(Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. 2001; 48: 122-130)

ORIGINALES

Autotransfusión postoperatoria en cirugía cardíaca. Características hematológicas, bioquímicas e inmunológicas de la sangre recuperada del drenaje mediastínico J. Salas Millán*, N.G. de Vega*, J. Carmona Aurioles**, S. Negri Arjona***, J.J. García-Vallejo**** y M. Muñoz Gómez**** Servicios de *Cirugía Cardiovascular, **Anestesiología y Reanimación y ***Hematología y Hemoterapia. Complejo Hospitalario Carlos Haya. Málaga. ****GIEMSA. Bioquímica y Biología Molecular. Facultad de Medicina de Málaga.

Resumen OBJETIVOS. Aunque está bien documentado que la reinfusión de sangre no lavada del drenaje mediastínico disminuye los requerimientos postoperatorios de sangre homóloga tras cirugía cardíaca, se cuestiona su seguridad y eficacia sobre la base de sus posibles efectos adversos. El objetivo del presente trabajo ha sido evaluar el grado de alteración de la sangre de dicho drenaje en cirugía cardíaca con circulación extracorpórea. PACIENTES Y MÉTODO. En 20 pacientes sometidos a cirugía cardíaca bajo circulación extracorpórea se han obtenido 5 muestras perioperatorias de sangre: por venopunción, durante la inducción anestésica (muestra 1), al final de la circulación extracorpórea (muestra 2) y una hora después de la reinfusión de la sangre del drenaje mediastínico (muestra 5); y del reservorio de cardiotomía, en la primera y sexta horas del postoperatorio (muestras 3 y 4). En cada muestra se han evaluado parámetros hematológicos, bioquímicos e inmunológicos, así como el estado metabólico y funcional de los eritrocitos. RESULTADOS. Las concentraciones de hemoglobina libre en el plasma y el porcentaje de equinocitos estaban más elevados al final de la circulación extracorpórea y en el drenaje, correlacionándose este último con el descenso de la albúmina debido a la hemodilución. El resto de valores hematológicos y bioquímicos eran más bajos al final de la circulación extracorpórea y en el drenaje, pero no tras la reinfusión. No se detectaron alteraciones en la fragilidad osmótica eritrocitaria media, la captación de glucosa y aminoácidos o la concentración de 2,3bisfosfoglicerato (2,3-BPG). Las concentraciones plasmáticas de interleucina (IL) 10 se elevaron al final de la circulación extracorpórea, mientras que en sangre de drenaje se observó un aumento de IL-1β, IL-6 e IL-10. La reinfusión de sangre del drenaje no modificó signifi-

Correspondencia: Dr. M. Muñoz. Coordinador GIEMSA (Grupo de Estudios Multidisciplinarios sobre Autotransfusión). Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. Facultad de Medicina. Campus de Teatinos, s/n. Universidad de Málaga. 29071 Málaga. Correo electrónico: [email protected] Aceptado para su publicación en enero del 2001.

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cativamente el patrón de citocinas circulantes con respecto al observado al final de la CEC. CONCLUSIONES. La sangre recuperada del drenaje mediastínico tras cirugía cardíaca supone una excelente fuente de eritrocitos que conservan una funcionalidad y un estado metabólico normales y su reinfusión no modifica la respuesta inflamatoria del paciente a la circulación extracorpórea. Palabras clave: Cirugía cardíaca. Autotransfusión postoperatoria. Metabolismo eritrocitario. Citocinas. Hemoglobina libre en plasma.

Autotransfusion after cardiac surgery. Hematological, biochemical and immunological properties of shed mediastinal blood Summary OBJETIVE. Although it is well documented that the reinfusion of unwashed shed blood reduces postoperative homologous blood requirements after cardiac surgery, the efficacy and safety of the technique has been questioned on the basis of several possible adverse effects. We therefore aimed to evaluate the extent of mediastinal shed blood damage by cardiopulmonary bypass (CPB) and extravasation. PATIENTS AND METHOD. Five perioperative blood samples were obtained from each of the 20 patients undergoing cardiac surgery: by venipuncture, during the induction of anesthesia (sample 1), at the end of CPB (sample 2), and one hour after mediastinal shed blood reinfusion (sample 5), and from the cardiotomy reservoir at the first and sixth postoperative hours (samples 3 and 4). Hematological, biochemical and immunological parameters, and the metabolic and functional status of shed erythrocytes were studied in each sample. RESULTS. Hematological and biochemical values were lower at the end of CPB and in shed blood, but not after reinfusion. Inversely, plasma free hemoglobin levels and echinocyte formation were elevated after CPB and in shed blood, the latter correlating with the decrease in serum albumin levels due to hemodilution. No alterations were detected in erythrocyte median corpuscular fragi-

