Resumen de Traumatismo craneoencefálico y hemofiltración venovenosa continua. Modelo experimental en conejos
INTRODUCCIÓN El trabajo desarrollado se sustenta sobre tres pilares: la RESPUESTA UNIFICADA AL ESTRÉS o RESPUESTA INFLAMATORIA UNIFICADA, el TRAUMATISMOCRANEOENCEFÁLICO (TCE), y la HEMOFILTRACIÓN VENOVENOSA CONTINUA (HVVC).
RESPUESTA UNIFICADA AL ESTRÉS Todos los organismos vivos mantienen un complejo equilibrio dinámico del medio interno, que es lo que se conoce como homeostasis, y esta homeostasis está constantemente amenazada por factores adversos que se conocen como factores estresantes, de manera que se puede definir el estrés como un estado en el que la homeostasis está amenazada o se percibe que va a estarlo. Cuando cualquier factor estresante excede una determinada magnitud o un determinado umbral temporal se ponen en marcha una serie de sistemas adaptativos homeostáticos del organismo, que activan una serie de respuestas compensadoras que funcionalmente responden a los factores estresantes tratando de coordinar y reestablecer la homeostasis. Este complejo proceso de respuesta es lo que se conoce como Sdr. de estrés, y el Sistema de Estrés tiene un papel principal en la coordinación de este proceso.
Según la Respuesta Unificada al Estrés, el Síndrome de Estrés es una respuesta relativamente estereotipada e innata que se ha desarrollado para coordinar la homeostasis y proteger al organismo durante el estrés.
Entre los mediadores de esta respuesta al estrés encontramos las clásicas hormonas neuroendocrinas del Sistema de Estrés, pero también muchos otros neurotransmisores, factores de crecimiento, las Heat Shock Proteins, así como citokinas (CK).
Estos mediadores regulan tanto la homeostasis basal como la alterada, de manera que, una actividad basal apropiada, así como una respuesta adecuada en tiempo e intensidad a los factores estresantes, son esenciales para el mantenimiento y reestablecimiento de la homeostasis. Y al contrario, una actividad basal inadecuada o una respuesta inadecuada del Sistema de Estrés, tanto en magnitud como en tiempo, puede mediar en la patogénesis de enfermedades relacionadas con la dishomeostasis.
Así, por ejemplo, el estrés agudo puede iniciar manifestaciones alérgicas, tales como el asma, eccema o urticaria, fenómenos angiogenéticos, tales como migraña o ataques hipertensivos, o episodios psicóticos, etc... Y también, el estrés crónico puede causar ansiedad, depresión; fenómenos cardiovasculares, tal como hipertensión (HTA); desórdenes metabólicos, tal como obesidad, el síndrome metabólico, y diabetes mellitus (DM) tipo 2; enfermedad cardiovascular arteriosclerótica, etc...
TRAUMATISMO CRANEOENCEFÁLICO Se ha estimado que en la Unión Europea (UE) el TCE supone 1 millón de admisiones hospitalarias al año, que la edad de máximo riesgo se sitúa entre los 15 y los 30 años, es responsable del 15-20% de las muertes en la población comprendida entre los 5 y los 30 años, es la primera causa absoluta de muerte en los individuos con edad inferior a los 45 años, y que es responsable de unas elevadas tasas de mortalidad y morbilidad, dejando importantes secuelas neurológicas en un elevado porcentaje de los pacientes.
Se trata, por tanto, de una patología importante y frecuente, que genera enormes pérdidas en años potenciales de vida, y que supone un gran impacto sanitario, social, económico y emocional.
Como en la mayoría de problemas relacionados con el Sistema Nervioso Central (SNC) existen todavía muchas cuestiones por resolver sobre su fisiopatología, pero lo que sí que se sabe es que en la patogénesis del TCE están involucrados tanto mecanismos de lesión primaria como de lesión secundaria.
La lesión primaria es causada por el impacto directo en el momento del traumatismo, y podemos encontrar lesiones focales como la contusión cerebral (que puede ser única o múltiples), los hematomas (epidurales y subdurales), o las hemorragias (intracraneales y subaracnoideas), y también lesiones difusas, como la lesión axonal difusa (LAD).
