La moderna cardiochirurgia, al fine di consentire di operare su strutture cardiache immobili ed esangui, si avvale di metodiche di supporto cardio-respiratorio [circolazione extracorporea con bypass cardiopolmonare completo (CEC)] che consentono il temporaneo isolamento del cuore dal sistema circolatorio. Tale supporto meccanico garantisce, durante la temporanea sospensione dell’attività cardiaca, una perfusione sistemica adeguata. Quest’ultima può essere erogata con modalità pulsatile o continua.
Il dibattito relativo alle differenze indotte sull’organismo da una perfusione pulsatile (PP) rispetto ad una continua (PC) durante interventi di cardiochirurgia, non ha ancora trovato una risposta definitiva dopo anni di approfondimento.
Tuttavia tra i benefici che sembrano derivare dalla PP certamente gli aspetti emodinamico e infiammatorio risultano di estrema importanza soprattutto quando i pazienti trattati appartengano a classi correlate da elevato rischio operatorio, quali i grandi anziani.
Al fine di validare l’effettiva efficacia della PP, scopo del presente studio prospettico randomizzato è di mettere a confronto in soggetti anziani (>80 anni), con analoga patologia cardiaca di base (stenosi valvolare aortica isolata) e simili comorbidità associate, l’utilizzo della CEC condotta con modalità di flusso continuo (Gruppo A-PC) vs pulsatile (Gruppo B-PP) mediante utilizzo di dispositivi per circolazione extracorporea specificamente progettati. La validazione della superiorità della modalità PP vs PC, consentirebbe oltre alla individuazione del pattern di flusso ideale, lo sviluppo di sistemi bioingegneristici cardiovascolari in grado di generare un supporto cardiocircolatorio più fisiologico e pertanto verosimilmente associato a minore morbilità e mortalità perioperatoria, certamente nella popolazione anziana, quale quella considerata nello studio e peraltro in costante espansione, quanto probabilmente in altre fasce di età.
Nello specifico, e sulla base di questi presupposti, scopo del presente progetto sarà:
1. confrontare l’outcome chirurgico e l’incidenza di eventuali complicanze tra i due Gruppi;
2. valutare la funzione multi-organo tra pazienti dei due Gruppi, utilizzando poi ogni paziente come caso-controllo;
Il progetto promuoverà inoltre molteplici linee di ricerca contemporanee: in ambito genetico per identificare eventuali geni differenzialmente espressi dalle due diverse modalità di conduzione della CEC considerate, utilizzando come tessuto di campionamento sangue intero, e muscolo retto dell’addome, prelevati prima e dopo l’intervento cardichirurgico. In particolare, verrà condotta un’analisi di espressione esplorativa preliminare con microarray finalizzata all’identificazione di geni sovra- o sottoespressi che verranno poi confermati con analisi di espressione semiquantitativa mediante RT-PCR.
Relativamente all’omeostasi del monossido di azoto, noto il ruolo dello shear stress nel modulare l’attivita di eNOS ed eritrocitaria, lo studio valuterà eventuali variazioni indotte in tale ambito dalle due diverse modalità di conduzione della CEC considerate. Verranno inoltre sviluppati modelli matematici di simulazione della produzione di Ossido Nitrico durante circolazione extracorporea con PP o PC, provvedendo poi a verifica ed eventuale validazione dei risultati modellistici con quelli sperimentali.
Campioni bioptici pre- e postoperatori di muscolo retto dell’addome (chirurgicamente accessibile durante ogni intervento cardiochirurgico, non lesivo di alcuna integrità funzionale, e liberamente preso a modello rappresentativo di perfusione tissutale) prelevati da soggetti operati in circolazione extracorporea pulsatile e da altrettanti pazienti operati in circolazione extracorporea non pulsatile, verranno sottoposti a valutazione comparativa delle caratteristiche istologiche, morfometriche, immunoistochimiche, biochimiche e proteomiche funzionali al fine di evidenziare eventuali differenze significative tra i due Gruppi.