J. SALAS MILLÁN ET AL.– Autotransfusión postoperatoria en cirugía cardíaca. Características hematológicas, bioquímicas e inmunológicas de la sangre recuperada del drenaje mediastínico

lity, D-glucose, L-phenylalanine and L-serine uptakes or 2,3-bisphosphoglycerate content. Plasma IL-10 levels were elevated at the end of CPB, whereas shed blood showed increased levels of IL-1beta, IL-6 and IL-10. Shed blood retrieval did not modify the pattern of circulating cytokines found at the end of CPB. CONCLUSIONS. Shed mediastinal blood salvaged after cardiac surgery seems to be an excellent source of red cells, which conserve functional and metabolic status; once reinfused, shed blood does not modify the inflammatory response of the patient to CPB. Key words: Cardiac surgery. Shed blood retrieval. Erythrocyte metabolism. Cytokines. Plasma-free hemoglobin.

Introducción El desarrollo de técnicas quirúrgicas cada vez más complejas para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares ha elevado la demanda de sangre homóloga hasta unos niveles que, a menudo, superan la oferta de los bancos de sangre. Además, existe en la actualidad una creciente preocupación por sus posibles efectos adversos, como reacciones transfusionales, transmisión de enfermedades infecciosas e inmunodepresión1-3. La respuesta a estas inquietudes ha sido la puesta en marcha de estrategias para reducir los requerimientos transfusionales, potenciando especialmente el uso de la autotransfusión y el de fármacos con capacidad hemostática4-7. En lo que se refiere a la autotransfusión, aunque en cirugía cardíaca pueden utilizarse todas sus modalidades, la donación preoperatoria de sangre autóloga es la menos utilizada, dadas la características de estos pacientes4, aunque cuando puede realizarse es un método altamente efectivo para disminuir los requerimientos de sangre homóloga8. Por el contrario, la hemodilución normovolémica aguda (HNA) se utiliza a menudo en pacientes programados, aunque no debe ser empleada en intervenciones urgentes ni en reintervenciones9. La HNA hasta valores de hematócrito del 1820% suele ser bien tolerada por el paciente, disminuye la viscosidad sanguínea, mejora la perfusión tisular y consigue una disminución significativa del consumo de hemoderivados10,11. La recuperación intraoperatoria de la sangre durante la intervención quirúrgica se realiza mediante una máquina especial (cell saver) que aspira, hepariniza, centrifuga y lava la sangre, con lo que se obtiene un concentrado de hematíes listo para ser transfundido6. Con estos dispositivos se puede recuperar entre el 50 y el 75% del volumen de sangre vertido al campo quirúrgico, por lo que, en general, está admitida su utilización cuando se prevé una pérdida de al menos el 20% de la volemia durante la intervención, o bien cuando se anticipa que se puede recuperara al menos una unidad de concentrado de hematíes9. La recogida de la sangre procedente del drenaje mediastínico (SDM) mediante sistemas específicos o utilizando el mismo reservorio de cardiotomía, y su reinfusión al pacien-

te a través de un filtro es, cronológicamente, la última modalidad de autotransfusión que podemos aplicar en cirugía cardíaca, y constituye un procedimiento sencillo y de bajo coste. Sin embargo, aunque diversos estudios han demostrado su eficacia y seguridad en cirugía cardíaca12-17, al igual que en cirugía ortopédica18, existe aún una cierta controversia sobre su utilización que se centra no tanto en su ineficacia como método de ahorro de sangre19, como en sus posibles efectos adversos, como el aumento de la hemorragia por alteraciones de la hemostasia, el contenido en hemoglobina libre y mediadores inflamatorios de la sangre recuperada o las alteraciones de la funcionalidad y viabilidad de los eritrocitos reinfundidos20-23. Dentro de este contexto, los objetivos de este estudio han sido: a) examinar las características hematológicas, bioquímicas e inmunológicas de la sangre del drenaje postoperatorio en pacientes sometidos a cirugía cardíaca programada, y b) establecer el estado metabólico y funcional de los eritrocitos obtenidos de dicha sangre.

Pacientes y método Pacientes y muestras El grupo de estudio estuvo constituido por 20 pacientes consecutivos, con una edad media de 52 ± 4 años, seis sometidos a reemplazo valvular y 14 a derivación aortocoronaria bajo circulación extracorpórea (CEC), a los que se les reinfundió la sangre recogida del drenaje mediastínico en las primeras 6 h del postoperatorio (585 ± 142 ml/paciente). Para la recolección/reinfusión de la sangre del drenaje se empleó el reservorio de cardiotomía (H-4700, Bard® William Harvey®, EE.UU.) utilizado durante la intervención. Dicho reservorio está dotado de un filtro interno de 20 µm y recubierto de biotilo, un complejo heparínico. En todos los pacientes se obtuvieron 5 muestras perioperatorias: por venopunción, durante la inducción anestésica (muestra 1), al final de la CEC (muestra 2) y 1 h después de la reinfusión de la sangre del drenaje (muestra 5); y del reservorio de cardiotomía, en la primera y sexta horas del postoperatorio (muestras 3 y 4).

