utilizadas no estudo, que não
sejam as indicações já estabelecidas e recomendadas pela literatura mundial e que estejam de
acordo com a rotina do serviço de Cirurgia Cardiovascular. Os custos de utilização da
aprotinina, assim como das dosagens de TNF-α e IL-6 foram de responsabilidade da Bayer
S.A.
IV.4. Critérios de Inclusão
Foram definidos os seguintes critérios para inclusão no estudo:
•
Cirurgias agendadas de forma eletiva pela rotina do serviço de Cirurgia Cardiovascular;
•
Cirurgias realizadas pela mesma equipe cirúrgica, de anestesia e de perfusão, para que
fosse rigidamente seguido o protocolo proposto;
•
Pacientes de baixo risco para mortalidade cirúrgica, definidos por três diferentes escores
de risco, a saber: o North New England, utilizado nas recomendações para as cirurgias
de revascularização do miocárdico da AHA/ACC196, o EuroSCORE197 e o Cleveland
Score;198
•
Pacientes portadores de angina estável crônica, definidos como classe funcional I, II ou
III da Canadian Cardiovascular Society (CCS), ou seja, angina usualmente transitória,
com duração entre dois e 30 minutos, precipitada pelo exercício, de intensidade variável,
emoções ou outros eventos determinantes de aumento do consumo miocárdico de
oxigênio;
•
Pacientes portadores de isquemia assintomática, induzida por alguma prova funcional
(teste de esforço, cintilografia tomográfica de perfusão miocárdica ou ecocardiografia de
estresse);
•
Ausência de sintomas de angina em repouso nas últimas 48 horas anteriores à internação;
70
•
Ausência de internação por uma síndrome coronariana aguda com ou sem supradesnível
do segmento ST-T nos últimos seis meses anteriores à randomização para o estudo;
•
Ausência de internação por sinais e sintomas compatíveis com o diagnóstico de
insuficiência cardíaca sistólica e/ou diastólica nos últimos seis meses anteriores à
randomização para o estudo.
IV.5. Critérios de Exclusão
Excluíram-se os pacientes que apresentassem qualquer outro indicador capaz de
deflagrar um processo inflamatório sistêmico na ocasião da cirurgia, de forma a garantir que
qualquer processo inflamatório sistêmico que surgisse estaria relacionado ao procedimento
cirúrgico per se. Também foi excluído qualquer paciente considerado de maior risco para
sangramento cirúrgico, uma vez que esse, de acordo com a rotina do serviço, já teria
indicação para uso de aprotinina.
Para a seleção dos pacientes, respeitaram-se os seguintes critérios de exclusão:
•
Pacientes que não assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido;
•
Cirurgias de urgência, definidas como aquelas realizadas durante a mesma internação que
motivou a indicação do procedimento, seja pela gravidade anatômica coronariana (lesão
de troco de coronária esquerda ≥ 70% ou seu equivalente), ou pela gravidade clínica,
manifesta por angina instável e sintomas persistentes a despeito da terapia médica oral
máxima e intravenosa (classe IV da CCS persistente);
•
Cirurgias de emergência, definidas como aquelas realizadas nas primeiras 24 horas após o
diagnóstico pelo qual se definiu a indicação cirúrgica, ou seja, angina de repouso
refratária associada a alterações dinâmicas do segmento ST-T ou da onda T do
eletrocardiograma de 12 derivações, em repouso, choque circulatório e insuficiência
cardíaca persistente;
•
Uso de drogas com ação antiagregante plaquetária nos dez dias que precederam a
cirurgia;
71
•
Uso crônico ou no período de dez dias anteriores à cirurgia de corticosteróides e/ou
antiinflamatórios não-hormonais;
•
Presença de disfunção renal aguda ou crônica, definida como nível de creatinina sérica >
1,7 mg/dL ou terapia de suporte dialítico;
•
História prévia ou parâmetros clínicos e laboratoriais compatíveis com coagulopatia
aguda ou crônica;
•
História prévia ou parâmetros clínicos e laboratoriais compatíveis com hepatopatia aguda
ou crônica;
•
Evidência clínica de infecção recente (menos de um mês);
•
Doença inflamatória, localizada ou sistêmica, de qualquer natureza;
•
Doença do sistema imunológico;
•
Cirurgia ou trauma recente (menos de um mês);
•
Cardiopatia reumática;
•
Disfunção
ventricular
esquerda
definida
pelo
ecocardiograma
trans-torácico
unidimensional e bidimensional, como sendo moderada ou grave, pela análise subjetiva
do examinador;
•
Cirurgias não realizadas no período compreendido entre 8:00 e 10:00 horas, para afastar
possível efeito confundidor do ciclo circadiano;
•
Cirurgias da aorta;
•
Reoperações;
•
Pacientes menores de 18 anos e maiores de 75 anos.
IV.6. Variáveis Analisadas
IV.6.1. Variáveis de pré-operatório
Foram analisadas as seguintes variáveis no período pré-operatório:
72
•
Demográficas: sexo, idade, raça e superfície corpórea (m²);
•
Clínicas: três escores de risco para mortalidade (North New England, EuroSCORE,
ClevelandSCORE) e uso prévio de drogas bloqueadoras dos canais de cálcio e/ou
inibidoras da enzima de conversão da angiotensina pelo menos nas 24 horas que
antecederam à cirurgia;
•
Anatomia coronariana: presença de estenose grave de tronco de coronária esquerda
(TCE), definida como redução de pelo menos 50% no maior diâmetro do TCE e/ou lesões
com estenose grave com redução de pelo menos 70% no maior diâmetro de um ou mais
dos três principais ramos coronarianos. Foram, portanto, categorizados como pacientes
portadores ou não de lesão de TCE, uni-arteriais, bi-arteriais e tri-arteriais.
IV.6.2. Variáveis de perioperatório
Foram analisadas as seguintes variáveis cirúrgicas no período perioperatório: tempo de
CEC (minutos), tempo de pinçamento aórtico (minutos) e tempo total de cirurgia (minutos).
IV.6.3. Variáveis de pós-operatório
Foram analisadas as seguintes variáveis clínicas no período pós-operatório imediato,
definido como sendo as primeiras 48 horas seguintes à cirurgia:
•
drenagem sangüínea total (mL);
•
utilização de sangue (concentrado de hemácias) e/ou outros hemoderivados (concentrado
de plaquetas, plasma fresco congelado e/ou crioprecipitado), conforme rotina estabelecida
pelo serviço de cirurgia cardiovascular para o procedimento de revascularização
miocárdica;
•
Incidência de acidente vascular cerebral, definido como lesões tipo 1 (déficit
predominantemente focal, ataque isquêmico transitório ou lesões cerebrais fatais) e lesões
73
tipo 2 (refletem injúria mais global ou difusa, manifesta clinicamente por desorientação
e/ou declínio intelectual imediato, em geral reversível);
•
Incidência de infarto trans-operatório, definido como surgimento de novas ondas “Q” no
ECG de superfície com 12 derivações, níveis séricos de CK-Mb e troponina I maiores
que 5 a 10 vezes os valores de referência e surgimento de nova disfunção segmentar ou
piora da disfunção pré-existente ao ecocardiograma transtorácico;
•
Incidência de disfunção renal, definida como aumento de 50% ou mais nos níveis de
creatinina (mg/dL), em relação ao basal, ou insuficiência renal estabelecida, quando o
paciente requeria terapia com suporte dialítico;
•
Incidência de fibrilação atrial aguda, diagnosticada pelo ECG de superfície com 12
derivações.