Esta lesión primaria desencadena una serie de alteraciones en el metabolismo cerebral y celular que van a dar lugar al final a un edema celular, lesión y muerte neuronal. La lesión secundaria, por el contrario, es consecuencia de una serie de procesos patológicos que se inician en el momento del impacto y que, a diferencia de la lesión primaria, van a evolucionar en horas o días. Estos procesos lo que van a provocar es una serie de alteraciones en los mecanismos fisiológicos del SNC: van a dar lugar a un trastorno del mecanismo de autorregulación del flujo sanguíneo cerebral (FSC), una alteración de la barrera hematoencefálica (BHE) con el consiguiente edema y aumento de la presión intracraneal (PIC), pueden dar lugar a la aparición de coagulopatía, con la posibilidad de que se produzcan fenómenos hemorrágicos o bien una coagulación intravascular diseminada (CID), pueden aparecer también de fenómenos de vasoespasmo cerebral, y todo esto al final va a dar lugar a una disminución de la presión de perfusión cerebral (PPC) y el FSC, de manera que se va a producir un disbalance entre el aporte y el consumo de oxígeno, lo que va a generar hipoxia cerebral y muerte neuronal.
Entre las moléculas clásicamente implicadas en todas estas alteraciones en la fisiología cerebral y el desarrollo de la lesión secundaria están las aquaporinas, la trombina, los radicales libres de oxígeno (ROS), las caspasas, las calpaínas, o las metaloproneinasas de matriz, todas ellas implicadas en la alteración de la BHE, formación del edema y los procesos de muerte celular inmediata y programada.
Pero, aunque el SNC se ha definido históricamente como un ¿órgano inmunológicamente privilegiado¿ debido a su aislamiento de la circulación periférica por la BHE, estudios recientes han revelado la capacidad del SNC y todas sus células para sintetizar y secretar todos los mediadores inflamatorios ¿periféricos¿ (los mismos mediadores inflamatorios que se sintetizan en la circulación periférica), de manera que cada vez se atribuye un papel más predominante a estos fenómenos inflamatorios y de apoptosis en la patogénesis de la lesión secundaria.
Para la lesión primaria no existe tratamiento alguno una vez se ha producido y tan sólo podemos actuar sobre ella mediante la prevención.
Sí que podemos actuar sobre la lesión secundaria, que es la que va a evolucionar durante las siguientes horas o días y el objetivo va a ser el de optimizar la perfusión y oxigenación cerebral, para nuevamente prevenir que se desarrolle y establezca.
El tratamiento de esta lesión secundaria en la actualidad se establece en base a las recomendaciones publicadas en 2007 por la Brain Trauma Foundation. Entre ellas encontramos recomendaciones en relación a: El mantenimiento de la hemodinámica y la oxigenación Monitorización y manejo de la PIC Tratamiento de la HIC que irían encaminadas a mantener la perfusión y oxigenación cerebrales.
Y también recomendaciones sobre: Sedación y analgesia Relajación muscular Profilaxis infecciosas Profilaxis TVP Nutrición Profilaxis antiepiléptica Esteroides Medidas generales que son recomendaciones aplicables al tratamiento de la mayoría de los pacientes críticos.
Aparte de estas recomendaciones de la BTF tratando de prevenir el desarrollo de la lesión secundaria, debido a los importantes avances en los conocimientos fisiopatológicos del TCE que se han producido en las últimas décadas, sobretodo en relación con estos fenómenos de neuroinflamación, se han identificado nuevas dianas potencialmente terapéuticas que podrían prevenir la aparición o reducir la extensión de las lesiones cerebrales secundarias, así como contribuir a la reparación del SNC. Es lo que se ha llamado neuroprotección. Se han ensayado múltiples fármacos en este campo (aminoesteroides (mesilato de tirilazad), antagonistas de los receptores NMDA (selfotel, traxoprodil, D-CPP-ene (EAA 494), sulfato de magnesio), cannabinoides sintéticos (HU-211 (dexanabinol)), sustancias monoaminérgicas (metilfenidato), ciclosporina A, antagonistas de los canales del calcio, moduladores del sistema Kinina/Kalicreína (bradycor (CP-0127), anatibant (LF16-0687Ms)), progesterona, eritropoyetina humana recombinante, inhibidores de caspasas y calpaínas (z-VAD-fmk, MDL-28170)), aunque por desgracia la mayoría han mostrado resultados prometedores en modelos de TCE animales, pero no han conseguido trasladar estos resultados a la práctica clínica.
