Revista Latinoamericana de Tecnologia Extracorpórea XI,3,2004

A RESPOSTA INFLAMATÓRIA DA CEC: O PAPEL DA FILTRAÇÃO DOS LEUCÓCITOS.

George Asimakopoulos
Hammersmith Hospital, London, UK.
Traduzido do original com permissão dos Editores
Publicação Original: Perfusion 17:7-10, 2002.
Traduzido por Decio O. Elias e Maria Helena L. Souza

ABSTRACT

Leukocyte activation is a significant component of the systemic inflammatory response to cardiopulmonary bypass (CPB). Various strategies have been developed aiming to reduce leukocyte activation and its deleterious effects on organ function after cardiac surgery. Leukocyte filtration aims to physically remove activated leukocytes from the circulation during CPB. The technique has been used since the mid-1990s but its efficacy in attenuating the effects of inflammatory response remais controversial. This article presents a review of published trials investigating the effects of leukocyte filtration on humans indergoing cardiac surgery.

Rev Latinoamer Tecnol Extracorp 11,3,2004


RESUMO

A ativação dos leucócitos é um componente significativo da resposta inflamatória sistêmica da circulação extracorpórea (CEC). Varias estratégias tem sido desenvolvidas com o objetivo de reduzir a ativação leucocitária e seus efeitos deletérios sobre a função dos órgãos, após a cirurgia cardíaca. A filtração dos leucócitos tem o objetivo de remover fisicamente os leucócitos ativados da circulação, durante a CEC. A técnica tem sido usada desde a primeira metade dos anos noventa mas, sua eficácia em atenuar os efeitos da resposta inflamatória, continua controversa. Este artigo apresenta uma revisão das experiências publicadas investigando os efeitos da filtração dos leucócitos em humanos durante uma cirurgia cardíaca.


INTRODUÇÃO

A resposta inflamatória sistêmica com ativação das cascatas moleculares, ativação celular, acumulação de liquido intersticial, disfunção dos órgãos e, ocasionalmente, falência múltipla de órgãos ainda é uma conseqüência da cirurgia cardíaca comumente reconhecida. A inflamação sistêmica após a cirurgia cardíaca envolve a ativação dos componentes sanguíneos e do endotélio e parece ser o resultado do contato entre os componentes humorais e celulares do sangue com o material sintético do circuito da CEC, isquemia e reperfusão e trauma operatório [1,2]. Eventos precoces, tais como a ativação do complemento, levam à ativação dos leucócitos e das células endoteliais. Estas produzem citoquinas e outras moléculas pró-inflamatórias que produzem mais ativação celular e expressão de moléculas de adesão na superfície dos leucócitos e das células endoteliais. A interação entre estes dois grupos celulares freqüentemente progride para produzir a interrupção da barreira endotelial normal, edema tissular e falência dos órgãos.

O PAPEL DOS NEUTRÓFILOS

Os leucócitos, e em particular os neutrófilos, são participantes cruciais no processo inflamatório devido a sua rápida ativação e resposta ao estímulo quimiotático. A expressão induzida de moléculas de adesão nos neutrófilos e nas células endoteliais ativadas resulta em seqüestro de neutrófilos no interior dos tecidos. A circulação extracorpórea freqüentemente está associada à uma neutropenia inicial, seguida por uma neutrofilia pós-operatória. A integrina leucocitária CD11b/CD18 promove a firme adesão dos neutrófilos às células endoteliais e também serve como um indicador precoce confiável da ativação dos neutrofilos. A sua expressão está aumentada durante a CEC [3]. Os neutrófilos ativados secretam enzimas, tais como a elastase, a mieloperoxidase e a lactoferrina, que promovem lesão endotelial e extravasamento de neutrófilos [4]. A sua liberação no plasma sugere significativa ativação dos neutrófilos que involve a degranulação. Os níveis plasmáticos de mieloperoxidase e lactoferrina aumentam significativamente durante a CEC [5,6].

