Un repaso de la protección miocárdica en cirugía cardíaca: retrospectiva desde 2020

Revisión bibliográfica que repasa los principios fisiopatológicos de la isquemia, la reperfusión y la tolerancia a la isquemia miocárdica, así como los conceptos de protección miocárdica y las principales evidencias en los resultados entre los distintos tipos de soluciones de cardioplejia en retrospectiva desde 2020.

El corazón precisa del aporte continuo de oxígeno y sustratos para mantener la función contráctil. La interrupción del flujo de sangre se denomina isquemia y la reanudación del mismo reperfusión, la cual por sí misma induce un mecanismo de daño miocárdico conocido como lesión por reperfusión, siendo complicado de diferenciarla del daño infligido por la isquemia, por lo que se acuña el término conjunto de daño por isquemia/reperfusión. Durante el periodo de isquemia miocárdica, existe un tiempo en el que la función cardiaca se puede recuperar total o parcialmente, conocido como periodo de tolerancia a la isquemia, y una vez superado se producirá un daño miocárdico irreversible. En humanos, este tiempo es de aproximadamente 20 minutos en condiciones de normotermia.

Con el desarrollo de la derivación cardiopulmonar, la necesidad de prolongar los tiempos de exclusión de la función del corazón aumentaron. El principio metabólico aplicado desde el inicio para extender la tolerancia a la isquemia miocárdica fue la aplicación de frío para disminuir el consumo de oxígeno. Los cirujanos operaban bajo el lema “opera tan rápido y tan frío como puedas”. Para mejorar la protección miocárdica (PM) se evaluó además la inducción de una parada cardíaca, modificando los potenciales de la membrana celular, sugiriendo que al reducir la demanda de energía también se enlentecería el consumo de oxígeno, extendiendo la tolerancia a la isquemia. A este concepto se le denominó “cardioplejia”.

La cardioplejia (CP) fría es actualmente la más utilizada en cirugía cardiaca (CC) en el mundo. Las estrategias de PM se han mantenido sin cambios durante décadas, siendo la CP Del Nido la más reciente, datando de los años 90. Comparando el número de artículos publicados en CC en la década de los 90 y de 2010, la producción científica se triplicó mientras que los artículos relacionados con la PM o CP disminuyeron a la mitad.

Los perfiles de los pacientes han cambiado, siendo más añosos, con más comorbilidades, mientras que las soluciones de CP siguen siendo las mismas.

– Comparación entre las diferentes soluciones cardiopléjicas y técnicas de administración:

Podemos diferenciar los diferentes tipos de CP según el solvente (cristaloide o sanguínea), mecanismo para conseguir la asistolia (perfil iónico extra o intracelular, hiperdespolarización), temperatura (fría-templada-caliente), vía de administración (anterógrada, retrógrada) o número de dosis (única, intermitente, continua). Con ello se consigue eliminar la generación espontánea y la propagación del impulso eléctrico que excita la contracción miocárdica.

La CP cristaloide más utilizada es la Bretschneider (HTK o Custodiol®). Con bajas concentraciones de sodio elimina la entrada rápida del ion a través de la membrana celular y detiene el potencial de acción en un estado de hiperpolarización. Las soluciones con altas concentraciones de potasio son CP sanguíneas e inhiben la salida del ion intracelular durante la repolarización de la membrana celular, produciendo la asistolia en un estado de despolarización. La combinación de ambas es posible, con la CP Del Nido que inhibe ambos mecanismos. En todos los casos la excitación eléctrica del aparato contráctil se bloquea, manteniendo el corazón parado y relajado, siendo fácilmente manipulable.

(Para artículos previos sobre el uso de la cardioplegia del nido: https://secce.es/luces-y-sombras-en-el-uso-de-cardioplegia-de-del-nido-en-cirugia-cardiaca/)

El principal problema en los estudios de las soluciones de CP reside en la gran variabilidad en las condiciones y en la aplicación de los protocolos. Aún así, los resultados son sorprendentemente similares.

En los trabajos que compararon la CP sanguínea vs. cristaloide se observó que la hemorragia posquirúrgica fue mayor con CP cristaloide y el uso de inotrópicos mayor con la sanguínea, sin diferencias en otras variables, principalmente mortalidad. Un metaanálisis halló menor síndrome de bajo gasto cardiaco (SBGC) y menores niveles de marcadores de daño miocárdico con la CP sanguínea, con valores similares en mortalidad e infarto de miocardio (IM), mientras que otro no halló diferencias significativas en las variables de estudio incluyendo IM, SBGC y mortalidad.