Parámetros hematológicos La determinación del hematócrito, las concentraciones de hemoglobina y los recuentos de hematíes, leucocitos y plaquetas se realizaron en muestras recogidas en tubos con EDTA (ácido etiléndiaminotetraacético) mediante la utilización de un contador hematológico (Technicon H·3, Bayer®, Alemania). La hemoglobina libre en plasma (HBLP) se determinó mediante la reacción de la bencidina. La morfología eritrocitaria fue analizada por duplicado con microscopia óptica (×100, Microphot FXA, Nikon®, Japón) en muestras teñidas según la técnica de May-Grümwald-Giemsa, y se evaluaron 1.000 células en cada una de ellas.

Fragilidad osmótica eritrocitaria Se determinó tanto en muestras de sangre fresca como tras la incubación de las mismas a 37 °C durante 24 h. Se utilizaron 13 disoluciones de cloruro sódico tamponado a pH 7,4 (10 ml) en concentraciones decrecientes desde 0,9 hasta 0% (agua destilada) y se añadieron 50 µl de sangre recogida en EDTA a cada una de ellas. La fragilidad osmótica eritrocitaria media o concentración de cloruro sódico necesaria para conseguir una hemólisis del 50%

123

Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. Vol. 48, Núm. 3, 2001

100

Porcentaje de la hemólisis total

80

60 50 40

20

0 0,9

0,75

0,55

0,41

0,3

0,15

0

CINa (%)

(FOEM) se obtuvo mediante la representación computarizada de los porcentajes de hemólisis en cada tubo (fig. 1). Los valores normales de este test son los siguientes: fragilidad corpuscular media en fresco (FOEMf) = 0,40-0,45% NaCl; fragilidad corpuscular media en muestras incubadas 24 h (FOEMi) = 0,465-0,590% NaCl.

Electroforesis de proteínas Las concentraciones de proteínas totales se midieron mediante la reación del Biuret utilizando un multianalizador (Multianalyzer 747, Hitachi®, Japón). El electroforegrama de proteínas se realizó en acetato de celulosa con un equipo de electroforesis Hite 320 (Olympus®, Alemania).

Citocinas Las concentraciones plasmáticas de interleucina-1β (IL-1β), IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-12, factor de necrosis tumoral-α (TNF-α) e interferón-γ (IFN-γ) se determinaron mediante enzimoinmunoanálisis (ELISA). Los límites de detección (pg/ml) fueron: < 1 para IL1β e IL-12; 1,4 para IL-6; 1,5 para IL-10 e INF-γ; < 2 para IL-4; < 4 para IL-5; < 5 para TNF-α, y 15 para IL-2.

Captación de glucosa y aminoácidos Los eritrocitos de las diferentes muestras de sangre se lavaron 2 veces con una solución de lavado (NaCl, 75 mmol/l; KCl, 75 mmol/l; EGTA, 0,1 mmol/l, y Tris-ClH, 10 mmol/l; pH 7,4) y una vez más con solución de incubación (NaCl, 150 mmol/l; KCl, 5 mmol/l; CaCl2, 0,5 mmol/l; MgCl2, 0,2 mmol/l, y Hepes-Tris, 10 mmol/l; pH 7,4), para eliminar leucocitos, plaquetas y plasma. Los eritrocitos lavados se suspendieron a un hematócrito del 10% en medio de incubación y se realizaron los ensayos de captación de glucosa y aminoácidos tritiados utilizando el método de parada en frío y centrifugación (12.000 × g durante 30 s)24. Los resultados se expresan como porcentaje del valor observado en la muestra 1 (control).

124

Fig. 1. Curvas de fragilidad osmótica eritrocitaria. Porcentaje de hemólisis para cada concentración de NaCl, tanto en fresco (䊏) como tras incubación a 37 ºC durante 24 h (▲), en muestras de sangre extraídas de los pacientes antes de la inducción anestésica, que pone de manifiesto la extrapolación de la fragilidad osmótica eritrocitaria media. Los resultados se expresan como media ± EE de 20 determinaciones.

Determinación de trifosfato de adenosina (ATP) y 2,3-bisfosfoglicerato (2,3-BPG) intraeritrocitarios Ambos metabolitos se midieron en sobrenadantes desproteinizados con ácido tricloracético (TCA) mediante la utilización de baterias de reactivos estandarizados. Para la obtención de dichos sobrenadantes se procedió a la mezcla de 1 ml de sangre con 1 ml de TCA al 12% (para el ATP) o 3 ml de TCA al 8% (para el 2,3-BPG), seguido de agitación, incubación a 4 °C durante 5 min y centrifugación (5.000 rpm durante 10 min). Para la determinación de ATP se siguió el método de la fosfoglicerato/gliceraldehído deshidrogenasa, mientras que para la de 2,3-BPG se utilizó el método de la fosfogliceratomutasa. Los resultados se expresan como porcentaje del valor observado en la muestra 1 (control).

