PROTECCIÓN CEREBRAL EN LA PERFUSIÓN DE RECIÉN NACIDOS
RESULTADOS INMEDIATOS Y A LARGO PLAZO.

La perfusión de neonatos ha presentado un desarrollo acentuado en las dos ultimas décadas, especialmente debido a la tendencia para realizar la corrección de las cardiopatías congénitas el más precozmente posible.

Los objetivos de la cirugía correctiva en la edad neonatal son:

1. Asegurar la supervivencia de los niños y,
2. Normalizar la función cardiaca.

En los dias actuales tenemos una grande preocupación con la evolución neurológica a largo plazo de los niños operados en la edad neonatal.

Es importante recordar que el neonato es un organismo en transición, desde los puntos de vista anatómico y funcional. El organismo del neonato es en realidad una corta fase evolutiva entre la vida fetal y la vida post-natal.

El organismo de esos niños se encuentra bajo una evolución continua, desde el nacimiento hasta los primeros 28 días de vida. El desarrollo del organismo solo se completa en la fase de vida postnatal. Por esas razones, el organismo del neonato tiene estructuras y funciones transitorias que deben ser consideradas en la condución de la perfusión.

Nosotros sabemos que la estructura y la función de diversos órganos, como los riñones, hígado, miocardio y los pulmones, solo se completan algún tiempo después del nacimiento. El cerebro, que nos interesa mas de cerca, sólo completa su desarrollo en torno de los 2 a 3 años de vida. Esto suele ser de grande importancia para explicar la facilidad con que el cerebro de los neonatos sufre injuria antes, durante y después de la circulación extracorpórea.

El cerebro es el primer órgano importante a iniciar su desarrollo y el último a completarlo. El desarrollo estructural del cerebro se completa en cuatro fases que se superponen.

La primera fase es de proliferación celular, que se completa en pocas semanas después del nacimiento.
La segunda fase es de migración neuronal, que se completa después de los tres primeros meses de vida.
La tercera fase consiste en la diferenciación celular y su duración media es de aproximadamente 10 a 12 meses.
La cuarta fase consiste en el crecimiento de los axónes, en la formación de las sinapsis, en la remodelación y en la mielinización de las neuronas. Esa fase se puede estender hasta el final de los dos a tres primeros años de vida.

Vamos rever la curva de mortalidad de la cirugía cardiaca con circulación extracorpórea en recién nacidos, desde su inicio (Figura 1).

En los años sesenta, la supervivencia de un neonato sometido a la circulación extracorpórea era muy rara. El final de la década de 70 fue marcado por la introducción de las técnicas de hipotermia profunda que han permitido individualizar la perfusión neonatal y contribuyeran para la primera y significativa baja en la mortalidad, de casi absoluta para cerca del 65%. En los años 80, el refinamiento de algunas técnicas operatorias y la construcción de mejores oxigenadores de membrana capilar específicos para neonatos, han permitido bajar la mortalidad para cerca de los 20%. En los años 90, algunos perfeccionamientos en la protección del miocardio y en la manipulación postoperatoria inmediata bajaron la mortalidad para los aceptables 12%. En los días actuales los servicios con mayor cantidad de cirugía neonatal consiguen un desempeño muy bueno, con mortalidad media que alcanza a los 5-8% y puede ser comparada a los resultados obtenidos con los niños mayores y con adultos.

La mejora de la supervivencia de los neonatos sometidos a la CEC ha permitido observar su evolución a largo plazo e identificar una gran incidencia de disturbios neurológicos y neuropsiquiatricos, muchas veces capaces de interferir seriamente con las actividades normales de la vida diaria.

Las complicaciones neurológicas tienen consecuencias que afectan a los individuos, la familia y la comunidad en que están insertados. Los niños necesitan una educación especial en virtud de las secuelas neurológicas o neuropsiquiatricas. Por eso, muchos de los niños superviventes a la corrección de una cardiopatía en edad neonatal representan una sobrecarga emocional social y económica difícil de soportar en el contexto familiar.

Existe una fuerte influencia de diversos factores de la CEC sobre el cerebro y que son capaces de producir isquemia y sus consecuencias. La extensión del daño producido por la injuria de la isquemia en un neonato es muy difícil de evaluar. Es necesaria una observación cuidadosa del desarrollo físico, motor y psiquiatrico a largo plazo para determinar la presencia y la gravedad de eventuales secuelas.

Vamos rever, muy rápidamente, los principales factores de la CEC que, de modo indiscutible son capaces de producir injuria neurológica durante la perfusión de recién nacidos.