IV.7. Dosagens De Marcadores Inflamatórios
Foram analisadas as seguintes proteínas de fase aguda: 1) fibrinogênio, no plasma
citrado, pelo método coagulométrico citrado (valor de referência, 180-350 mg/dL) no
equipamento Sysmex CA 500; e 2) haptoglobina (alfa 2-glicoproteína), no soro, pelo método
de imunoturbimetria (valor de referência, 36-195 mg/dL) no equipamento Advia 1650
(Bayer).
A faixa de valores detectáveis para a PCR pelo teste no soro ou no plasma varia de
0,01 mg/dL a 890 mg/dL. Esse teste apresenta sensibilidade e é validado como teste ultrasensível para detecção de PCR (high sensitivity C-reactive protein).
A faixa de detecção para a Il-6 e para o TNF-α é a mesma, de 5 pg/mL a 1000 pg/mL.
A avaliação da séria branca do hemograma foi realizada pelo equipamento ABX
Pentra 80, versão 1.6 – Horiba ABX, com contagem global de leucócitos e neutrófilos, de
74
forma absoluta (valores de referência, 4.000 a 11.300/mm³ e 1.800 a 7.800/mm³,
respectivamente).
Para a análise do tratamento empregado sobre os valores da PCR, do fibrinogênio, da
haptoglobina, e do número de leucócitos e neutrófilos, utilizamos a diferença entre o maior
valor no período de pós-operatório (T1 e T2) e o valor basal (T0). Para efeito de análise dos
valores da IL-6 e do TNF-α, utilizou-se o maior valor no pós-operatório (T1 e T2). Não foi
usada a diferença para essa análise, pois algumas amostras apresentavam valores indetectáveis
pelo método utilizado. Para esse caso, adotamos valores arbitrários (valores menores que 4
pg/mL representaram 2 pg/mL e valores maiores que 1.000 pg/mL representaram 1.001
pg/mL). As variáveis sem distribuição normal terão seus resultados expressos em mediana e
seus respectivos intervalos inter-quartis (IIQ). As médias e os respectivos desvios-padrões
serão utilizados para as variáveis com distribuição normal.
IV.8. Coleta E Preparo Da Amostra
Realizou-se coleta de sangue venoso periférico para testes laboratoriais através de
venopunção em um dos membros superiores, de acordo com os padrões normativos
internacionais.
Obteve-se a coleta em cada grupo em três tempos diferentes:
•
Nas 24 horas que antecederam à cirurgia (T0);
•
3 horas após a chegada do paciente à UTI de pós-operatório (T1);
•
18 horas após a chegada do paciente à UTI de pós-operatório (T2).
75
Após a coleta a vácuo, as amostras foram acondicionadas de imediato em tubos com e
sem EDTA (ethylene diamine tetra-acetic acid) para obtenção de soro e plasma,
respectivamente. A seguir, após a centrifugação das amostras de sangue (durante 10 min, a
3.000 rpm), o soro e o plasma foram codificados e armazenados em microtubos de 1,5 mL em
freezer a -80˚ C (Jewett LTUR 13). Ao final do estudo, todas as amostras foram
descongeladas simultaneamente e seus níveis de PCR, IL-6 e TNF-α aferidos em uma única
bateria. O tempo máximo de armazenamento das amostras no freezer foi de 22 meses.
IV.9. Teste De Quimiluminescência Imunométrica
Utilizou-se o sistema IMMULITE®, comercialmente disponível. Trata-se de analisador
automático de teste imunológico dedicado à realização de testes de quimiluminescência
imunométrica. O kit IMMULITE® é um ensaio de fase sólida, tipo imunométrico marcado
com enzima quimiluminescente, baseado no anticorpo monoclonal marcado com ligante, e
separação por fase sólida recoberta com antiligante. Em sua fase inicial, a amostra do
paciente, um anticorpo monoclonal (anti-PCR ou anti-IL-6 ou anti-TNF-α) marcado com
ligante e um anticorpo policlonal (anti-PCR ou anti-IL-6 ou anti-TNF-α) marcado com
fosfatase alcalina (reagente) são pipetados automaticamente pelo sistema e adicionados no
interior da Unidade de Teste contendo a pérola com o antiligante imobilizado. Em uma
segunda etapa, submete-se o continente da Unidade de Teste a um processo denominado
incubação por cerca de 30 minutos a 37˚C, com agitação intermitente. Durante esse período, a
PCR, a IL-6 e o TNF-α de cada amostra formam um complexo de anticorpos tipo
“sanduíche”, que, por sua vez, liga-se ao antiligante da fase sólida. O conjugado não ligado é
removido por lavagem e centrifugação. A seguir, um substrato luminogênico é adicionado e a
Unidade de Teste é incubada por um período adicional de 10 minutos. O substrato
76
quimiluminescente, éster fosfato do adamantil dioxetano é submetido a hidrólise em presença
de fosfatase alcalina, gerando um intermediário instável. A produção contínua desse
intermediário resulta na emissão ininterrupta de luz.
IV.10. A Reação De Quimiluminescência
O conjugado de fosfatase alcalina (reagente) é ligado à pérola (dentro da Unidade de
Teste) durante a reação imunológica. A quantidade de fosfatase alcalina capturada é
proporcional, ou inversamente proporcional, à concentração presente em cada amostra de soro
ou plasma. Uma vez a Unidade de Teste apropriadamente lavada, um substrato luminogênico
lhe é adicionado e, a seguir, todo o conjunto é transferido para uma câmara de luminômetro.
Poucos minutos depois, a unidade de teste é apresentada ao tubo fotomultiplicador, onde a luz
gerada pela reação luminogênica é mensurada. Durante a reação luminogênica, o substrato –
éster fosfato do adamantil dioxetano – é desfosforilado em um ânion instável intermediário
pelo conjugado de fosfatase alcalina capturado pela pérola. Esse composto instável emite um
fóton quando é decomposto. Um instrumento denominado fotômetro é capaz de quantificar os
fótons emitidos pela reação (contagem por segundo ou CPS). A emissão de luz é diretamente
proporcional à quantidade original de fosfatase alcalina capturada pela reação imunológica.
Comparado com outros meios de detecção, a quimiluminescência imunométrica representa o
mais alto grau de sensibilidade disponível, com ordens de magnitude melhor que a
sensibilidade do teste por radioimunoensaio ou enzima imunoensaio.199
O Laboratório de Imunologia Clínica do Hospital Barra D´Or realizou os exames
laboratoriais de quimiluminescência e de hematologia.
77
IV.11. O Procedimento Cirúrgico
Todas as cirurgias foram realizadas com esternotomia mediana convencional,
obrigatoriamente pela mesma técnica. A anticoagulação foi obtida com heparina nãofracionada, 400 UI/kg, e corrigida, caso necessário, para se alcançar um tempo de coagulação
ativado (TCA) ≥480 segundos para todos os grupos durante a CEC. Após o término da
perfusão, a neutralização da heparina foi alcançada com hidroclorato de protamina em uma
relação de 1 mg para 100 UI de heparina para que se alcançasse o valor basal do tempo de
coagulação ativado. O TCA foi mensurado usando o sistema celite-ativado. A CEC foi
realizada pela mesma técnica, utilizando-se todos oxigenadores de membrana (MACCHI®,
DIDECO® ou DMG®), filtro de linha arterial, bomba de rolete (DMG®), um kit de tubo de
polivinilcloreto e uma cânula venosa de dois estágios. A proteção miocárdica foi realizada
através de cardioplegia intermitente, sangüínea e hipotérmica leve (resfriamento até 32˚C). O
prime foi preenchido com solução de Ringer com lactato (1.000 mL) e manitol a 20% (3
mL/kg).