Reactivos Se utilizaron los siguientes reactivos: L-[2,6 3H] fenilalanina (55 Ci/mmol), L-[3 3H]serina (30 Ci/mmol) y D-[6 3H] glucosa (37 Ci/mmol) de Amersham International PLC (Reino Unido). Los reactivos para la determinación de ATP y 2,3-BPG fueron suministrados por Sigma Chemical Co. (EE.UU.), y los empleados en el ELISA de IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IFN-γ y TNF-α por Bender Med Systems (Austria) y en el de IL-5 e IL-12 por Biosource International Cytoscreen (EE.UU.). El resto de reactivos fueron de grado analítico y procedían de Merck (Alemania).

Análisis estadístico Todos los resultados se expresaron como la media ± error estándar de (n) determinaciones. El estudio estadístico se realizó mediante el test de la t de Student para datos apareados en la comparación de medias. Las correlaciones lineales se estimaron mediante la r de Pearson. Los estudios estadísticos se realizaron con el paquete informático SPSS.

J. SALAS MILLÁN ET AL.– Autotransfusión postoperatoria en cirugía cardíaca. Características hematológicas, bioquímicas e inmunológicas de la sangre recuperada del drenaje mediastínico

TABLA I

Valores hematológicos en las diferentes muestras perioperatorias Muestra

Control 1

CEC 2

Drenaje 1 h 3

Eritrocitos (·105/µl) Hemoglobina (g/dl) Hematocrito (%) Plaquetas (·103/µl) HBLP (mg/l)

4,1 ± 0,2 11,9 ± 0,6 35,8 ± 1,7 196 ± 22 11 ± 1

3,2 ± 0,2* 9,2 ± 0,5* 27,6 ± 1,4* 142 ± 12 28 ± 2*

Drenaje 6 h 4

2,4 ± 0,4*,*** 6,9 ± 1,1*,*** 20,1 ± 3,3*,*** 26 ± 4*,*** 144 ± 18*,***

3,7 ± 1,8 11,1 ± 2,3 33,7 ± 8,5 32 ± 5*,*** 189 ± 27*,***

Reinfusión 5 3,6 ± 0,2 10,2 ± 0,5* 31,4 ± 1,5 124 ± 13** 16 ± 2***

HBLP: hemoglobina libre en plasma. Todos los valores son la media ± EE de 20 determinaciones. *p < 0,01 respecto al control; **p < 0,05 respecto al control; ***p < 0,01 respecto al final de la CEC.

TABLA II

Recuentos de leucocitos en las diferentes muestras perioperatorias Muestra Leucocitos (·103/µl) Neutrófilos (·103/µl) Linfocitos (·103/µl) Monocitos (·103/µl)

Control 1 6,9 ± 1,2 3,7 ± 0,7 2,6 ± 1,2 0,7 ± 0,5

CEC 2 11,9 ± 2,3* 9,7 ±1,9* 1,3 ± 0,2* 0,3 ± 0,1

Drenaje 1 h 3

Drenaje 6 h 4

2,6 ± 1,0*,** 2,0 ± 0,9** 0,4 ± 0,1*,*** 0,2 ± 0,05*,***

2,4 ± 0,7*,*** 1,9 ± 0,6** 0,4 ± 0,1*,*** 0,1 ± 0,03*,***

Reinfusión 5 11,6 ± 1,8* 9,6 ± 1,9* 1,5 ± 0,7 0,5 ± 0,1***

Todos los valores son la media ± EE de 20 determinaciones. *p < 0,01 respecto al control; **p < 0,01 respecto a final CEC; ***p < 0,05 respecto al final de la CEC.

Resultados Hematología Como se observa en la tabla I, las muestras procedentes de los pacientes al final de la CEC (muestra 2) y de los drenajes en la primera hora del período postoperatorio (muestra 3) contenían un menor número de eritrocitos y una menor concentración de hemoglobina y hematócrito que la muestra control (muestra 1). Las diferencias entre las muestras 2 y 3 también fueron significativas para estos parámetros (p < 0,01). Por el contrario, la sangre del drenaje a la sexta hora del período postoperatorio (muestra 4) y la muestra tomada tras la reinfusión (muestra 5) presentaron valores similares a los del control, salvo las concentraciones de hemoglobina, que fueron más bajas en la muestra 5. Las concentraciones de hematíes, hemoglobina y hematócrito de la muestra 5 también fueron superiores a las de la muestra 2 (p < 0,01). En relación con el control, el recuento de leucocitos fue mayor al final de la CEC y tras la reinfusión debido al aumento de neutrófilos (p < 0,01) (tabla II). Por el contrario, dicho recuento fue menor en las muestras del drenaje (p < 0,01), a costa de la reducción en el recuento de linfocitos y monocitos, sin que se produjesen cambios significativos en los neutrófilos (tabla II). Sin embargo, en comparación con los valores observados al final de la CEC, estas diferencias fueron significativas para todos los tipos de leucocitos (tabla II). Los recuentos de plaquetas descendieron de manera progresiva y alcanzaron los valores más bajos en las muestras del drenaje, mientras que ocurrió lo contrario con las concentraciones de HBLP, que se elevaron progresivamente de la muestra 1 a la 4, volviendo a la normalidad en la muestra 5 (tabla I). La anormalidad morfológica más reseñable en los eritrocitos fue el incremento en el porcentaje de células crenadas en