Otro estudio que comparó CP sanguínea fría vs. caliente no demostró impacto de la temperatura en la supervivencia ni en la mortalidad perioperatoria, pero sí mayores niveles de CK-MB con la CP fría. Un metaanálisis mostró mayor liberación de biomarcadores y menor índice cardiaco con la CP fría, sin repercusión en la morbimortalidad.

Además de valorar los niveles de marcadores de daño miocárdico o los índices de gasto cardiaco, otra forma de evaluar el daño miocárdico es por el edema cardiaco, pero su valoración es complicada. Mehlhornn et al. lo evaluaron en un modelo animal comparando CP sanguínea vs. cristaloide, sin hallar diferencias.

En cuanto a la vía de administración, un estudio comparando la vía anterógrada vs. retrógrada con CP sanguínea fría no halló diferencias. Otro estudio con CP cristaloide halló mayores niveles de troponinemia por la vía anterógrada.

La comparación entre la administración de dosis únicas vs. multidosis se ha evaluado en un metaanálisis, no hallando diferencias significativas en mortalidad o IM.

– Efectos cardioespecíficos de las soluciones cardiopléjicas:

Las estrategias de cardioprotección extienden la tolerancia a la isquemia miocárdica, pero este periodo de tiempo podría no ser inofensivo. Un estudio analizó la mortalidad con el tiempo de clampaje aórtico (TCA) obteniendo una mortalidad del 2,2%, siendo el TCA un predictor independiente.

Otro estudio de trasplantes cardiacos, relacionó el mayor tiempo de isquemia con más mortalidad a 30 días. Evaluando los datos de esta revisión sistemática entre el TCA y la mortalidad se halló una fuerte asociación entre las variables. Aparece una llamativa diferencia en la capacidad de la CP de extender la tolerancia a la isquemia entre pacientes jóvenes o añosos. La edad es uno de los cofactores más relevantes y tradicionalmente incrementa la morbimortalidad postoperatoria, además de que ha sido identificada como un factor de riesgo independiente en la mayoría de los análisis. El impacto específico de la edad en relación al TCA y sus resultados nunca han sido específicamente evaluados en el contexto de las soluciones de CP.

Un factor relacionado con la administración de CP es la necesidad de CEC, lo que causa un trauma adicional al corazón durante la canulación y su manipulación. Datos del estudio PARTNER 3 comparando la CC de SVA en pacientes de bajo riesgo quirúrgico vs. el implante transfemoral de TAVI, observaron una disfunción del ventrículo derecho en la mayoría de pacientes de cirugía, que no sucedía en el TAVI. Más investigaciones son necesarias porque a pesar de lo comentado, los resultados a largo plazo en cuanto a morbimortalidad se inclinan en la dirección de la cirugía convencional.

– Efectos extracardiacos de las soluciones cardiopléjicas:

Con la administración de CP se pueden administrar importantes cantidades de fluido que llegan a la circulación general y sus efectos extracardiacos pueden ser potencialmente negativos para los resultados.

Las reducción de las resistencias vasculares sistémicas (RVS) es un fenómeno conocido en CC con CEC. Se caracteriza por hipotensión y se asocian con ratios de morbilidad más elevados y tiempos de recuperación más alargados. Carrel et al. demostraron que unas RVS bajas están asociadas con el volumen total de CP infundida. Determinados tipo de CP (cristaloides) conducen a una vasoplejía más severa y requieren de mayores dosis de soporte vasopresor durante el perioperatorio. Este efecto puede ser reducido significativamente con la aspiración de la solución desde el seno coronario durante su administración evitando su entrada a la circulación sistémica.

La disfunción renal perioperatoria es una temida complicación asociada al incremento de la morbimortalidad. El mayor factor de riesgo de daño renal agudo perioperatorio es la preexistencia de insuficiencia renal, y puede verse afectada por episodios de hipotensión, SBGCC y necesidad de soporte con inotrópico/vasopresor, o bajo hematocrito perioperatorio. El daño renal suele evaluarse como resultado secundario en los estudios, lo que lleva a verse afectado por un error tipo I estadístico. Es por ello que se deberían realizar ensayos aleatorizados dirigidos ex profeso para investigar los parámetros de función renal como resultados primarios para evitarlo.