HEMOFILTRACIÓN VENOVENOSA CONTINUA La HVVC es una técnica que forma parte del grupo de las técnicas de depuración extrarrenal (TDER), y dentro de éstas se encuadra más concretamente dentro de las técnicas continuas de reemplazo renal (TCRR).
Estas TCRR tienen como objetivo primordial suplir las dos funciones básicas del riñón (el control del balance de fluidos y la eliminación de sustancias tóxicas o innecesarias) en aquellas situaciones en las que los pacientes desarrollan un fracaso renal agudo (FRA).
Para esto, estas técnicas se basan en unos principios físicos que intervienen en el transporte de agua y solutos a través de una membrana semipermeable y que permiten modificar la composición de la sangre: la difusión, la convección, y en menor medida la adsorción.
La HVVC es una técnica convectiva, es decir que aplica la convección como principio físico para cumplir sus objetivos; y como su propio nombre indica, además es venovenosa y continua.
Su principal indicación es la del manejo del FRA. Pero en el paciente crítico, aparte de esta indicación principal, puede servir también como terapia de soporte a otros órganos y sistemas.
Entre estas otras indicaciones, un beneficio potencial adicional se relaciona con el aclaramiento de sustancias circulantes de peso molecular medio-alto (0.5-50 KD) como los mediadores de inflamación (CK, eicosanoides, anafilotoxinas, etc.). Y es por esto que se le ha atribuido a estas TCDE un posible efecto inmunomodulador. De hecho, de los datos disponibles se sabe que muchos mediadores pueden ser eliminados con las TCDE (TNF-¿, IL-1, IL-6, IL-8, fracciones del complemento, Factor Depresor Miocárdico, etc.). Y se ha demostrado que las macromoléculas se eliminan mejor por convección que por difusión.
Esta última posible aplicación es la que ha hecho que muchos investigadores, usando una variedad de modelos animales y estudios en humanos, hayan intentado demostrar las posibles ventajas de las técnicas continuas en relación con la eliminación de estos mediadores inflamatorios. Y el campo donde más énfasis se ha puesto en esta dirección es en la sepsis.
Se puede describir la sepsis como una activación excesiva y descontrolada de procesos pro- y antiinflamatorios. Y es este aumento en la expresión de estos mediadores lo que aporta lógica a los abordajes basados en la purificación de la sangre, que tienen como objetivo reducir los niveles de todos los mediadores de la inflamación, tanto pro como anti, tratando de regular y equilibrar este proceso.
Se han llevado a cabo múltiples estudios experimentales, tanto en animales como en humanos. Muchos de estos estudios demostraron un beneficio en la hemodinámica y el intercambio gaseoso tras la instauración de la TCDE en varias situaciones clínicas, tales como shock cardiogénico refractario, shock séptico, SDRA y SDMO, bene¿cios que no podrían ser explicados, o lo hacían sólo en parte, por el impacto de la técnica sobre el balance hídrico.
Ahora bien, un análisis más detallado nos muestra que los pocos estudios que sugieren una mejor supervivencia son o bien no controlados o incluyen un número de pacientes muy pequeño.
Posteriormente a éstos, se han llevado a cabo nuevos estudios, ya bastante recientes, tratando de mejorar el diseño metodológico e intentando modificar algunos factores que según algunos autores podrían influir en los resultados. Entre ellos se encuentran, el estudio DO-RE-MI, el VA/NIH Acute Renal Failure Trial Network, el RENAL Replacement Therapy Study Investigators y el estudio IVOIRE. Estos estudios, a diferencia de los anteriores, no han conseguido demostrar una mejoría en la supervivencia.