TABLA III

Fragilidad osmótica media de los eritrocitos de las diferentes muestras perioperatorias Muestras Control Final CEC Drenaje 1 h Drenaje 6 h Reinfusión

FOEMf

FOEMi

0,42 ± 0,01 0,41 ± 0,01 0,40 ± 0,01 0,43 ± 0,01 0,42 ± 0,02

0,56 ± 0,02 0,54 ± 0,01 0,51 ± 0,02 0,55 ± 0,01 0,57 ± 0,01

La fragilidad osmótica tanto en sangre fresca (FOEMf) como tras la incubación de las mismas a 37 °C durante 24 h (FOEMi). Todos los valores representan la media ± EE de 20 determinaciones. Valores normales: FOEMf = 0,40-0,45 %NaCl; FOEMi = 0,465-0,590 %NaCl.

las muestras 2 (42 ± 8%), 3 (87 ± 4%) y 4 (74 ± 7%), en comparación con las muestras 1 (11 ± 5%) y 5 (15 ± 3%). Sin embargo, no hubo diferencias en los valores de la FOEM obtenidos a partir de las curvas de fragilidad osmótica eritrocitaria en muestras de sangre fresca o incubada a 37 ºC durante 24 h (tabla III). Proteínas plasmáticas Con respecto a la muestra control (muestra 1), las concentraciones plasmáticas de proteínas totales descendieron en las muestras 2, 3 y 4, mientras que la muestra 5 presentó valores normales. La electroforesis de proteínas plasmáticas (tabla IV) puso de manifiesto un descenso de las concentraciones de albúmina, α1 y γ globulinas en las muestras 2, 3 y 4. Las concentraciones de albúmina se correlacionaron con el grado de crenación (r = 0,985; p < 0,01; fig. 2A). Las concentraciones de β globulinas se elevaron en las muestras 3 y 4 y se correlacionaron con las de HBLP (r = 0,957; p < 0,01; fig. 2B). No se observaron cambios significativos en las α2 globulinas, salvo en las muestras 2 y 5. 125

Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. Vol. 48, Núm. 3, 2001

TABLA IV

Electroforesis de proteínas plasmáticas en las diferentes muestras perioperatorias Control 1

Muestra Proteínas Albúmina α1-globulina α2-globulina β-globulina γ-globulina Albúmina/globulina

CEC 2

52 ± 2 33 ± 2 1,6 ± 0,3 4,7 ± 0,3 5,0 ± 0,2 8,2 ± 0,5 1,7 ± 0,1

44 ± 1* 28 ± 1* 1,3 ± 0,2* 4,2 ± 0,3* 4,6 ± 0,4 6,7 ± 0,6** 1,7 ± 0,1

Drenaje 1 h 3 41 ± 2* 24 ± 1** 1,3 ± 0,2* 5,5 ± 1,7 6,6 ± 0,5**,*** 4,4 ± 0,8**,*** 1,4 ± 0,1

Drenaje 6 h 4 44 ± 2* 25 ± 1* 1,2 ± 0,2* 5,7 ± 2,6 7,3 ± 0,5**,*** 5,1 ± 0,9**,*** 1,4 ± 0,2

Reinfusión 5 51 ± 1 34 ± 1 1,5 ± 0,1 3,6 ± 0,2* 5, 0 ± 0,2 7,5 ± 0,3 1,9 ± 0,1

Todas las concentraciones en g/l. Los valores son la media ± EE de 20 determinaciones. *p < 0,05 respecto al control; **p < 0,01 respecto al control; ***p < 0,01, respecto al final de la CEC.

TABLA V

Transporte de sustratos y metabolismo en eritrocitos de las distintas muestras perioperatorias Porcentaje del control

Discusión

Muestras CEC Captación de D-glc Captación de L-Phe Captación de L-Ser Contenido de ATP Contenido de 2,3-BPG

Drenaje 1h Drenaje 6 h Reinfusión

112 ± 10 101 ± 6 103 ± 5 113 ± 5

137 ± 13 102 ± 8 105 ± 7 87 ± 9

92 ± 9

85 ± 3

127 ± 8 114 ± 8 123 ± 6 52 ± 5*,** 91 ± 5

134 ± 10 113 ± 7 123 ± 7 120 ± 9 96 ± 7

Los resultados se expresan como la medida ± EE de 12-15 determinaciones. *p < 0,01 respecto al control; **p < 0,01 respecto al final de la CEC.