Durante a CEC, o hematócrito foi mantido entre 20% e 25% e a pressão arterial média
entre 50 e 70 mmHg (com a utilização de nitroglicerina, nitroprussiato de sódio, dobutamina e
norepinefrina, caso necessário).
Concentrado de hemácias foi transfundido durante a CEC, se o hematócrito estivesse
menor que 20%, e no período de pós-operatório imediato, se menor que 25%. Concentrados
de plaquetas foram utilizados caso houvesse uma queda no seu valor absoluto abaixo de
50.000/mm³.
78
IV.12. O Procedimento Anestésico
Após a medicação pré-anestésica com midazolan (3 mg, endovenoso), a anestesia foi
induzida com etomidato, 0,1 mg/kg, rocurônio, 1 mg/kg, fentanil, 50-200 µg, e sevoflurane
entre 2% e 3%. Nos pacientes submetidos ao bloqueio subaracnóideo, esse foi realizado com
agulha 256 entre L4-L5 com morfina, 0,2 a 0,4 mg, e fentanil, 100 µg. Naqueles submetidos
ao bloqueio peridural, esse foi realizado com agulha 166 e cateter contínuo entre T3-T4 com
morfina, 2 a 4 mg, fentanil, 100 µg, e lidocaína a 2%, 60 mg. A manutenção anestésica foi
feita com sevoflurane entre 1% e 6% e rocurônio, 0,2 mg/kg, de forma intermitente. Um
cateter intra-arterial foi introduzido na artéria radial esquerda sob anestesia local para
monitorização da pressão arterial contínua, assim como um cateter intravenoso profundo de
três vias foi implantado na veia subclávia esquerda para infusão de líquidos, drogas,
hemoderivados e monitorização da pressão venosa central. Um cateter de Foley, em sistema
fechado, foi introduzido para avaliação do débito urinário. Monitorização contínua de duas
derivações eletrocardiográficas (II e V5 modificada), da saturação de oxigênio, do gás
carbônico e da temperatura esofagiana foi realizada.
IV.13. Análise Estatística
As associações entre variáveis categóricas foram avaliadas pelo teste χ² ou, quando
necessário, por testes exatos (Fisher ou Fisher-Freeman-Halton). Os valores das variáveis
numéricas nos diferentes tratamentos foram analisados pelo teste de Kruskal-Wallis; quando
esse foi estatisticamente significativo, foram realizadas comparações par-a-par pelo método
de Conover-Inman. As distribuições dos desfechos em cada grupo terapêutico foram exibidas
graficamente por meio do boxplot de Tukey. Para todos os testes foi usado um nível de
79
confiança de 95%. As análises foram realizadas com os programas Stata, versão 9
(StataCorp©, 2006), e SPPS, versão 14 (SPPS Inc.©, 2005).
CAPÍTULO V
RESULTADOS
81
V - RESULTADOS
V.1. Características Clínicas E Demográficas
A tabela 3 apresenta as características demográficas, o uso prévio de drogas
vasodilatadoras e a presença de diabetes mellitus nos grupos estudados. A tabela 4 traz as
características clínicas desses grupos representadas pelos três escores de risco avaliados. A
tabela 5 apresenta a classificação dos pacientes estudados de acordo com o número de artérias
coronárias acometidas.
Tabela 3. Principais características clínicas e demográficas
Características Clínicas e Demográficas
Grupo 0
Grupo A
Grupo C
Sexo
masculino
(% da amostra)
Idade
(anos)
72,7
83,3
68,7
P = NS
64,2
62,4
64,0
P = NS
Diabetes
Superfície
mellitus
corpórea (m2)
(% da amostra)
25,0
50,0
31,2
P = NS
1,8 (0,1)
1,8 (0,1)
1,8 (0,1)
P = NS
Uso de BCC
(% da amostra)
Uso de IECA
(% da amostra)
18,1
16,6
18,7
P = NS
36,3
41,6
43,7
P = NS
- Grupo 0 = controle (sem droga); Grupo A = recebeu aprotinina; Grupo C = recebeu corticosteróide
Notas:
- BCC = bloqueadores dos canais de cálcio; IECA = inibidores da enzima de conversão da angiotensina
- Dados de superfície corpórea correspondem à média ± desvio-padrão (entre parênteses);
- NS = não significativo.
Como pode ser visto na tabela 3, não houve diferença estatística nas médias das
idades, da prevalência de homens e mulheres, nem na superfície corpórea entre os três grupos
estudados. O porcentual de uso dos inibidores da enzima de conversão da angiotensina e dos
bloqueadores dos canais de cálcio não diferiu entre os grupos. No grupo da aprotinina, metade
dos pacientes tinha diagnóstico de diabetes mellitus, ao passo que cerca de menos de um terço
82
dos pacientes dos grupos 0 e C apresentou esse diagnóstico no pré-operatório. Todavia, não
foi observada diferença estatística entre os grupos.
Tabela 4. Principais características clínicas representadas pelos escores de risco
cirúrgico para mortalidade
Escores de Risco Cirúrgico
Grupo 0
Grupo A
Grupo C
Cleveland
North New
England
EuroSCORE
1,7 (1,0-3,0)
1,7 (1,0-3,0)
1,6 (1,0-3,0)
P = NS
2,6 (0,0-4,5)
2,7 (2,0-3,5)
2,4 (2,0-3,2)
P = NS
1,0 (0,0-1,0)
2,0 (1,0-3,5)
1,3 (1,0-2,0)
P = NS
- Grupo 0 = controle (sem droga); Grupo A = recebeu aprotinina;
Grupo C = recebeu corticosteróide;
Notas:
- Dados expressos pela mediana;
- Dados entre parênteses correspondem ao IIQ;
- NS = não significativo.
Como pode ser visto na tabela 4, os grupos apresentaram baixo risco para mortalidade
cirúrgica. As medianas dos escores de risco para mortalidade foram equivalentes entre os
grupos, apesar do maior valor da mediana do EuroSCORE (2 pontos) no grupo da aprotinina
(grupo A).
Tabela 5. Classificação dos grupos de acordo com o número de artérias coronárias
acometidas
Classificação quantitativa do número de artérias coronárias acometidas
TCE
Grupo 0
Grupo A
Grupo C
(Nº pac)
1
3
2
P = NS
Uni-arterial
(% )
8,3
25,0
12,5
(Nº pac)
1
0
4
P = NS
(% )
8,3
0,0
25,0
Bi-arterial
Tri-arterial
(Nº pac) (% )
4
33,3
5
41,7
4
25,0
P = NS
(Nº pac)
(% )
7
58,3
7
58,3
8
50,0
P = NS
Pacientes
por grupo
(Nº pac)
12
12
16
- Grupo 0 = controle (sem droga); Grupo A = recebeu aprotinina; Grupo C = recebeu corticosteróide;
Notas:
- TCE = Lesão de Tronco de Coronária Esquerda;
- A soma do número de pacientes por categoria (TCE, Uni-arterial, Bi-arterial e Tri-arterial) ultrapassa o total
por grupo, devido à associação de TCE com as demais categorias;
- NS = não significativo.
83
A incidência de lesão de TCE e a presença de lesões anatomicamente significativas em
um, dois ou três vasos coronarianos principais foram semelhantes entre os grupos.