OBJETIVOS Se ha puesto de manifiesto como el TCE, es una patología frecuente y con repercusiones muy importantes, en la que se han conseguido importantes avances en los conocimientos fisiopatológicos, así como en la capacidad para monitorizar múltiples variables fisiológicas, pero en la que se han producido escasos avances terapéuticos, y se admite que la disminución de la mortalidad es más una respuesta a la mejora en los cuidados críticos, las indicaciones quirúrgicas y la adherencia a las guías internacionales o locales que a la existencia de nuevos tratamientos.
Por tanto, cogiendo todos los conocimientos anteriores, es decir, los hallazgos que otorgan un papel cada vez más importante a la neuroinflamación y los fenómenos apoptóticos en la patogénesis del TCE, apoyados por la teoría de la RESPUESTA UNIFICADA AL ESTRÉS, junto con el potencial inmunomodulador de la HVVC, planteamos que la HVVC podría tener la capacidad potencial de influir en los procesos inflamatorios y apoptóticos que ocurren tras un TCE, y por tanto en la evolución y el pronóstico en un modelo experimental de TCE sin FRA. De manera que formulamos las siguientes hipótesis de trabajo: Hipótesis operativa: La HVVC mediante la eliminación de factores inflamatorios, la inmunomodulación y y la influencia sobre los fenómenos apoptóticos puede tener un efecto favorable sobre la evolución y el pronóstico neurológico en un modelo experimental de TCE sin FRA en conejos.
Hipótesis nula: El tratamiento con HVVC en un modelo experimental de TCE sin FRA en conejos no tiene un efecto favorable en su evolución y pronóstico neurológico.
El objetivo principal del estudio, por tanto, es el de determinar si el tratamiento primario con HVVC en un modelo experimental de TCE sin FRA influiría de forma favorable en la evolución y pronóstico neurológico.
Y como objetivos secundarios planteamos el desarrollar un modelo experimental de TCE, un modelo de TCDE y HVVC y una escala de valoración neurológica en conejos.
MATERIAL Y MÉTODOS Para poder conseguir estos objetivos había que desarrollar un modelo animal de TCE y otro de HVVC, así como una escala de valoración neurológica para la evaluación de los animales a estudio y la comparación de resultados.
Se pensó que el animal ideal para ese fin sería el conejo por ser un animal suficientemente pequeño como para que su manejo fuera relativamente cómodo para los investigadores y factible para las características y posibilidades del animalario de la Unidad de Investigación del Hospital General de Albacete, y a su vez, suficientemente grande como para poder aplicar TCDE, a diferencia de animales más pequeños.
ANIMALES DE EXPERIMENTACIÓN Se utilizaron 32 conejos, ejemplares adultos hembras, con un peso comprendido entre los 3,6 Kg y los 6 Kg.
PROTOCOLO ANESTÉSICO Se pesaba al conejo, y acto seguido se hacía una valoración neurológica basal del animal (ver modelo de valoración neurológica). Posteriormente se procedía a la administración de la anestesia intramuscular con ketamina y xilacina. Una vez que perdía el reflejo de estación se le rasuraban el cráneo, las orejas, la cola y ambas zonas inguinales.
Una vez rasurado, se procedía a la intubación orotraqueal, a la conexión a ventilación mecánica (VM) y al mantenimiento de la anestesia con agentes inhalatorios.
Una vez intubado y conectado a la VM se canalizaba la vena marginal de la oreja para la administración de fluidoterapia de mantenimiento, así como la arteria central de la oreja para una monitorización hemodinámica invasiva.
Y durante todo el procedimiento se estableciá una monitorización tanto de la función respiratoria, como de la hemodinámica.
MODELO DE TCE Como modelo de TCE se eligió un modelo de fluido-percusión lateral que, es el que, según la bibliografía, mejor reproduce el TCE clínico en humanos. Concretamente nos basamos en el modelo de TCE de McIntosh y cols., adaptándolo a nuestras necesidades y limitaciones.
Una vez anestesiado, monitorizado y conectado a la VM el conejo, se colocaba en decúbito prono y se preparaba un campo estéril en la zona del cráneo rasurado. Se realizaba una incisión en la línea media y se disecaban los tejidos de la cabeza hasta llegar al tejido óseo.