La administración de CP puede afectar a la aparición de disfunción cerebral basado en cambios en el estado electrolítico (hiponatremia) o por hemodilución. Algunos estudios demostraron mayor incidencia de infarto cerebral con CP caliente y retrógrada, o mayor frecuencia de delirium posoperatorio y convulsiones (en pacientes pediátricos) y edema cerebral (modelos animales) relacionado con el uso de CP.

– Innovaciones actuales:

La investigación ha continuado, pero no ha llegado a los quirófanos. Dobson et al. probaron una solución de hiperpolarización normokaliémica, resultando en una PM superior a la solución de St. Thomas.

La principal innovación es el Custodiol-N®, una modificación del clásico Custodiol® al que se añade un quelante del hierro para disminuir el daño oxidativo y L-arginina para mejorar la función endotelial, mostrando una reducción en los niveles de CK-MB postoperatorias.

Otra vía para optimizar la PM contra de daño por isquemia/reperfusión envuelve técnicas de pre y post-condicionamiento, pero a día de hoy no hay evidencias claras al respecto.

Con estos resultados se puede concluir que actualmente las diferentes soluciones de CP son de igual valía, de ahí que la actitud sea de “misión cumplida” debido también a la mejora continua en los resultados de morbimortalidad en CC a lo largo de las últimas décadas. Evaluar el rol de la edad, efectos en otros órganos y la repercusión sobre la función ventricular izquierda y derecha a corto y largo plazo permitirá avanzar en la selección de la mejor estrategia de PM. De hecho, el impacto de cofactores como la duración de la isquemia, repercusión sobre la función cardiaca basal, efectos extracardiacos de las CP no han sido investigados al detalle.

COMENTARIO:

Considerar la aparición de nuevas soluciones cardiopléjicas o estrategias “milagrosas” que mejoren la PM se antoja una quimera. Como se refleja en el artículo, los resultados en CC continúan mejorando con el paso del tiempo, a pesar de no haber cambios en la PM en las últimas 3-5 décadas. Por lo tanto, podemos considerar que la CP cumple su función, y las mejoras observadas se deben atribuir a las mejoras en los cuidados perioperatorios de los pacientes y a las técnicas y materiales quirúrgicos y de perfusión.

Cada equipo quirúrgico elige la CP que considera más conveniente y la similitud en los resultados obtenidos entre las diferentes estrategias nos lleva a una falta de evidencias que proponga una de ellas como referencia. Cada tipo de CP tiene sus peculiaridades y éstas deberían tenerse en cuenta a la hora de seleccionarla para un paciente determinado realizando una valoración individualizada, según comorbilidades (diabetes, HTA, insuficiencia renal), tipo de CC (larga, corta, con parada circulatoria), características del paciente (hematocrito, superficie corporal), etc.

Las CP cristaloides producen una mayor hemodilución lo que disminuirá el valor del hematocrito. Las CP cristaloides hiperpolarizantes producirán hiponatremia. Otras soluciones tienen entre sus componentes glucosa, lo que producirá hiperglucemia, sobre todo en pacientes diabéticos. En las que se administran en unidosis, hay que asegurar su correcta administración porque un error conllevaría a una PM insuficiente con graves consecuencias, así como no está establecido el protocolo a seguir en caso de necesidad de redosificación. Las estrategias multidosis pueden alargar los tiempos de CEC. Para todos estos efectos secundarios podemos proponer soluciones: diuréticos, hemoconcentradores, administrar sodio, insulina, repetir dosis de CP en las unidosis o elegir bien el momento de administración en las multidosis para que interfieran lo menos posible con la cirugía. Por ello, aún todavía hoy, la selección de la CP se sigue haciendo por el “a mi me va bien”.

REFERENCIA

Mukharyamov M, Schneider U, Kirov H, Caldonazo T, Doenst T. Myocardial protection in cardiac surgery-hindsight from the 2020s. Eur J Cardiothorac Surg. 2023 Dec 1;64(6):ezad424. doi: 10.1093/ejcts/ezad424. PMID: 38113432.

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