COLATERALES AORTOPULMONARES.

En las cardiopatias congénitas cianóticas las colaterales aortopulmonares pueden desviar en los casos más severos, hasta el 30-40% del flujo de la bomba arterial. La sangre desviada regresa al corazón sin atravesar los lechos capilares y, por lo tanto, sin liberar oxigeno en los tejidos (incluso el cerebro). Cuando eso ocurre, debido al gran retorno de sangre al corazón, no es raro que el equipo quirúrgico pida al perfusionista para reducir el flujo de la bomba arterial. Eso contribuye para una mayor reducción del flujo sanguíneo destinado al cerebro. La presencia de circulación colateral aortopulmonar reduce la velocidad del enfriamiento cerebral y aumenta el daño metabólico después de un período de paro circulatorio hipotérmico, por ejemplo.

ENFRIAMIENTO Y RECALENTAMIENTO

El enfriamiento de los neonatos debe ser más lento y gradual para que sea eficaz. Las temperaturas habitualmente usadas para monitorizar el empleo de la hipotermia, como de la nasofaringe, recto, membrana timpánica y de la sangre arterial, no refleja adecuadamente la temperatura cerebral.

La mejor monitorización es la saturación de oxígeno de la vena yugular interna. Esa saturación de O2 puede ser un indicador indirecto y aproximado de la adecuación del enfriamiento. Una saturación baja indica gran consumo de oxígeno y, por lo tanto, enfriamiento inadecuado.

Esta demostrado que el enfriamiento homógeno de un neonato requiere un periodo de aproximadamente 30 minutos, para asegurar el enfriamiento del tejido cerebral y la consecuente reducción de la taja metabólica.

El recalentamiento debe ser igualmente lento. Un recalentamiento rápido produce un desequilibrio entre el flujo y el metabolismo cerebral. La temperatura del cebado no debe ultrapasar los 34-37⁰C en la etapa final del recalentamiento. Es esencial evitar el desarrollo de hipertermia después de la CEC. La hipertermia agrava la injuria neurológica después del paro circulatorio.

PARO CIRCULATORIO HIPOTERMICO

La injuria producida por la hipóxia/isquemia y reperfusión es una importante causa de complicaciones, inclusive cerebrales, en neonatos sometidos a la corrección de cardiopatias congénitas con CEC. El periodo de seguridad absoluta aún no es conocido con precisión.

Estudios recientes indican que el ATP en el tejido cerebral, desaparece luego de los 20-30 minutos de paro circulatorio.

Cuando si anticipa una cirugía prolongada, períodos de para de 15-20 minutos pueden ser intercalados con cortos periodos de reperfusión (3 a 5 minutos). Con esas medidas los resultado inmediatos del paro circulatorio parece mejores y la protección cerebral parece más adecuada. Eso quiere decir, en otras palabras, que la incidencia de complicaciones neurológicas puede ser más baja.

El metabolismo cerebral si mantiene aeróbio durante los primeros 20 minutos del paro circulatorio. Después de eso periodo el metabolismo si torna anaeróbio y los niveles de lactato cerebral aumentan acentuadamente.

BAJO FLUJO DE PERFUSIÓN

Las dificultades del paro circulatorio, la ocurrencia de lesiones neurológicas inmediatas y de corto plazo y el diseño de cánulas de punta metálica angulada y de paredes finas paredes finas, la canulación directa de las venas cava superior y inferior y de la aorta, dejando los atrios libres, permitieron la adopción más amplia de la perfusión continua hipotérmica con periodos de bajo flujo, en substitución al paro circulatorio.

Algunos autores demostraran la superioridad de la perfusión con bajo flujo al revés de paro circulatorio, en relación con la protección cerebral.

Estudios en neonatos sometidos a la corrección de la transposición de las grandes arterias, en que el flujo cerebral fue monitorizado por el Doppler sugieren que el flujo de perfusión necesario para mantener una perfusión cerebral adecuada, en los neonatos, varia entre 35 y 50 ml/kg/min. El mismo estudio indica que la presión cerebral mínima de 13 mmHg fue necesaria para mantener el flujo cerebral durante la perfusión hipotérmica (presión media de perfusión - presión venosa cerebral).

La perfusión con bajo flujo no libera lactato en las células cerebrales, al contrario del paro circulatorio hipotérmico.

MANIPULACIÓN DEL pH (ALFA-STAT X pH-STAT).

La estrategia alfa-stat produce vasoconstricción cerebral y colapso microvascular. Además de eso, la reperfusión es más lenta. Hay una mayor incidencia de complicaciones neurológicas inmediatas, principalmente convulsiones y coreotetosis.