Na injuria dos órgãos associada à CEC, os neutrófilos parecem desempenhar um papel importante. A contagem dos neutrófilos após a administração da protamina excede a sua contagem no sangue arterial sistêmico, o que sugere que os neutrófilos são seqüestrados nos pulmões, fazendo com que esse órgão sofra injuria com facilidade [7]. A concentração de neutrófilos no líquido do lavado brônquico foi mais elevada após a CEC em comparação com os pacientes de um grupo controle [8]. As alterações histológicas no pulmão de cães confirmam que o sequestro de neutrófilos ocorre em associação com edema das células endoteliais e escape de hemácias para o espaço alveolar, com início, principalmente, após a reperfusão [9]. Em um outro modelo de injúria pulmonar, grande número de neutrófilos infiltrou os alvéolos durante a injúria do tipo isquemia-reperfusão em ratos [10].

Publicações prévias sugerem que a parada miocárdica pela cardioplegia pode causar algum grau de injúria miocárdica. Há evidências recentes que demonstram que a isquemia miocárdica e as alterações da estrutura e do desempenho miocárdico associados, tem um componente inflamatório significativo. Hennein et al [11] verificaram que as anormalidades da parede ventricular esquerda pós- operatórias estavam associadas aos níveis séricos das citoquinas inflamatórias interleucina-6 e interleucina-8. Como as citoquinas inflamatórias podem ativar os neutrófilos, estes dados são consistentes com estudos subseqüentes que indicam que a presença de neutrófilos ativados tem relação com a depressão miocárdica. A infusão de uma coração de coelho na preparação de Langendorff com neutrófilos ativados produziu significativa deterioração funcional após a reperfusão [12]. Há poucas evidências diretas, contudo, ligando os neutrófilos ativados com a disfunção transitória de segmentos do miocárdio após a CEC em seres humanos. Em um estudo recente a diferença veno-arterial transcardíaca de IL-6 e de neutrófilos ativados revelou que há produção de citoquinas inflamatórias miocárdicas e seqüestro de neutrófilos no miocárdio de pacientes submetidos a cirurgia de bypass das artérias coronárias [13]. Em um estudo anterior com animais, suínos submetidos a depleção de leocócitos durante a CEC mostraram uma melhor preservação da função ventricular esquerda [14].

FILTRAÇÃO LEUCOCITARIA NA CIRURGIA CARDIACA

Várias estratégias anti-inflamatórias tem sido investigadas na cirurgia cardíaca, desde que os efeitos potencialmente lesivos da inflamação sistêmica começaram a ser entendidos. Os métodos anti-inflamatórios podem ser dirigidos a praticamente qualquer estágio e qualquer molécula do complexo inflamatório. Os leucócitos tornaram-se um alvo óbvio, devido ao seu fundamental papel na inflamação, conforme já mencionado. Desejou-se, desse modo, que a remoção mecânica dos leucócitos por filtração durante a CEC, pudesse atenuar os efeitos da inflamação sistêmica. A filtração dos leucócitos durante a CEC foi inicialmente testada em animais na primeira metade dos anos 90 e, em seguida, usada em seres humanos submetidos à cirurgia cardíaca. Os filtros foram incorporados em série ao circuito da CEC, na maioria dos estudos, mas também foram usados para depletar o sangue das soluções cardioplégicas e mesmo na retransfusão do sangue residual após a CEC. Existem três tipos principais de medidas do resultado destes estudos: mediadores inflamatórios no sangue, marcadores de injuria dos órgãos no sangue e parâmetros clínicos de injuria dos órgãos.

FILTRAÇÃO SISTÊMICA DE LEUCÓCITOS: EFEITOS NOS MEDIADORES INFLAMATÓRIOS, MARCADORES DE INJÚRIA DOS ÓRGÃOS E RESULTADOS CLÍNICOS.