Seguidamente se localizba un punto en el hemisferio derecho del cráneo situado 16,5 mm caudal a la sutura anterior y 2,4 mm lateral a la sutura sagital, y en este punto, que se correspondía de forma anatómica con el canto posterior del ojo del conejo, ligeramente lateral a la sutura sagital, se realizaba un trépano utilizando un berbiquí de mano.
A través del orificio del trépano se colocaba un catéter endovenoso de 16G cuya longitud se adaptaba de forma que el cono quedara en contacto con el cráneo y el extremo distal de la cánula con la duramadre, y se fijaba utilizando adhesivo estéril. Se administraba previo al impacto fentanilo, y se conectaba el catéter mediante un sistema de suero a una jeringuilla de un inyector de contraste intravenosos. Este inyector es el dispositivo que se empleó para provocar el TCE, ya que permitía administrar un volumen de fluido conocido y controlado, a una velocidad también controlada.
Como fluido para el TCE, al igual que en el modelo de McIntosh y cols. se empleó suero salino fisiológico. En primer lugar hubo que determinar el volumen idóneo de suero salino fisiológico a infundir que provocara una lesión cerebral clínicamente relevante y que a su vez no comprometiera la vida del animal de forma inmediata. Para ello, realizamos unas experiencias preliminares en las que administramos distintos volúmenes a diferentes animales, a una velocidad de 7,5 ml/s, que era la máxima que nos permitía nuestro inyector, y finalmente se concluyó que el volumen ideal para llevar a cabo el estudio era de 5 ml.
MODELO DE HVVC Para la terapia con HVVC, en primer lugar se montaba y dejaba preparado el monitor de HVVC.
Posteriormente, se colocaba al conejo en decúbito supino, se preparaba un campo estéril en la zona inguinal rasurada, se palpaba el latido de la arteria femoral y con una hoja de bisturí se hacía una incisión en la piel siguiendo la dirección de este latido.
A continuación se iban disecando planos hasta ver por transparencia la vena femoral. Y una vez localizada la vena femoral se canalizaba con un catéter endovenoso de 20G, se introducía una guía metálica a través del catéter y se colocaba el catéter para hemofiltración mediante la técnica de Seldinger.
Para el tratamiento de HVVC se aplicó el siguiente protocolo: Dosis de 45 ml/kg/h con una duración del tratamiento de 90 minutos, intentando mantener balances neutros, sin emplear heparina en la terapia y con una infusión prefiltro tratando de disminuir el riesgo de coagulación del sistema.
MODELO COMBINADO DE TCE Y HVVC Una vez se canalizaba la vía femoral y se ponía a punto el dispositivo para el TCE (por este orden) se colocaba al conejo en decúbito prono y se le provocaba el traumatismo según el protocolo descrito. E inmediatamente tras el impacto se colocaba al conejo en decúbito supino, se conectaba al sistema de HVVC y se iniciaba el tratamiento, también según el protocolo descrito.
Aunque este fue el protocolo inicial desarrollado para el diseño del estudio, en base a las experiencia preliminares, se introdujeron también algunas variantes en el protocolo de tratamiento inicial, por lo que se confeccionaron varios subgrupos dentro del grupo experimental: Se decidió hacer un grupo en el que el tratamiento con HVVC se llevó a cabo previo al TCE, buscando un posible efecto de precondicionamiento.
En alguno de estos animales en los que se hizo el tratamiento con HVVC con anterioridad al TCE se administró heparina, tratando de mejorar el tratamiento con HVVC y aumentar su eficacia. En este caso, en estos animales se esperó 2,5 veces la vida media de la heparina antes de provocar el TCE.
Independientemente de que el tratamiento se llevara a cabo antes o después del TCE, en algunos conejos se administraron drogas vasoactivas (Noradrenalina y/o Adrenalina), tratando de alcanzar una PAM objetivo de 45 mmHg durante la terapia con HVVC.
MODELO DE VALORACIÓN NEUROLÓGICA Para la evaluación neurológica desarrollamos por un lado una ESCALA DE VALORACIÓN NEUROLÓGICA a partir de la bibliografía consultada, y por otro lado recogimos otros datos clínicos que se objetivaron en la mayoría de los animales sometidos al TCE, y que se definieron como CLÍNICA NEUROLÓGICA ACOMPAÑANTE.
