Kardioplegina Bretschneider HTK (histydyna–tryptofan–ketoglutaran)

Kardioplegina Bretschneider HTK (nazwa komercyjna: Custodiol) jest najpowszechniej stosowanym roztworem wewnątrzkomórkowym. Jej rola polega nie tylko na kardioprotekcji. Powszechnie wykorzystuje się ją także w transplantologii – jako roztwór komercyjny ma odpowiednie zgody amerykańskiej FDA (Food and Drug Administration) do stosowania w tej dziedzinie. Podawana w temperaturze 2-4°C, ze względu na długi czas działania (3-godzinny okres niedokrwienia) pozwala na bezpieczny transport narządu.

Tabela 3. Skład elektrolitowy i parametry kardiopleginy Bretschneider HTK (histydyna–tryptofan–ketoglutaran)

Jako roztwór do śródzabiegowej kardioprotekcji kardioplegina Bretschneider HTK jest używana zarówno w chirurgii pediatrycznej, jak i podczas zabiegów u dorosłych pacjentów. W połączeniu z hipotermią, w dawce 25 ml/kg zapewnia skuteczną kardioprotekcję we wspomnianym wyżej okresie 3 godzin¹⁹. Roztwór w praktyce nie jest modyfikowany z uwagi na jego komercyjny charakter. Histydyna zapewnia właściwości buforujące, tryptofan stabilizuje błonę komórkową i pełni funkcję antyoksydacyjną, a ketoglutaran stanowi substrat dla metabolizmu beztlenowego (tab. 3).

W tym miejscu warto wspomnieć o odmiennościach wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego mechanizmu zatrzymania serca w rozkurczu, co stanowi zarazem o różnicy między wewnątrzkomórkowym a zewnątrzkomórkowym rodzajem roztworu. O ile w przypadku roztworu zewnątrzkomórkowego, takiego jak kardioplegina del Nido lub St. Thomas, do zatrzymania serca w rozkurczu dochodzi w wyniku depolaryzacji błony komórkowej poprzez zwiększone stężenie potasu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej, o tyle roztwór wewnątrzkomórkowy doprowadza do hiperpolaryzacji błony poprzez zmniejszenie stężenia jonów sodu w przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Hamuje zatem fazę szybkiej depolaryzacji.

W zabiegach operacyjnych na aorcie wstępującej związanych z rozwarstwieniem, a więc w procedurach wymagających dłuższego czasu zakleszczenia, użycie roztworu Bretschneider HTK jako alternatywy dla zimnej kardiopleginy krwistej wiązało się z krótszym czasem mechanicznej wentylacji, skróceniem czasu pobytu na oddziale intensywnej terapii oraz długości hospitalizacji, a także ze zmniejszeniem zapotrzebowania na leki inotropowe w okresie okołooperacyjnym²⁰. Natomiast w rozległych zabiegach zastawkowych stwierdzono porównywalne wyniki zastosowania obu roztworów, jednak w przypadku pacjentów z niewydolnością serca (frakcja wyrzutowa <40%) kardioplegina krwista wiązała się z lepszą przeżywalnością²¹. Z kolei w prospektywnym badaniu porównującym kardiopleginę krwistą oraz Bretschneider HTK nie wykazano istotnych różnic między roztworami, z wyjątkiem bardziej nasilonego obrzęku komórkowego w przypadku zastosowania roztworu krystalicznego²².

W badaniu porównującym kardiopleginę St. Thomas oraz Bretschneider HTK w chirurgii zastawkowej nie stwierdzono istotnych różnic między grupami, z wyjątkiem większej częstości występowania migotania komór po zdjęciu klemu aortalnego w grupie, w której zastosowano drugi z tych roztworów²³.

Szczególnie interesujące wydają się jednak porównania roztworu del Nido oraz Bretschneider HTK. W pilotażowym badaniu stwierdzono częstsze występowanie migotania komór po zdjęciu klemu aortalnego w przypadku stosowania kardiopleginy Bretschneider HTK oraz istotnie mniejsze, odbiegające od normy wartości sodu w śródzabiegowej gazometrii²⁴. Może to wpływać na obrzęk komórkowy oraz zaburzenia orientacji auto- i allopsychicznej w okresie okołozabiegowym.