Uma revisão dos estudos publicados que ivestigaram o papel da filtração dos leucócitos na cirurgia cardíaca permitiu a identificação de certos padrões, embora, como na maior parte dos estudos semelhantes, não exista um consenso absoluto entre os diferentes investigadores. Quando os filtros leucocitários são incorporados em série, a contagem total de leucócitos é moderada mas significativamente, reduzida em comparação ao grupo controle de pacientes. Os filtros não depletam os leucócitos dos pacientes, mas, apenas em alguns estudos, parecem simplesmente limitar a leucocitose pós-operatória quando usados durante toda a CEC [15 -17] ou durante o período de reperfusão [18]. A velocidade de remoção dos leucócitos foi particularmente elevada quando o filtro era inserido no lado venoso do circuito [19]. Um estudo mostrou que os filtros tem relação com a redução da expressão do componente CD18 das integrinas nos neutrófilos no período pos operatório [20].

Os níveis plasmáticos de certos marcadores moleculares da inflamação foram medidos sem vantagem significativa para os grupos da filtração leucocitária. Os níveis de mieloperoxidase, componentes do complemento, interleucinas 6 e 8 e do fator alfa de necrose tumoral foram semelhantes entre os grupos da filtração e os controles [15,16,18-20]. Os marcadores da ativação dos neutrófilos (CD11b, mieloperoxidase e lactoferrina) não se reduziran quando os filtros foram usados [6].

Os efeitos da filtração dos neutrófilos na função pulmonar foram avaliados pela medida de parâmetros como o índice respiratório, PO2 do sangue arterial, espirometria e resistência vascular pulmonar. Nenhum do estudos até agora publicados, apresentou uma avaliação ampla da função pulmonar pós-operatória. A noção prevalente, contudo, é de que a filtração de leucócitos não foi demonstrada como capaz de reduzir a disfunção pulmonar [16,19-23], embora o índice respiratório pós-operatório tenha melhorado após a filtração leucocitária, em dois estudos [24,25]. Em um outro estudo, o sangue residual após a CEC foi depletado de leucócitos antes da reinfusão, resultando em melhor oxigenação do sangue [26]. Em relação aos marcadores da injúria miocárdica, a filtração de leucócitos não afeta os níveis de CK-MB [22,27].

FILTRAÇÃO LEUCOCITÁRIA NA CARDIOPLEGIA: EFEITOS NOS MEDIADORES INFLAMATÓRIOS, MARCADORES DE INJÚRIA DOS ÓRGÃOS E RESULTADOS CLÍNICOS.

Evidências iniciais dos efeitos potencialmentes benéficos da cardioplegia sanguínea depletada de leucócitos foram obtidos em experimentação animal [28]. A cardioplegia sanguínea depletada de leucócitos em seres humanos produziu níveis mais baixos de CK-MB e troponina T no sangue obtido no seio coronário, após a remoção do clamp da aorta, em comparação com pacientes que receberam cardioplegia sem depleção leucocitária [29,30]. Os níveis plasmáticos das enzimas foram similares nos dois grupos após o final da operação [29].

CONCLUSÕES

A cirurgia cardíaca com CEC freqüentemente é relacionada ao aumento da presença dos marcadores inflamatórios no sangue e com a disfunção dos principais órgãos. Estas alterações constituem a expressão da reação inflamatória sistêmica em reposta à cirurgia cardíaca. Os leucócitos ativados são participantes importantes da inflamação sistêmica e a sua remoção, portanto, parece ser uma estratégia anti-inflamatoria lógica. Estudos recentes investigaram os efeitos da filtração de leucócitos em seres humanos submetidos a cirurgia cardíaca. Os resultados apresentaram pouca evidencia de que os marcadores da inflamação, da injuria dos órgãos ou da disfunção orgânica foram afetados pelos filtros de leucócitos incorporados aos circuitos da CEC. A injúria miocárdica parece ser reduzida após a depleção de leucócitos na cardioplegia sanguínea. Como ocorre com a maioria das estratégias anti-inflamatorias, o benefício integral da filtração leucocitária na cirurgia cardíaca será obtido, quando os detalhes relativos ao momento apropriado, aos circuitos, aos materiais e à população de pacientes foram investigados e esclarecidos.

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