En la estrategia pH-stat la auto-regulación de la circulación cerebral es inhibida y el flujo de sangre cerebral se torna dependiente de la presión arterial media. Eso favorece el enfriamiento más homogéno del tejido cerebral. Hay recuperación más rápida de los fosfatos de alta energía después del paro circulatorio hipotérmico. Con todo, hay una mayor producción de embolias gaseosas debido a las alteraciones de la solubilidad de los gases.

A pesar de los mejores resultados inmediatos, los neonatos operados con la estrategia pH-stat también presentan complicaciones neurológicas y neuropsiquiatricas en su desarrollo de medio plazo después de la cirugía.

En el momento de la alta del hospital el examen neurológico de los neonatos sometidos a la operación de Jatene fue anormal en 2/3 de todos los pacientes. La proporción de pacientes con examenes neurológicos anormales fue semejante en los dos grupos de pacientes.

RESPUESTA INFLAMATORIA SISTÉMICA DEL ORGANISMO

La activación de la respuesta inflamatoria sistémica del organismo constituye un factor agravante de la injuria producida por la secuencia de isquemia- reperfusión. El aumento de la permeabilidad capilar resultante de esa respuesta excesiva produce edema acentuado. El edema cerebral puede comprometer seriamente la irrigación del tejido cerebral y causar lesiones irreversibles.

Algunos grupos admiten que el pretratamiento con metilprednisolona puede tener un efecto favorable en la reducción de la intensidad de la respuesta inflamatoria sistémica.

La ultrafiltración modificada puede contrabalancear los efectos indeseables del edema, por la rápida remoción del exceso de agua en los tejidos.

HEMODILUCIÓN EXCESIVA

El grado de hemodilución puede variar considerablemente. El hematocrito superior al 30% es ideal para la oxigenación del tejido cerebral.

La hemodilución excesiva reduce la oferta de oxígeno a los tejidos (incluso el cerebro) y contribuye para acentuar el edema. Un hematocrito elevado puede funcionar como una especie de " reservorio adicional de oxigeno" para los periodos de paro circulatorio. Los neonatos con un hematocrito más elevado durante la perfusión presentan menores niveles de creatino-Quinazas BB (CK-BB), un marcador de injuria cerebral, en comparación con los neonatos operados con mayores grados de hemodilución.

HIPERGLUCEMIA

La CEC produce hiperglucemia por varios mecanismos que varían desde la respuesta al stress de la perfusión hasta la inhibición de secreción de insulina. Durante la isquemia la glucosa es metabolizada anaerobicamiente y produce un exceso de lactato que causa acidosis intracelular. Durante la isquemia cerebral la hiperglucemia puede aumentar la liberación de neurotransmisores excitatórios. Así la hiperglucemia puede acentuar las lesiones de la isquemia-reperfusión.

Una información que tiene mucha importancia práctica es la de que no podemos olvidar que, a pesar de los efectos nocivos de la CEC, muchos neonatos ya llegan al quirófano con algún grado de injuria cerebral. En esos casos, la CEC puede ser un elemento capaz de contribuyr para acentuar las lesiones existentes.

La injuria previa a la cirugía pude ser producida por hipoxia, especialmente en los niños con cardiopatias cianóticas, por bajo debito cardíaco, especialmente en los niños con insuficiencia cardíaca.

Cerca del 5 - 10% de los niños con cardiopatías congénitas tienen también anormalidades en ciertas regiones del cromosoma 22. Todos esos niños presentan retardo del desarrollo neurológico.

Así, sabemos que una injuria cerebral puede ocurrir antes, durante o después de la perfusión de los neonatos.

Limperopoulos y colaboradores estudiaran los disturbios del desarrollo en niños con cardiopatías congénitas y evaluaran los resultados aisladamente en recién nacidos. Datos recientes indican que hay anomalias neurocomportamentales en más de 50% de los neonatos antes de la cirugía. Es de gran importancia la observación de que esas anormalidades persistirán después de la cirugía, en la mayoría de los niños. Aún segundo el mismo estudio, en los neonatos con lesiones cianóticas y saturación arterial inferior al 85% las anomalias son más frecuentes. Muchas de las anormalidades neurológicas encontradas continúan su progresión mismo después de la cirugía cardiaca.

Jonas y colaboradores de Boston Children´s Hospital estudiaran 171 neonatos operados para corrección de transposición de las grandes arterias por la técnica de Jatene. Un grupo de neonatos fue operado con hipotermia profunda y paro circulatorio mientras el otro grupo fue operado con hipotermia profunda y bajo flujo de perfusión para las fases críticas de la operación.