La ESCALA DE VALORACIÓN NEUROLÓGICA incluía 5 parámetros: -capacidad para saltar y/o orientarse en alto capacidad para deambular evaluación del reflejo de separación de los dedos de las patas que se produce cuando se eleva bruscamente al conejo del suelo (toe spread) reflejo de estación, es decir, la resistencia del animal a la pulsión lateral capacidad para mantenerse sobre un plano inclinado a 15º sin caerse Cada uno de estos ítems se puntuaba de 0 a 2 puntos, de manera que la puntuación máxima era de 10 puntos. Y según esta puntuación se dividió a los conejos a estudio en uno de estos tres grupos de gravedad: TCE severo: 0 a 3 puntos TCE moderado: 4 a 7 puntos TCE leve: 8 a 10 puntos Para la valoración, esta puntuación neurológica según la EVN se recogía en tres momentos temporales distintos: Previo al TCE, es decir, en el conejo sano Tras el TCE o tras la terapia con HVVC, según el caso A las 24 horas del TCE Y los síntomas que recogimos y que definimos como CLÍNICA NEUROLÓGICA ACOMPAÑANTE fueron: -Reacción clínica al impacto.
Alteración motora de las patas.
Capacidad para mantener la cabeza erguida.
Consumo de agua a las 24h, como dato indirecto del estado general del animal.
Pérdida de peso a las 24h tras el TCE, como dato indirecto del consumo de alimentos, y por tanto, del estado general igualmente.
Según todo esto se consideró una respuesta positiva al TCE cuando los conejos presentaban al menos dos de los siguientes: - Alteraciones hemodinámicas positivas, que se consideraban como tal cuando se observaba una desviación de la TA y la FC de al menos el 10% de la basal previa al TCE. - Reacción clínica positiva en el momento del TCE.
- Clínica neurológica tras el TCE y a las 24 horas de evolución.
- Alteración de los ítems de la escala de valoración neurológica respecto al basal.
- Un consumo de agua inferior al normal en un conejo.
- Una pérdida de peso a las 24 horas de evolución.
Y por contra, una respuesta negativa se consideraba cuando el conejo presentaba uno o ninguno de estos factores.
PROTOCOLO PARA EL ESTUDIO ANATOMOPATOLÓGICO A las 24 horas del TCE, y tras hacer una valoración clínica del conejo, se le anestesiaba por vía intramuscular con ketamina y xilacina y se sacrificaba por medio de una inyección intracardiaca con tiopental sódico. Acto seguido se hacía una craniectomía, se procedía a la extracción del cerebro y éste se introducía en un bote con formol para su conservación.
Una vez extraídos, los cerebros eran sometidos a un estudio anatomopatológico.
Inicialmente se hacía un estudio macroscópico con descripción de las lesiones observadas: presencia o no de lesión en la zona del impacto y la consistencia del cerebro como reflejo indirecto del edema cerebral.
Y posteriormente se procedía a hacer preparaciones con cortes finos teñidos con hematoxilina-eosina para su estudio microscópico. Las lesiones anatomopatológicas que se pudieron observar y comparar fueron: - Isquemia - Inflamación - Gliosis. La gliosis es una reacción de proliferación de las células de la glia cerebral que se produce como respuesta al estrés provocado por el traumatismo.
- Hemorragia. Los diferentes tipos de hemorragia tienen relación con la intensidad de la lesión intracraneal, de manera que una mayor extensión de la hemorragia y la presencia de hemorragia intraprenquimatosa y/o abierta a ventrículos se traducen en una mayor repercusión lesional del traumatismo.
- Edema. Igual que ocurre con la hemorragia, la presencia de un edema perineuronal indica un mayor grado de lesión tisular que el edema perivascular.
GRUPOS DE ESTUDIO - GRUPO CONTROL TCE, que incluyó a aquellos conejos que únicamente fueron sometidos a un TCE, sin aplicarles posteriormente ningún otro tipo de proceso o terapia. Este grupo estuvo integrado por 12 conejos.
- GRUPO CONTROL HVVC, donde se incluyeron a 2 conejos a los que únicamente se les aplicó la terapia de HVVC, sin asociarles ningún otro tipo de tratamiento o proceso.