Não foi observada diferença no número de eventos clínicos adversos entre os três
grupos, incluindo os mais comumente citados pela literatura: fibrilação atrial, disfunção renal
aguda, acidente vascular encefálico (AVE) e infarto do miocárdio (IAM) perioperatório. No
grupo 0, ocorreram um óbito, um caso de disfunção renal aguda e outro de AVE. Um caso de
IAM ocorreu no grupo A.
V.2. Dados Cirúrgicos
A tabela 6 mostra os valores médios dos tempos de CEC, de pinçamento aórtico e total
de cirurgia, não tendo sido observada diferença entre os grupos. A média da temperatura
esofagiana mínima, assim como do fluxo e de pressão arterial durante a CEC (dados não
apresentados na tabela 6) não diferiu entre os grupos.
Tabela 6. Principais características perioperatórias
Tempos (em minutos)
Grupo 0
Grupo A
Grupo C
Notas:
CEC
Pinçamento
aórtico
Tempo de
cirurgia
85,9 (19,2)
84,3 (20,2)
85,0 (17,1)
P = NS
69,8 (25,0)
64,3 (16,5)
67,3 (16,8)
P = NS
234,5 (51,8)
237,5 (37,8)
229,3 (35,7)
P = NS
- Grupo 0 = controle (sem droga); Grupo A = recebeu aprotinina;
Grupo C = recebeu corticosteróide;
- Dados entre parênteses correspondem ao desvio-padrão;
- NS = não significativo.
84
V.3. Variáveis Hematológicas
Como um indicador quantitativo indireto da fibrinólise observada durante a CEC, a
mediana da drenagem sangüínea total de 967,2 mL foi maior no grupo 0, no período de pósoperatório imediato, em relação aos outros grupos; porém, não alcançou significado
estatístico. Esse fato, contudo, não determinou maior necessidade de hemotransfusão naquele
grupo, quando comparado aos grupos A e C, seja na quantidade mediana de concentrado de
hemácias por paciente (0,8; 0,2 e 0,5 U/paciente, respectivamente), de concentrado de
plaquetas (0,7; 0,0 e 1,0, respectivamente) e de plasma fresco congelado (0,0; 0,0 e 0,8,
respectivamente). Esses dados estão representados na tabela 7.
Tabela 7. Principais características hematológicas
Variáveis Hematológicas
Drenagem
sangüinea (ml)
Grupo 0
Grupo A
Grupo C
Notas:
967,2 (425-1625)
447,7 (300-625)
732,0 (300-1075)
P = NS
Concentrado de
Concentrado de
hemácias (U/pac) plaquetas (U/pac)
0,8
0,25
0,5
P = NS
0,7
0,0
1,0
P = NS
Plasma fresco
(U/pac)
0,0
0,0
0,8
P = NS
- Grupo 0 = controle (sem droga); Grupo A = recebeu aprotinina; Grupo C = recebeu
corticosteróide;
- Dados expressos pela mediana;
- Dados entre parênteses correspondem ao IIQ;
- NS = não significativo.
- Não houve transfusão de crioprecipitado na amostra
Não houve transfusão de crioprecipitado nos grupos estudados, nem sangramento
cirúrgico anatomicamente detectável e digno de nota por parte da equipe cirúrgica, nem foi
necessária toracotomia exploradora no período de pós-operatório imediato. Não houve
diferença entre os grupos na quantidade administrada de heparina e protamina, nem se
observou reação anafilática no grupo que recebeu aprotinina.
85
V.4. A Resposta Inflamatória
Exceto pela leucometria, as variáveis estatísticas em estudo (IL-6, TNF-α, PCR,
fibrinogênio, haptoglobina e número de neutrófilos) não apresentaram distribuição normal.
As figuras 1 e 2 mostram o comportamento dos níveis basais do TNF-α e da IL-6. A
mediana dos valores e os respectivos IIQ do TNF-α nos grupos 0, A e C foram 2,9 (2,0–3,65),
4,0 (2,0–6,25) e 4,3 (2,0–5,7) pg/mL, respectivamente. Apesar da equivalência clínica e
estatística existente entre os grupos no período de pré-operatório, observamos uma diferença
de quase três vezes dos valores medianos e do IIQ de IL-6 no grupo A em relação ao grupo C
(18,6 [1,7–32,7] e 6,7 [1,0–8,0] pg/mL, respectivamente) e de quase duas vezes em relação ao
grupo 0 (10,8 [5,2–16,2] pg/mL). Tal comportamento não foi observado em relação às
medianas do TNF-α, nem às proteínas de fase aguda e aos componentes celulares avaliados
nessa população.
86
P = NS
Figura 1. Valores de TNF- α em T0 nos três grupos estudados
P = NS
Figura 2. Valores de IL-6 em T0 nos três grupos estudados
87
V.4.1. A resposta inflamatória pelas citocinas
Como algumas amostras apresentavam valores indetectáveis, para fim de análise
estatística os maiores valores dos níveis séricos de IL-6 e TNF-α foram comparados nos
tempos T1 e T2. Portanto, observa-se que os valores dos níveis séricos de IL-6 foram maiores
no grupo 0 do que nos grupos A e C (374,4 [74,2–608,5]; 260,2 [36,9–344] e 249,2 [99,2–
210] pg/mL, respectivamente), porém sem significância (P = 0,2). Em relação aos maiores
valores dos níveis séricos do TNF-α, os grupos 0, A e C não diferiram (14,0 [5,5–11,8]; 26,5
[4,8–14,1] e 20,8 [5,0–15,1] pg/mL, respectivamente). Tais dados são apresentados nas
figuras 3 e 4.
P = NS
Figura 3. Valores máximos de IL-6 entre T1 e T2.
88
P = NS
Figura 4. Valores máximos de TNF-α entre T1 e T2.
Através das alterações nos níveis séricos das citocinas demonstradas acima, observa-se
aumento principalmente nas primeiras 3 horas pós-operatórias, em comparação aos valores
basais. Houve diminuição em 18 horas, sem retorno ao basal naquele momento. Como essas
observações foram ilustrativas, não receberam tratamento estatístico (Figuras 5 e 6).
89
IL-6 (pg/ml)
365,6
400
350
300
252,8
pg/ml
250
224,9
200
150
75,5
100
50
10,8
18,6
45,5
6,7
36,8
0
T0
T1
Grupo 0
Grupo A
T2
Grupo C
Figura 5. Cinética da IL-6 no pós-operatório representada por seus valores medianos
nos três diferentes grupos.
TNF-alfa (pg/ml)
30,0
25,9
25,0
20,6
pg/ml
20,0
12,6
15,0
7,3
10,0
5,0
2,9
4,0
10,5
4,7
4,3
0,0
T0
T1
Grupo 0
Grupo A
T2
Grupo C
Figura 6. Cinética do TNF-α no pós-operatório representada por seus valores medianos
nos três diferentes grupos.
90
V.4.2. A resposta inflamatória pelas proteínas de fase aguda
As figuras 7, 8 e 9 mostram a diferença entre o maior valor (T1 e T2) dos níveis de
fibrinogênio, haptoglobina e PCR e seus respectivos valores em T0 para cada tratamento
efetuado. Ressalta-se a maior diferença alcançada pelos níveis séricos do fibrinogênio no
grupo 0, em relação aos grupos A e C (76,4 [0,2–131,9]; 35,5 [0,0–132,4] e 48,6 [-15,3–56,8
mg/mL, respectivamente; P = 0,7). Não observamos diferença significativa nos níveis séricos
da haptoglobina entre os grupos 0, A e C (-42,8 [-67,3 – -9,9]; -62,3 [-90,0 – -31,9] e -75,6
[-103,0 – -35,0], respectivamente; P = 0,4) e da PCR alcançados entre os grupos (13,0 [7,4–
19,1]; 11,0 [6,6 – 13,4] e 10,6 [6,6 – 10,1], respectivamente; P = 0,2).