Los niños operados con paro circulatorio presentaran:
1. Recuperación más lenta de la actividad cerebral por el electroencefalograma;
2. Mayor liberación de creatinoquinasis BB, el marcador especifico del tejido cerebral;
3. Mayor incidencia de convulsiones, y
4. Mayor incidencia de alteraciones del electroencefalograma.

El examen de esos niños con 1 año de edad mostró que los operados con paro circulatorio presentaran más alteraciones neurológicas. Además de eso, el desarrollo de las funciones motoras fue menor.

Con dos años y medio de edad, los niños operados con paro circulatorio tuvieran más dificultades con la expresión verbal y su desarrollo motor fue más demorado y pobre.

La evaluación neurológica minuciosa de los niños de los dos grupos a los 4 años y medio de edad mostró que:

1. 42 niños (28%) presentaran anormalidades neurológicas no muy bien caracterizadas que fueran denominadas de " posibles" anormalidades;
2. 45 niños (30%) presentaran anormalidades neurológicas indiscutibles;
3. La mayoría de las anormalidades encontradas (87%) fue considerada leve o moderada, y
4. Los niños que presentaran convulsiones en el post-operatorio inmediato tuvieran más anormalidades neurológicas y mayor redución del QI. Eso mostró que las convulsiones no son tan benignas como han parecido hasta hace algún tiempo.

Pesquisadores del mismo grupo de Bellinger y Jonas (Boston Children' s Hospital) compararan los niños operados con hipotermia profunda y paro circulatorio divididos en 2 grupos, conforme la estrategia usada para él control del pH.

Un año después de la operación , los índices de desarrollo psicomotor y de desarrollo mental fueran semejantes en los pacientes operados con la estrategia alfa-stat y los neonatos operados con la estrategia pH-stat.

Exámenes entre los 2 y los 4 años de edad hicieran un muestreo de resultados semejantes. O sea, sin diferencias apreciables entre los dos grupos de niños.

EVALUACIÓN A LOS 8 Y 14 AÑOS DE EDAD

En un estudio de los resultados tardíos de un grupo de 60 neonatos con transposición de las grandes arterias operadas con bajo flujo de perfusión y paro circulatorio para los momentos críticos de la operación se ha observado que:

1. Había déficit neurológico en 27% de los casos;
2. Había dificultades con la habla en 40% de los niños;
3. Havia reducción de las funciones motoras, de las habilidades adquiridas y del lenguaje - la incidencia global de dificultades en el desarrollo psicomotor (una o más funciones) fue de 55%.
4. Es importante saber que cuando evaluadas a los 5 años de edad la incidencia global de dificultades de esos mismos niños era solo del 26%. Eso muestra el carácter evolutivo del comprometimiento cerebral cuando los niños son operados en la edad neonatal.

EVALUACIÓN A LOS 12 Y 17 AÑOS

Williams y colaboradores revisaran la base de datos de la Congenital Heart Surgeons Society que incluye 829 neonatos operados en las 2 primeras semanas de vida, en 24 hospitales diferentes, en la fase de transición de las operaciones de Mustard y Senning (corrección atrial) para la corrección a nivele arterial (operación de Jatene). 383 neonatos recibieran la operación de Jatene, 150 recibieran la operación de Senning y 98 recebieran la operación de Mustard. Los demás recibieran la operación de Rastelli. Las operaciones fueran conducidas con diferentes técnicas de perfusión, paro circulatorio y bajo flujo de perfusión asi como con las dos estrategias de manoseo del pH.

El examen de esos niños entre los 12 y los 17 años de edad permitió anotar dificultades psicomotoras y déficit psicosocial en cerca de 68% de los pacientes.

Tratase de una incidencia alarmante en términos cuantitativos. La mayor parte de los déficits, felizmente es de naturaleza leve o moderada pero, las alteraciones existentes son indiscutiblemente capaces de interferir con la calidad de vida de sus portadores.

En conclusión, podemos decir que:

1. Los neonatos portadores de cardiopatías congénitas, muy frecuentemente presentan alteraciones neurológicas asociadas.
2. La CEC neonatal concentra un conjunto de factores capaces de producir injuria o de agravar una injuria neurológica preexistente.
3. La CEC neonatal es un territorio parcialmente desconocido, con espacio para la adopción de nuevas técnicas y nuevos conocimientos.
4. Deseamos que, en un futuro próximo, los neonatos operados con CEC puedan presentar un desarrollo psicomotor y intelectual normal.

REFERÊNCIAS