- GRUPO CONTROL PERFUSIÓN DE DROGAS VASOACTIVAS, donde se incluyó 1 conejo al que se le administró una perfusión de drogas vasoactivas sin someterlo a ningún otro tipo de proceso.
- GRUPO EXPERIMENTAL, donde se incluyeron a todos los animales a los que además de al TCE se les sometió a una terapia con HVVC. Este grupo estuvo formado por 13 conejos. Este grupo a su vez se subdividió en 2 subgrupos: - GRUPO TCE + HVVC, en el que se incluyeron 8 conejos a los que se les sometió a HVVC tras el TCE.
- GRUPO HVVC + TCE, que estuvo conformado por aquellos animales a los que se les aplicó la terapia de HVVC antes de provocarles el TCE. En él se incluyeron 5 animales.
Aparte de estos grupos de estudio, posteriormente para el análisis del modelo de TCE, el modelo de HVVC y la escala de valoración neurológica, se agruparon los resultados relativos al TCE y a la HVVC de conejos pertenecientes a diferentes grupos de estudio, y se definieron unos grupos de resultados: El GRUPO TCE en el que se agruparon todos los resultados realtivos al TCE de aquellos conejos a los que se les provocó un TCE. Y este grupo a su vez se dividió en otros 2 subgrupos, en función de que la respuesta al TCE del conejo hubiera sido positiva (GRUPO TCE POSITIVO) o negativa (GRUPO TCE NEGATIVO).
Y el GRUPO HVVC donde se agruparon todos los resultados relativos a la HVVC de aquellos conejos a los que se les aplicó la terapia. Dentro de éste se definieron también otros 4 subgrupos en función de si durante la terapia con HVVC se administraron drogas vasoactivas (GRUPO HVVC CON DROGAS VASOACTIVAS) o no (GRUPO HVVC SIN DROGAS VASOACTIVAS) a los animales, o si durante la misma se empleó (GRUPO HVVC CON HEPARINA) o no (GRUPO HVVC SIN HEPARINA) heparina.
RESULTADOS MODELO TCE De todos los conejos sometidos a un TCE, 21 (84%) presentaron un TCE positivo, y tan sólo 4 (16%) un TCE negativo.
De los conejos con un TCE positivo, 7 (78%) sobrevivieron y 2 (22%) murieron poco después del traumatismo. Mientras que los 3 (100%) animales con un TCE negativo sobrevivieron.
De los conejos con TCE positivo 20 (95%) presentaron cambios en la TA y tan sólo 1 (5%) no, mientras que los 4 (100%) conejos con TCE negativo no presentaron cambio alguno.
De los conejos con TCE positivo 18 (86%) sufrieron cambios en su FC, mientras que 3 (14%) no. Y los 4 (100%) conejos con TCE negativo tampoco presentaron alteraciones.
Los 10 (100%) conejos con un TCE positivo inmediatamente tras el impacto presentaron alteraciones en la escala neurológica: 5 sufrieron un TCE severo y 5 un TCE moderado; mientras que los 4 conejos con un TCE negativo no presentaron alteraciones en la escala.
A las 24 horas del TCE, de los conejos con respuesta positiva, el 83% presentaba todavía una puntuación de TCE moderado, y el 17% había recuperado una situación neurológica normal. Mientras que en el 100% con respuesta negativa persistía una situación neurológica normal.
Los 21 conejos (100%) con un TCE positivo presentaron una reacción clínica positiva tras el golpe, mientras que los 4 (100%) con un TCE negativo no.
De los 18 conejos con TCE positivo a los que se les pudo hacer una evaluación clínica de las alteraciones motoras, 10 (56%) sufrieron algún tipo de trastorno, mientras que en 8 (44%) no se pudo determinar claramente. Los 4 (100%) con un TCE negativo no presentaron ninguna alteración.
A las 24 horas, el 100% de los conejos con un TCE positivo presentó ausencia de consumo de agua y ausencia de consumo de alimentos y pérdida de peso, mientras que ninguno de los conejos con una respuesta negariva presentó alguna de estas alteraciones.