P = NS
Figura 7. Diferença entre as medianas dos maiores valores do fibrinogênio em T1 e T2
em relação a T0.
91
P = NS
Figura 8. Diferença entre as medianas dos maiores valores da haptoglobina em T1 e T2
em relação a T0.
P = NS
Figura 9. Diferença entre as medianas dos maiores valores da PCR em T1 e T2 em
relação a T0.
92
Apesar de não ter sido objeto de análise estatística a variação desse aumento em
relação aos seus níveis basais, mas a influência que ambas as intervenções terapêuticas
poderiam determinar nessa variação, observa-se que o pico dos níveis de PCR ocorreu em 18
horas de maneira equivalente nos três grupos (Figura 10).
PCR (mg/dl)
18,0
15,3
16,0
14,0
11,6
mg/dl
12,0
11,2
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,9
0,5
0,9
1,6
0,7
1,0
0,0
T0
T1
Grupo 0
Grupo A
T2
Grupo C
Figura 10. Cinética da PCR no pós-operatório representada por seus valores medianos
nos três diferentes grupos.
V.4.3. A resposta inflamatória celular
Quando se analisa a diferença entre os maiores valores (T1 e T2) e os valores em T0
da leucometria, constatamos uma significativa diferença no grupo C em relação aos grupos 0
e A (15,0 ± 5,9; 8,4 ± 4,1 e 9,2 ± 3,4, respectivamente; P = 0,02 e P = 0,003). Apesar disso, a
análise da diferença dos maiores valores relativos dos neutrófilos não diferiu entre os grupos
(P = 0,3) (Figuras 11 e 12).
93
P = 0,003
P = 0,002
Figura 11. Diferença entre as médias dos maiores valores da leucometria em T1 e T2
em relação a T0.
P = NS
Figura 12. Diferença entre as médias dos maiores valores do número de neutrófilos em
T1 e T2 em relação a T0 (valores percentuais em relação à leucometria)
CAPÍTULO VI
DISCUSSÃO
95
VI - DISCUSSÃO
Há mais de meio século, Kirklin e cols.200 relataram uma mortalidade de 40%
associada à cirurgia cardíaca com CEC, mortalidade essa atribuída, naquela época, ao que
chamavam de “disfunção pulmonar”. Desde então, inúmeras medidas terapêuticas têm sido
estudadas, visando a atenuar essa “disfunção” hoje denominada de síndrome da resposta
inflamatória sistêmica (SIRS); enormes barreiras, no entanto, persistem no caminho entre a
“bancada e a beira do leito”. Atribui-se tal dificuldade à etiologia multifatorial da SIRS e à
heterogeneidade das populações estudadas.
Nosso estudo procurou selecionar sua amostra da forma mais rigorosa possível quanto
às características demográficas e clínicas, através da equivalência das variáveis que poderiam
ser controladas e que estivessem implicadas no risco de geração da SIRS mais intensa após a
CEC. Para tal, nos restringimos aos marcadores laboratoriais da resposta inflamatória que
poderiam ser atenuados por duas estratégias terapêuticas diferentes, a aprotinina e os
corticosteróides, aqui representados pela metilprednisolona, de uso amplamente difundido,
porém com poucos estudos que comprovassem e comparassem sua atividade antiinflamatória.
Diante dos critérios de seleção adotados, concluímos que não seria possível uma análise de
desfecho clínico para essa população constituída de 40 indivíduos.
Já está estabelecida a complexa relação entre a resposta inflamatória e a cascata da
coagulação, através da rápida ativação das plaquetas pela trombina, gerada de forma
diretamente proporcional ao tempo de exposição ao circuito da CEC. Também há evidências
da associação entre hemotransfusão e efeito negativo sobre o sistema imune, determinando
maior risco de infecções, de MODS e lesão pulmonar aguda relacionada à transfusão per se
96
(TRALI), em diversos cenários de pacientes criticamente enfermos.201,202 Tornou-se
mandatória uma análise quantitativa do sangramento cirúrgico, bem como do uso de
hemoderivados, uma vez que essas variáveis poderiam interferir no aumento da liberação de
citocinas.203
Muitos investigadores já mostraram uma significativa melhora na homeostase durante
e após a CEC com o uso da aprotinina, tanto pela inibição da fibrinólise quanto pela
preservação da capacidade de adesão do receptor plaquetário da glicoproteína 1b. O presente
estudo mostra que a metilprednisolona e a aprotinina, nas doses utilizadas clinicamente, não
apresentaram efeito significativo na atenuação da liberação de muitos marcadores
inflamatórios de fase aguda após a CEC. Apesar de observarmos uma importante redução no
sangramento cirúrgico, avaliado clinicamente pela drenagem sangüínea total, a aprotinina não
foi capaz de influenciar de forma significativa o uso de hemoderivados, a despeito do maior
número de hemotransfusões no grupo controle. Tal resultado foi semelhante ao encontrado no
estudo de Schmartz e cols.204, que não observaram impacto significativo sobre a liberação de
diversos marcadores inflamatórios em dois esquemas com doses diferentes de aprotinina, em
comparação com o grupo controle, ainda que este último tenha apresentado maior taxa de
hemotransfusão.
O papel da atividade da plasmina na geração de citocinas pró-inflamatórias tem sido,
recentemente, avaliado. A plasmina pode ser ativada de modo direto pela clivagem do
componente C3 do complemento, resultando na produção de anafilotoxinas C3a e C5a, que
são sabidamente indutoras da ativação leucocitária e liberação de proteínas pró-inflamatórias.
Greilich e cols.205, comparando o ácido ε-aminocapróico, um análogo da arginina com
atividade antiinflamatória, e a aprotinina, observaram um efeito qualitativo semelhante sobre
a redução dos níveis de IL-6, porém sem diferença significativa entre os dois tratamentos. Na
97
opinião daqueles autores, a aprotinina apesar de ser capaz de inibir uma variedade de
proteases séricas além da plasmina, não mostrou qualquer vantagem sobre a redução de IL-6 e
IL-8 durante e após a CEC; apresentou, porém, significativo impacto sobre a redução dos
níveis de D-dímero, importante marcador da fibrinólise. Tal fato indica que o efeito da
aprotinina sobre essas duas citocinas pode ser devido à excessiva inibição da atividade da
plasmina ou à inibição da formação do D-dímero, ou a ambas.
Poderíamos, portanto, inferir que um possível efeito antiinflamatório da aprotinina
estaria relacionado ao menor sangramento e à menor taxa de uso de hemoderivados, o que não
foi observado em nossa casuística.