Transporte y metabolismo eritrocitarios Con respecto a los valores obtenidos para la captación de glucosa por los eritrocitos de la muestra control (15,1 ± 0,8 nmol/min · 2,5 × 108 células), en las muestras 2, 3, 4 y 5 se observaron incrementos del 12, 37, 27 y 34%, respectivamente, aunque las diferencias no fueron significativas. Así mismo, las captaciones de L-fenilalanina (396 ± 10 pmol/min · 2,5 × 108 células) y L-serina (101 ± 07 pmol/min · 2,5 × 108 células) medidas en la muestra control no se modificaron en las muestras 2, 3, 4 y 5 (tabla V). Las concentraciones preoperatorias de los marcadores metabólicos ATP (3,7 ± 0,2 µmol/g Hb) y 2,3-BPG (22,2 ± 1,6 µmol/g Hb) tampoco se modificaron de manera significativa en las muestras postoperatorias o del drenaje, salvo la de ATP en la muestra 4 (1,9 ± 0,2 µmol/g Hb) (tabla V). Concentraciones plasmáticas de citocinas Como se observa en la figura 3, con respecto al control (muestra 1) las concentraciones de IL-1β e IL-10 se elevan al final de la CEC (muestra 2), mientras que en la sangre del drenaje están elevadas, además, las de IL-6. Existen también diferencias significativas entre las concentraciones de IL-1β e IL-6 de la sangre de drenaje con respecto a la muestra obtenida al final de la CEC. Sin embargo, tomando como referencia los valores observados al final de la CEC, la reinfusión de la sangre del drenaje no induce variaciones significativas en el patrón de citocinas circulantes. Las concentraciones plasmáticas de IL-2, IL-4, TNF-α e INF-γ estu126

vieron por debajo del límite de detección, en tanto que las de IL-5 e IL-12 no se modificaron.

Aunque parece estar bien documentado que la reinfusión de sangre no lavada recuperada de los drenajes mediastínicos tras cirugía cardíaca reduce los requerimientos postoperatorios de sangre homóloga12-17, su eficacia y seguridad han sido cuestionadas debido a la posible aparición de efectos adversos, como alteraciones de la hemostasia, aumento de infecciones postoperatorias, nefrotoxicidad de la hemoglobina libre, modificación de la respuesta inflamatoria del paciente o alteraciones de la funcionalidad y viabilidad de los eritrocitos reinfundidos20-23. Por esta razón, los objetivos de este trabajo han sido, por una parte, determinar algunas características hematológicas, bioquímicas e inmunológicas de la sangre de drenaje no lavada y, por otro, evaluar el grado de funcionalidad de sus eritrocitos. Desde el punto de vista hematológico, los recuentos de leucocitos fueron bajos en la sangre drenada, dado que la sangre es filtrada a medida que va entrando en el reservorio. Por el contrario, dichos recuentos fueron superiores al final de la CEC y tras la reinfusión de la sangre drenada. Esta leucocitosis, ya observada con anterioridad25,26, es debida probablemente a la respuesta inflamatoria al traumatismo quirúrgico, como lo sugiere el que dicho aumento se produzca a costa de los neutrófilos, mientras que disminuyen linfocitos, alterándose además sus subpoblaciones26,27. Por otra parte, el escaso número de plaquetas encontrado en la sangre drenada es atribuible, por un lado, al proceso de coagulación de la sangre en el saco pericárdico antes de la colección de la misma, lo que conduce además a una desfibrinación y, por otro, a la formación de agregados plaquetarios que quedan retenidos en el filtro del reservorio de cardiotomía o son destruidos durante la CEC28,29. Por tanto, la retransfusión de esta sangre podría causar una cierta coagulopatía y una mayor hemorragia postoperatoria19,21. Sin embargo, en la mayor parte de los estudios publicados no se constata un aumento de la hemorragia tras la reinfusión de sangre de drenaje no lavada, sino una reducción de los requerimientos transfusionales12-16 y del número de reexploraciones por hemorragia postoperatoria relacionadas con coagulopatía17.