U pacjentów pediatrycznych stwierdzono natomiast bardziej zadowalające parametry elektrolitowe w trakcie krążenia pozaustrojowego oraz mniejsze pozabiegowe wartości troponiny w przypadku zastosowania kardiopleginy del Nido²⁵. Irqsusi i wsp. zwracają również szczególną uwagę na wpływ zaburzeń elektrolitowych spowodowanych przez roztwór Bretschneider HTK i związaną z tym większą częstość pozabiegowego majaczenia²⁶. Jeśli chodzi o sam efekt kardioprotekcyjny, badania retrospektywne sugerują podobny wpływ obu roztworów²⁷. Wskazane są jednak dalsze, prospektywne badania w tym zakresie. W piśmiennictwie został już przedstawiony protokół prospektywnego, randomizowanego badania, brak jednak na razie doniesień dotyczących jego wyników²⁸.

Kardioplegina krwista

Charakterystyczną cechą kardiopleginy krwistej jest przygotowanie roztworu w ramach danego oddziału, w trakcie trwania procedury. Skutkuje to powstaniem trudnych do zliczenia form i wariantów kardiopleginy, a także protokołów ich podawania. Często są one charakterystyczne i unikalne dla danego ośrodka. W związku z tym analiza skuteczności protokołów krwistej kardioplegii jest bardzo trudna, głównie z uwagi na ograniczone możliwości przeprowadzenia randomizowanych, prospektywnych, wieloośrodkowych badań. Do jej bezsprzecznych zalet należy koszt przygotowania, często wielokrotnie niższy od kosztów zakupu komercyjnego roztworu kardiopleginy krystalicznej.

Krew jako nośnik zapewnia optymalne dostarczanie tlenu, wysokie właściwości buforujące, optymalne ciśnienie onkotyczne roztworu, endogenne wymiatacze wolnych rodników oraz poprawia dystrybucję roztworu w mikrokrążeniu. Należy wspomnieć, że niektóre badania, w tym subanaliza z badania klinicznego, sugerują przewagę kardiopleginy krwistej nad krystaliczną w przypadku stosowania u pacjentów ze znacznie obniżoną frakcją wyrzutową²⁹.

Tabela 4. Przykłady komponentów dodawanych do roztworów w różnych protokołach kardioprotekcji

Standardowo zastosowanie kardiopleginy krwistej wiąże się z podaniem wysokopotasowego roztworu, który zatrzymuje serce w mechanizmie depolaryzacji błony komórkowej. W najnowszym piśmiennictwie przedstawiono wiele badań eksperymentalnych, których wyniki mogą zostać przełożone na praktykę kliniczną. Obejmują one m.in. możliwość zastosowania dodatków takich jak syldenafil (poprawa odbudowy energetycznej miokardium) czy esmolol (poprawa kardioprotekcji w odniesieniu do serc nieobjętych zawałem, bez różnicy w protekcji serc objętych zawałem)^30,31 (tab. 4).

Osobną kwestią jest protokół kardioplegii – zarówno zimna, letnia, jak i ciepła kardioplegina mają zwolenników oraz przeciwników, a badania prezentują różne, czasami sprzeczne wyniki. W rozległym badaniu porównującym przerywaną zimną kardioplegię (protokół Buckberg) oraz przerywaną ciepłą kardioplegię (protokół Calafiore) nie stwierdzono istotnych różnic w protekcji³². Oba roztwory zatrzymują serce w mechanizmie zewnątrzkomórkowym (hiperkaliemia).

Istnieją doniesienia sugerujące, że mimo podobnej wczesnej śmiertelności pozabiegowej zastosowanie protokołu ciepłej kardioplegii wiąże się ze zmniejszeniem częstości powikłań okołozabiegowych, zwłaszcza zaburzeń rytmu serca, a także mniejszymi stężeniami uwalnianych biomarkerów uszkodzenia miokardium³³.

Mikrokardioplegia (mikroplegia)

Wykorzystanie miniukładów do krążenia pozaustrojowego (mających na celu ograniczenie kontaktu krwi ze sztucznym materiałem, a tym samym zmniejszenie odpowiedzi biologicznej i zapalnej) wiąże się z koniecznością zastosowania niewielkiej objętości kardiopleginy. W tym celu przy użyciu specjalnych systemów przygotowywany jest roztwór zwany pełną krwistą kardiopleginą (whole blood cardioplegia), który zachowuje zalety kardiopleginy krwistej, redukując przy tym niekorzystne efekty związane z dużą objętością (obrzęk komórkowy).