Analisando a resposta inflamatória pelas alterações nos níveis séricos das citocinas,
nosso estudo confirmou os resultados já amplamente difundidos pela literatura de que a
cirurgia cardíaca com CEC deflagra uma reação inflamatória sistêmica, aqui representada
pelos níveis elevados de IL-6 e TNF-α no pós-operatório, quando comparados com os níveis
basais, em especial em relação à dosagem dessas citocinas nas primeiras três horas. Esse dado
está em consonância com os de outros estudos, que mostram o incremento precoce nos níveis
de IL-6 e TNF-α, imediatamente após a retirada do pinçamento aórtico, com pico em torno de
três a quatro horas para a IL-6 e mais cedo (duas horas) para o TNF-α.206 Esse aumento é
diretamente proporcional ao tempo de pinçamento aórtico e, portanto, associado à injúria pela
reperfusão celular, em especial miocárdica.207 Observamos também que a média do nível
sérico de IL-6 caiu nas 18 horas seguintes, mantendo-se, porém, ainda elevado em relação ao
valor basal. Tais dados são compatíveis com os descritos na literatura, onde a normalização é
relatada em cirurgias não complicadas em até 72 horas. Em relação aos níveis de TNF-α nas
18 horas, houve o retorno aos seus níveis pré-operatórios, denotando sua meia-vida curta, em
98
torno de 20 minutos, pico precoce e normalização em quatro horas após a retirada do
pinçamento aórtico.206
Nosso estudo também indicou, através da análise do efeito antiinflamatório pelas
citocinas, que a aprotinina nas doses utilizadas clinicamente não apresentou efeito
significativo na redução dos seus valores máximos no período de pós-operatório. Entretanto,
Else Tөnnesen e cols.206 relataram que, até 1996, raros e controversos ensaios clínicos, bem
desenhados, haviam documentado qualquer benefício no tratamento que objetivasse o
bloqueio ou inibição da cascata das citocinas.
Hill e cols.208 mostraram que o uso de menor dose de aprotinina reduziu a liberação de
TNF-α durante a CEC, em seres humanos, da mesma forma que a metilprednisolona; no
entanto, esse estudo randomizou apenas oito pacientes em cada grupo. O estudo de Schmartz
e cols.204 mostrou que, apesar do significativo aumento dos níveis de TNF-α durante e após a
CEC nos três grupos estudados (um grupo com uso de meia-dose, outro grupo com uso de
dose plena e outro controle), não se observou efeito da aprotinina na atenuação desse
processo. Um outro estudo prospectivo e randomizado209 com 200 pacientes submetidos à
CEC avaliou o efeito antiinflamatório de dose plena de aprotinina e do uso dos circuitos
recobertos com heparina. Cinqüenta pacientes foram randomizados para um dos quatro
grupos seguintes: circuito recoberto com heparina com o uso da aprotinina e sem o uso da
mesma, e circuito não recoberto com heparina com o uso da aprotinina e sem o uso da
mesma. Esses autores concluíram que não houve efeito da aprotinina nos níveis séricos de
TNF-α, IL-6 e IL-8. Todavia, ressaltam que os estudos concernentes aos níveis de TNF-α são
inconsistentes, uns concordantes com seus achados, outros não, evidenciando a falta de efeito
ou apenas um modesto aumento nos seus níveis. Além disso, permanece em aberto o fato de
que, sendo o aumento nos níveis de IL-6 e IL-8 precedidos da liberação de TNF-α, por que,
99
em estudos onde não ocorrem alterações nos níveis de TNF-α, aumentos nos níveis de IL-6 e
IL-8 são notados? Essa observação é ratificada por outros autores, apesar de não ter ocorrido
em nossa casuística. Lin e cols.210 afirmam que apesar do TNF-α ser o maior indutor da
expressão da IL-6, sua detecção clínica rotineira é infreqüente. Else Tөnnesen e cols.206
relataram que, em contraste com o que ocorre com a IL-6, até o ano de 1996 não havia
evidência de que o TNF-α fosse liberado em grandes quantidades em resposta à CEC.
Segundo aqueles autores, isso poderia resultar do fato de a coleta ser feita em sangue
periférico ou da interferência de vários fatores, como a sensibilidade do método de
diagnóstico utilizado, de polímeros de formas degradadas de algumas citocinas ou fatores
ligantes das mesmas, como receptores solúveis e auto-anticorpos. Apesar de a aprotinina ter
sido capaz de reduzir os níveis séricos de citocinas, como a IL-6 e a IL-8, durante a CEC,
esses achados são provenientes de estudos com menor liberação de TNF-α, sabidamente,
como já citado, um dos fatores de maior estímulo para expressão de outras citocinas.208,210
Ashraf e cols.211 não observaram redução nos níveis de TNF-α e de IL-6, porém
utilizaram meia dose de aprotinina. Esses achados são compatíveis com os resultados de
Seghaye e cols.212 em uma coorte pediátrica, na qual a terapia com meia dose de aprotinina
não foi efetiva na redução da liberação de citocinas. Esses trabalhos, como os de Wei e
cols.213, Englberger e cols.214 e Koster e cols.215, que também utilizaram meia dose de
aprotinina e não obtiveram impacto na redução dos níveis de IL-6, levantam a hipótese de que
níveis séricos mais elevados de aprotinina, cerca de 250 UIK/mL, são necessários para inibir
todas as proteases séricas envolvidas na ativação da resposta inflamatória sistêmica. No
entanto, a dose utilizada em nosso trabalho, alcançaria, em condições normais, esse nível
terapêutico.
100
Através da análise das citocinas, nossos resultados mostraram, diferentemente
daqueles da maioria dos ensaios clínicos, que a metilprednisolona, na dose utilizada na prática
cirúrgica, não teve efeito significativo na redução do nível sérico máximo da IL-6 e do TNF-α
no período de pós-operatório. A vasta maioria das investigações realizadas tem observado a
capacidade da metilprednisolona de beneficiar o balanço desses mediadores inflamatórios em
pacientes expostos à CEC, atenuando a elevação dos mediadores pró-inflamatórios e/ou
aumentando os mediadores antiinflamatórios. No entanto, poucos estudos em consonância
com os resultados do nosso não evidenciam tais efeitos.152
Numerosos estudos observacionais têm mostrado uma atenuação do aumento de IL-6 e
TNF-α. A utilização de doses variadas de metilprednisolona, entretanto, poderia interferir com
o nível da resposta inflamatória observada. Kawamura e cols.216 concluíram que a
metilprednisolona reduziu a produção de IL-6 com um possível benefício clínico; todavia, a
dose empregada por aquele grupo foi o dobro da administrada em nosso trabalho. O mesmo
pode-se observar com os resultados de Celik e cols.217, que usaram 30 mg/kg de
metilprednisolona antes e após a CEC, e com os de Varan e cols.218, que empregaram doses
menores de metilprednisolona (2 mg/kg) em comparação com 30 mg/kg em uma população
pediátrica. Em ambos os estudos, não foi observada diferença em relação aos níveis de IL-6
alcançados.
Em 1999, Tassani e cols.163 revelaram que, quando comparados com um grupo
placebo, os pacientes que receberam metilprednisolona (1g antes da CEC) obtiveram
significativa redução nos níveis de IL-6 e IL-8 e elevação nos níveis de IL-10. Todavia, esse
trabalho apresentou um importante viés na padronização, porque todos os pacientes utilizaram
a aprotinina, com um possível efeito na atenuação da SIRS.
101
Morariu e cols.219 concluíram que o uso de dexametasona foi capaz de modular a SIRS
através da inibição de IL-6 e IL-8, e maior geração de IL-10. Porém, os autores ressaltam que
uma das limitações do estudo foi o viés de seleção dos pacientes, que eram mais velhos no
grupo tratado, sendo um possível fator de confundimento. Esse fato é ratificado por Velthuis e
cols.220, que encontraram maiores níveis de endotoxinas circulantes e maior concentração de
TNF-α em pacientes com mais de 65 anos, quando comparados com pacientes mais jovens
(menos de 55 anos).