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100

A 3

80

Equinocitosis (%)

4 60

2

40

20 5

1

0 2

2,5

3

3,5

Albúmina (g/dl)

8

B

7,5

Fig. 2. A: correlación entre las concentraciones perioperatorias de albúmina y el grado de crenación (r = 0,987) en las 5 muestras analizadas: 1, inducción anestésica; 2, final de la circulación extracorpórea; 3 y 4, drenaje mediastínico a la primera y sexta horas del postoperatorio; 5, una hora despues de la reinfusión. B: correlación entre las concentraciones perioperatorias de hemoglobina libre en plasma y los de β-globulinas (r = 0,976), en las mismas muestras. Los resultados representan la media ± EE de 20 determinaciones en cada punto.

b-globulinas (g/dl)

7,0 4

3

6,5 6,0 5,5 5 5,0

1 2

4,5 4 0

La sangre recogida en el reservorio de cardiotomía presenta unos valores de hematíes, hematócrito y hemoglobina más bajos que los de la muestra control. Sin embargo, parece paradójico que dichos valores sean mayores en la muestra tomada a la sexta hora del postoperatorio que en la tomada en la primera (tabla I). Una vez descartado un diferente grado de hemodilución de ambas muestras, como se desprende de las concentraciones de proteínas totales (tabla IV), las diferencias observadas pueden ser debidas, al menos en parte, a un retardo en la filtración de los eritrocitos causada por la adhesión de leucocitos y plaquetas al filtro del reservorio de cardiotomía, similar al que ocu-

75

150

225

HBPL (mg/l)

rre cuando se emplean filtros desleucocitadores en la transfusión de concentrados de hematíes o sangre completa. De este modo, durante los primeros minutos el filtrado será sobre todo plasma, y progresivamente irán pasando cada vez más eritrocitos. No obstante, no puede descartarse una cierta contribución de la eritrosedimentación en estas diferencias, ya que la sangre no es transferida a una bolsa de reinfusión sino que se administra al paciente directamente desde el reservorio de cardiotomía. Ambos factores pueden influir en que los resultados sean diferentes a los publicados por Schmidt et al30, si bien estos autores utilizaron un reservorio de cardiotomía diferente y retrans127

Rev. Esp. Anestesiol. Reanim. Vol. 48, Núm. 3, 2001

120

IL-1b

**

IL-5 100

IL-6

*

*

*

IL-10

IL (pg/ml)

80

IL-12

60

40 # *

20

0 Inducción

Final CEC

Drenaje

fundieron cada hora durante las primeras 18 h del postoperatorio. Con respecto a la morfología, en los eritrocitos de la sangre del drenaje mediastínico se aprecia un alto grado de crenación que se correlaciona con un descenso en las concentraciones plasmáticas de albúmina debido a la hemodilución de estos pacientes (fig. 2A). Por esto, pudo observarse también la presencia de células crenadas en la muestra obtenida al final de la CEC. La disminución de las concentraciones plasmáticas de albúmina, junto a la liberación de ácidos grasos libres (AGL) debida a la activación de la lipoproteinlipasa por la heparina y al efecto lipolítico de la elevación del glucagón y las catecolaminas en respuesta a estrés quirúrgico31, inducen crenación por acumulación de AGL en la membrana eritrocitaria32. La drástica reducción del porcentaje de equinocitos tras la reinfusión puede ser debida, al menos en parte, a la exposición a una mayor concentración de albúmina (fig. 2A; tabla IV). Paralelamente a los cambios, ya comentados, en las concentraciones de albúmina, la electroforesis de proteínas plasmáticas en sangre drenada pone de manifiesto un descenso en las concentraciones de α1 y γ-globulinas por hemodilución y una elevación de las β-globulinas que se correlaciona con las concentraciones de HBLP. También se registraron aumentos, aunque no significativos, en las concentraciones de α2-globulinas, probablemente debido a la formación de complejos haptoglobina-HBLP que emigran en esta fracción. Las concentraciones de HBLP en sangre de drenaje están muy por encima de las concentraciones normales (< 50 mg/l) y provocan un aumento de la fracción β. Sin embargo, dado que el volumen reinfundido no suele sobrepasar los 600-700 ml, hay suficiente haptoglobina en la circulación general para unirse a la HBPM evitando el 128

Reinfusión

Fig. 3. Evolución perioperatoria de las concentraciones de citocinas. Concentraciones perioperatorias de IL-1β, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-12 en las 4 muestras perioperatorias analizadas: 1, inducción; 2, final de la CEC; 3, drenaje mediastínico a la sexta hora del postoperatorio; 4, una hora despues de la reinfusión. Los resultados representan la media ± EE de 20 determinaciones en cada punto. *Final de la circulación extracorpórea (CEC), drenaje y reinfusión frente a inducción; p < 0,01. **Drenaje frente a final de la CEC; p < 0,01.