Por que tantas evidências científicas do impacto positivo da metilprednisolona sobre a
balança antiinflamatória, aqui representadas pelas citocinas e documentadas por diversos
autores, entre eles Diego e cols.221, Teoh e cols.222 e Bourbon e cols.223, não se traduziram em
benefício clínico, mostrando, em muitos casos, inúmeros efeitos adversos?
Nesse contexto, torna-se de suma importância ressaltar o elegante trabalho de Yeager
e cols.224, comprovando que concentrações fisiológicas de cortisol já determinariam máxima
supressão da IL-6 durante e imediatamente após a cirurgia cardíaca e que, apesar da maior
concentração de cortisol implicar numa maior liberação de IL-10 durante a cirurgia cardíaca,
os autores não observaram diferença no desfecho clínico, como em muitos outros estudos.
Aqueles autores concluem, portanto, que as implicações terapêuticas da supressão transitória
da inflamação aguda durante e imediatamente após a cirurgia cardíaca permanecem
desconhecidas.
Sem dúvida, a influência da extrema variabilidade interindividual no grau de extensão
da SIRS induzida pela CEC determina a dificuldade de se transportar os resultados do
laboratório para a prática clínica. Baseados nesses questionamentos, trabalhos como o de
Drabe e cols.225 determinaram que a variante genética E4 da apolipoproteína E,
reconhecidamente um fator de risco para aterosclerose e com efeito in vitro sobre as funções
102
dos monócitos, estava associada à maior liberação de IL-8 e TNF-α após a cirurgia cardíaca.
Tomasdottir e cols.226 concluíram que pacientes homozigotos para o alelo TNFB2, um tipo de
polimorfismo dentro do locus do TNF, apresentaram maior concentração de TNF-α e de IL-6
quando comparados aos pacientes homozigotos ou heterozigotos para o TNFB1.
Ao avaliar a resposta inflamatória pelas proteínas de fase aguda, nosso trabalho
mostrou que a cirurgia cardíaca com CEC desencadeou a liberação periférica de alguns desses
marcadores. Apesar de não ter sido objeto de análise estatística a variação desse aumento em
relação aos seus níveis basais, mas a influência que ambas as intervenções terapêuticas
poderiam determinar nessa variação, observamos que o pico dos níveis de fibrinogênio
ocorreu em 18 horas, de maneira equivalente nos três grupos, assim como os níveis de PCR.
Em estudo prévio, Pepys e cols.227 relataram que os níveis de PCR começam a se
elevar seis horas após um estímulo agudo, com seu pico máximo entre 24 e 48 horas, e que
sua meia-vida sérica é de 19 horas. A biossíntese de proteínas de fase aguda (PCR, amilóide
sérico A, α-1-antitripsina, fibrinogênio e haptoglobina) pelos hepatócitos é regulada por
vários fatores. A IL-6 se destaca por ser a principal citocina que inicia a resposta de fase
aguda no fígado. Após um estímulo inflamatório, níveis séricos máximos de IL-6 são
detectados entre 6 e 12 horas antes do pico das proteínas de fase aguda. O retardo no aumento
sérico dos níveis dessas proteínas após o início do processo inflamatório reflete o tempo
necessário para a síntese e secreção de citocinas, sua interação com os receptores dos
hepatócitos, a produção protéica e a eliminação e o acúmulo na corrente sangüínea. Portanto,
há uma relação temporal entre a liberação de IL-6, sua ação hepática e a subseqüente
produção dessas proteínas.
103
Nossos achados foram compatíveis com a cinética relatada, tendo em vista que o pico
do nível sérico da IL-6 ocorreu em três horas, ou seja, 15 horas antes do observado para a
PCR e para o fibrinogênio.
Apesar de constituir-se em uma proteína de fase aguda, observamos uma diminuição
nos níveis séricos pós-operatórios da haptoglobina em relação aos seus níveis basais, com
manutenção da estabilidade entre os dois períodos analisados. Tal achado nos fez concluir que
o estímulo inflamatório que foi capaz de aumentar os níveis séricos da PCR e do fibrinogênio
não foi suficientemente importante para se sobrepor à hemólise intravascular observada nos
pacientes submetidos à CEC, que sabidamente nesse contexto é a maior causa para redução
dos níveis séricos de haptoglobina. No entanto, nosso estudo não foi capaz de encontrar
diferença entre os dois tratamentos empregados na redução do fibrinogênio, da PCR e da
haptoglobina.
Milazzo e cols.228 foram um dos primeiros autores a relacionarem os níveis de PCR >
0,3 mg/dL com risco de isquemia miocárdica em pacientes no período de pós-operatório
imediato de cirurgia de revascularização miocárdica. Cappabianca e cols.229 relataram que
pacientes com níveis de PCR > 0,5 mg/dL estavam expostos a maior risco de mortalidade e
infecções intra-hospitalares, a despeito da correção da cardiopatia de base, com impacto na
morbi-mortalidade também em médio prazo.
No entanto, poucos estudos avaliaram o comportamento dessa proteína de fase aguda
diante das diversas intervenções que visassem à redução da SIRS. Como em nosso trabalho,
Varan e cols.218 não observaram diferença nos níveis de PCR após duas e 24 horas da
interrupção do pinçamento aórtico em pacientes que receberam doses diferenciadas (30 mg/kg
e 2 mg/kg) de metilprednisolona 30 minutos antes da CEC. Gessler e cols.230, porém,
analisando uma população pediátrica, mais uma vez não obtiveram resultado positivo com o
104
uso da metilprednisolona (30 mg/kg) na redução dos níveis séricos da PCR em relação ao
grupo controle. Diferentemente, Morariu e cols.219 apresentaram resultados positivos na
redução da PCR seis e 24 horas após a cirurgia, através de doses relativamente baixas de
metilprednisolona. Goudeau e cols.231 observaram significativa redução nos níveis de PCR,
entre outros marcadores inflamatórios, como a IL-6, com o uso de altas doses de aprotinina,
quando comparado ao uso de placebo. Todavia, aqueles autores avaliaram uma população de
alto risco cirúrgico, em oposição aos pacientes selecionados para o nosso trabalho. Também
utilizaram várias estratégias potencialmente antiinflamatórias, como circuitos recobertos com
heparina e hemofiltração concomitante ao uso da aprotinina.
Não encontramos referências na literatura sobre a correlação das medidas com
potencial efeito antiinflamatório, visando a atenuar a SIRS, empregadas no nosso estudo com
os valores dos níveis séricos de fibrinogênio e de haptoglobina.
A resposta leucocitária esperada após qualquer situação de estresse orgânico foi
evidenciada no nosso trabalho através do aumento do número absoluto de leucócitos e do
porcentual de neutrófilos circulantes nos três grupos estudados nas primeiras três horas. Esse
aumento manteve-se estável após 18 horas nos grupos controle e da aprotinina; porém,
alcançou um novo pico, nesse momento, no grupo que recebeu a metilprednisolona.
Como marcador de resposta inflamatória de fase aguda, a leucocitose é muito sensível,
porém de baixa especificidade, podendo estar relacionada a processos inflamatórios recentes
ou crônicos, aos insultos infecciosos, uso de determinadas drogas, entre outros. Bishop e
cols.232, desde 1968, nos ensinaram que os corticosteróides afetam os leucócitos circulantes. A
administração de glicocorticóides aumenta o número de leucócitos polimorfonucleares
circulantes como resultado da maior taxa de penetração no sangue, vindos da medula, e menor
taxa de remoção da circulação.