posible daño renal, como sugiere la normalización de la fracción β-globulina en la muestra tomada tras la reinfusión. Por lo que respecta al metabolismo eritrocitario, no se han encontrado cambios significativos en la captación de glucosa o aminoácidos lo que, junto con la presencia de una fragilidad osmótica eritrocitaria normal, parecen corroborar la integridad anatómica y funcional de las membranas de los eritrocitos de la sangre de drenaje. Sin embargo, hemos encontrado una disminución significativa de las concentraciones de ATP en las muestras de sangre de drenaje obtenidas a la sexta hora del postoperatorio. En este sentido, se ha demostrado que la acumulación de AGL en las membranas de los eritrocitos humanos las hace más permeables al Na+ y, en consecuencia, induce una activación de la Na+/K+-ATPasa y la Ca2+-ATPasa32,33. Este mayor consumo de ATP podría justificar, al menos en parte, el descenso en las concentraciones de ATP eritrocitarias encontrado en sangre de drenaje. Otro metabolito importante, derivado del catabolismo de la glucosa y casi exclusivo del eritrocito, es el 2,3-BPG, ya que, además de su bien conocida función de reducir la afinidad del O2 por la hemoglobina, también modula las propiedades mecánicas de la membrana eritrocitaria34. El hecho de que el contenido de 2,3-BPG de los eritrocitos del drenaje postoperatorio no sea significativamente diferente al de la muestra control es otro argumento importante en favor de la normofuncionalidad de estas células. Tomados en conjunto, los parámetros hematológicos, bioquímicos y metabólicos antes discutidos parecen señalar que los eritrocitos del drenaje mediastínico no están significativamente dañados, mantienen su integridad morfológica, funcional y metabólica y, por lo tanto, podría

J. SALAS MILLÁN ET AL.– Autotransfusión postoperatoria en cirugía cardíaca. Características hematológicas, bioquímicas e inmunológicas de la sangre recuperada del drenaje mediastínico

presumirse una viabilidad normal de los mismos. A este respecto, un estudio reciente35 ha demostrado que estos eritrocitos poseen una viabilidad comparable a la de aquellos procedentes de sangre de banco o de sangre recuperada intraoperatoriamente36,37. En los últimos años se han propuesto los términos “respuesta tipo 1” y “respuesta tipo 2” para definir los patrones de citocinas38. La respuesta tipo 1 se define como una respuesta inmunitaria mediada sobre todo por células con valores normales o elevados de IFN-γ, IL-2 e IL-12, en tanto que la respuesta tipo 2 se define como una respuesta inmunitaria en la que el componente celular está muy disminuido o ausente y que se acompaña de la activación de uno o más clones de células B y de un incremento en las concentraciones circulantes de IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-1338. De acuerdo con esto, el patrón de citocinas determinado en este estudio (fig. 3) sugiere que tras la cirugía cardíaca bajo CEC se produce un desplazamiento del balance de las respuestas tipo 1/tipo 2 hacia un predominio de la respuesta tipo 2, cambio que estaría mediado principalmente por un aumento (×70) en las concentraciones de IL-10, una potente citocina antiinflamatoria capaz de inhibir la producción de citocinas por macrófagos y células Th138, incremento que también se ha detectado en otros estudios39-41. Se detectó además, tanto en los pacientes como en la sangre drenada, un aumento de IL-1β e IL-6, mientras que las concentraciones de TNF-α, IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-5 o IL-12 estuvieron por debajo del límite de detección o no se modificaron. Sin embargo, estos valores de IL-6 son menores que los observados en otros estudios42,43, en tanto que se han publicado resultados contradictorios sobre los de IL-1β y TNF-α tras CEC44-46. Por otra parte, dado que el filtro interno del reservorio de cardiotomía utilizado para la recolección de SDM retiene una buena parte de los leucocitos, los cambios observados en la sangre de drenaje pueden no reflejar con exactitud la respuesta sistémica del paciente. Además, al igual que en nuestro caso, un estudio reciente ha demostrado que la reinfusión de SDM no aumenta las concentraciones circulantes de TNF-α, IL-1α, IL-1β o IL-6 de los pacientes con respecto a las observadas al final de la CEC, aunque estos autores utilizaron un protocolo distinto y reinfundieron la sangre del drenaje durante las primeras 18 h del postoperatorio47. En conclusión, la sangre recuperada de los drenajes postoperatorios tras la cirugía cardíaca no presenta grandes alteraciones hematológicas, supone una excelente fuente de eritrocitos con una capacidad transportadora de oxígeno y una viabilidad normales y su reinfusión no parece modificar la respuesta inmunológica del paciente a la CEC. Por tanto, aunque en nuestro estudio no se valora ese aspecto, la autotransfusión postoperatoria en cirugía cardíaca puede contribuir a una reducción de las necesidades de sangre homóloga, sobre todo si se utiliza en el marco de un programa en el que, mediante una estrecha colaboración entre los diferentes servicios médico-quirúgicos del hospital, se potencie el empleo de otras modalidades de autotransfusión y de métodos farmacológicos de ahorro de sangre, como vienen demandando los anestesiólogos desde hace algún tiempo48.

Agradecimiento Este trabajo ha sido financiado en parte con ayudas de la Junta de Andalucía (Grupo consolidado CTS-0189) y Smaller S.A. (OTRI 8.06/04.1123). Los autores agradecen la colaboración de los Dres. F. Fariñas y J.M. Sempere en la discusión de los datos sobre citocinas.

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