105
No entanto, poucos e, novamente, controversos estudos utilizaram esse marcador para
observar o efeito de intervenções com potencial antiinflamatório. Há 11 anos, Ashraf e
cols.211 analisaram o efeito antiinflamatório da aprotinina comparada com um grupo controle
através da contagem total de neutrófilos. Aqueles autores observaram que, apesar da
diminuição do número total de neutrófilos após a hemodiluição induzida pela CEC,
alcançava-se um pico duas horas após uso da protamina, retornando-se aos valores basais
após 24 horas, porém sem diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos
avaliados. Deve-se ressaltar que a dose utilizada de aprotinina naquele trabalho foi a metade
(meia dose) da dose utilizada por nós, a despeito do resultado obtido ter sido semelhante. É
curioso que, mais recentemente, Wei e cols.213, em um ensaio clínico com metodologia muito
semelhante à do anterior, inclusive utilizando a mesma dose de aprotinina, observaram um
resultado oposto, ou seja, uma redução na leucometria global com aquela intervenção.
Diferentemente de nossos resultados, em 1999, Yilmaz e cols.233 não obtiveram
diferença na redução da leucometria global pela metilprednisolona em relação ao placebo
entre 24 e 48 horas após o término da CEC. Todavia, a dose utilizada de metilprednisolona
nesse trabalho foi de 1 mg/kg, ou seja, uma dose 30 vezes menor que a utilizada por nós.
Quando Varan e cols.218 compararam o uso da metilprednisolona em dois esquemas de doses
diferentes (2 mg/kg e 30 mg/kg), não obtiveram diferença na redução da leucocitose
observada. Entretanto, como analisado por Gessler e cols.230 para os níveis de PCR, a
prednisolona na dose de 30 mg/kg não apresentou impacto significativo sobre o número de
leucócitos periféricos. Esses resultados só trouxeram mais questionamentos sobre a questão
da relação dose-efeito daquela droga. Cabe aqui ressaltar que, nesses dois últimos estudos,
avaliou-se, basicamente, uma população pediátrica.
106
Portanto, a significativa leucocitose, sem a elevação do número de neutrófilos
observada em nosso estudo no grupo que utilizou a metilprednisolona, poderia representar tão
e simplesmente um efeito dependente da classe e da dosagem por nós avaliada.
Deve-se ressaltar que, a despeito de não termos observado diferença significativa em
relação ao número de pacientes portadores de diabetes mellitus entre os grupos, essa patologia
estava presente em metade dos pacientes do grupo da aprotinina. Tendo em vista que a CEC
parece ter impacto no maior estresse oxidativo observado nos pacientes diabéticos, assim
como são observadas diferenças qualitativas em sua resposta inflamatória77,78, esse pode ter
representado um viés de seleção para o resultado negativo da intervenção nesse grupo.
As limitações do nosso estudo são semelhantes àquelas associadas a qualquer ensaio
clínico que vise a avaliar o efeito de drogas sob um cenário de complexas condições
fisiopatológicas. Apesar de, em sua maioria, haver um rigor na seleção dos pacientes, haverá
sempre a possibilidade de existir outras variáveis que podem interferir na resposta
inflamatória. Além disso, essa resposta envolve uma miríade de componentes humorais e
celulares outros que a IL-6, o TNF-α, as proteínas de fase aguda e os leucócitos globais
medidos na periferia, que podem ser importantes para o prognóstico dos pacientes. Uma
tendência na redução dos níveis de IL-6 nos grupos que utilizaram a aprotinina e a
metilprednisolona, porém sem significância estatística em relação ao placebo, pode significar
um erro tipo 2. Cabe ressaltar que nosso trabalho não teve poder para identificar prognóstico
clínico relacionado aos marcadores inflamatórios avaliados.
CAPÍTULO VII
CONCLUSÃO
108
VII - CONCLUSÃO
Este estudo não foi capaz de mostrar através de duas intervenções de amplo uso
clínico, administração de aprotinina e metilprednisolona, redução nos vários marcadores da
resposta de fase aguda da inflamação em uma população de pacientes submetidos à cirurgia
de revascularização miocárdica com CEC.
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110
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232.
HAYNES,
R.C.;
MURAD,
F.
Hormônio
Adrenocorticotrópico;
Esteróides
Adrenocorticais e seus Análogos Sintéticos; Inibidores da Biossíntese Adrenocortical
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233.
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ANEXOS
133
Anexo 1
Aprovação do projeto de pesquisa
pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital Barra D´Or
134
Anexo 2
Termo de consentimento livre e esclarecido
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Nome: __________________________________________________________________
Idade: ___________________; Sexo: M ( ) F ( ); Telefone: _____________________
Endereço: ________________________________________________________________
Identidade: ________________________; Data de Nascimento: _____________________
Protocolo de Pesquisa: Avaliação do efeito antiinflamatório da Aprotinina.
Pesquisador Responsável: Walter Homena Júnior
Objetivo da Pesquisa: Avaliar se a aprotinina reduz a “Síndrome da Resposta Inflamatória”
nos pacientes submetidos à cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea.
Com este trabalho, estamos pesquisando o efeito de uma droga que, de acordo com a
literatura pode ter uma ação inibitória da inflamação provocada pela cirurgia cardíaca.
Esse processo pode acarretar várias manifestações tais como: febre, hipotensão
arterial, maior tempo de permanência em Unidade de Terapia Intensiva, etc. Casos raros de
alergia, diminuição da função renal transitória e aumento da coagulação são descritos pela
literatura.
Com a utilização dessa droga, espera-se que ocorra diminuição da inflamação acima
citada. A utilização da mesma não acarretará custos adicionais.
O paciente poderá receber ou não essa medicação, dependendo de uma escolha
aleatória (sorteio) realizada imediatamente antes da cirurgia pelo anestesista.
A identidade do paciente será sempre protegida e mantida em absoluto sigilo em
quaisquer futuras publicações, onde os resultados do exame estarão sempre disponíveis para o
médico assistente e o próprio paciente.
O paciente tem o direito de retirar-se do estudo em qualquer momento sem que isso
traga prejuízo à continuidade de sua assistência e, também, tem o direito de fazer perguntas
adicionais para seu melhor esclarecimento.
Declaro que, após ter sido convenientemente esclarecido pelo pesquisador e ter
entendimento sobre o que me foi explicado, consinto em participar do presente protocolo de
pesquisa.
Data: ___ / ___ / ___
Assinatura do paciente ou responsável: _________________________________________
Assinatura do pesquisador: ___________________________________________________
Testemunha: ______________________________________________________________
135
Anexo 3
Planilha dos resultados
reg
184185
1778445
1822990
1844513
1898063
1907679
1937173
1980856
2008701
2059589
2082224
2166914
2168996
2192490
2210020
2235117
2247895
2251326
2282757
4408682
4450478
4525259
4614822
4655036
4681167
4727294
4918130
4972443
5087330
5104792
5108847
5245139
5291483
5432959
5700374
5728291
6421819
6862479
6895753
6907099
aprot
0
0
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tratam
C
C
0
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0
0
A
C
A
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0
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0
0
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0
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0
C
C
A
A
0
C
A
C
C
A
0
A
C
C
A
A
0
C
A
A
idade
60
59
74
49
66
71
63
61
62
59
67
65
58
68
46
79
68
74
65
46
65
64
64
48
71
47
50
65
65
66
69
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73
75
74
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57
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masc
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1,8
1,9
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1,8
1,9
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1,7
2,2
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2,0
1,9
1,5
2,0
1,7
1,9
2,1
2,0
2,4
1,7
1,8
1,8
1,9
1,7
1,7
1,8
1,9
2,0
1,8
1,8
branco
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