MODELO HVVC De los conejos sometidos a HVVC, 8 (73%) de ellos presentaron una hipotensión, mientras que 3 (27%) consiguieron mantener una PAM objetivo.
De los 5 conejos a los que no se les administraron drogas vasoactivas el 100% presentó una hipotensión durante la HVVC. De los 6 conejos a los que se les administraron drogas vasoactivas, 3 (50%) consiguieron mantener una PAM objetivo, aunque a expensas de dosis muy altas de estas drogas, mientras que los otros 3 (50%) no consiguieron mantener la PAM objetivo a pesar de dosis crecientes y altas de drogas vasoactivas.
De los animales de este grupo, 8 (73%) desarrollaron una bradicardia y 3 (27%) mantuvieron una FC similar a la basal previa al inicio de la HVVC.
De los 5 conejos a los que no se les administraron drogas vasoactivas, 4 (80%) presentaron una bradicardia y 1 (20%) mantuvo una FC similar a la basal. De los 6 conejos a los que se les administraron drogas vasoactivas, 4 (67%) de ellos sufrieron una bradicardia durante la HVVC, mientras que los otros 2 (33%) mantuvieron una FC similar a la basal.
De los conejos sometidos a HVVC, en 7 (64%) de ellos se pudo desarrollar la terapia de forma más o menos correcta y sin complicaciones. En los otros 4 (36%) tuvimos dificultades para llevar a cabo una terapia de forma correcta.
De los 8 conejos que se hemofiltraron sin heparina: 5 (62%) se sometieron al tratamiento de HVVC sin problemas, y 3 (38%) tuvieron problemas para recibir el tratamiento de forma correcta. De los 3 conejos en los que se empleó heparina vemos como: 2 de ellos (67%) no tuvieron problemas para hemofiltrarse, mientras que en 1 (33%) sí que aparecieron complicaciones durante la terapia.
De este grupo de conejos, ninguno de ellos sufrió ningún tipo de alteración neurológica, ni presentó cambios en la escala de valoración neurológica, ni tampoco se evidenció clínica motora o ausencia de consumo de agua o pérdida de peso TCE Y HVVC De los 13 conejos, 7 de ellos (54%) fallecieron tras la sesión, mientras que los otros 6 (46%) sobrevivieron tras recibir el golpe y el tratamiento con HVVC.
De los 13, sólo 2 (15%) pudieron ser extubados, sobrevivieron a las 24 horas de evolución, y presentaron lo que podemos llamar una evolución neurológica favorable, y 11 (85%) una evolución desfavorable.
De los conejos que presentaron una hipotensión durante el tratamiento con HVVC, 6 (75%) murieron antes de las 24 horas de evolución y 2 (25%) sobrevivieron a las 24 horas, aunque ninguno pudo ser extubado. Por tanto los 8 animales (100%) presentaron una evolución neurológica desfavorable.
De los conejos en los que se consiguió mantener una PAM objetivo durante el tratamiento con HVVC, 4 (80%) sobrevivieron a las 24 horas de evolución y 2 de ellos pudieron ser extubados tras la sesión. De manera que en conjunto, 2 (40%) conejos presentaron una evolución neurológica favorable.
De los conejos en los que aparecieron dificultades con la terapia, 4 (50%) murieron antes de las 24 horas y otros 4 (50%) sobrevivieron durante las 24 horas. De éstos, sólo 1 (12%) se pudo extubar y tuvo una evolución neurológica favorable, de manera que 7 (88%) presentaron una evolución neurológica desfavorable.
De los conejos con una terapia adecuada, 2 (40%) sobrevivieron, aunque sólo 1 de ellos (20%) pudo ser extubado y tuvo una evolución neurológica favorable, mientras que 4 (80%) tuvieron una evolución neurológica desfavorable.
Si comparamos los resultados del GRUPO CONTROL y el GRUPO EXPERIMENTAL vemos que de los 6 conejos del Grupo Control con un TCE positivo que fueron evaluados, 3 (50%) presentaban un TCE severo, y los otros 3 (50%) un TCE moderado; y de los 5 conejos que pudieron ser evaluados del Grupo Experimental, 2 (40%) sufrieron un TCE severo, 2 (40%) un TCE moderado, y 1 (20%) un TCE leve. Vemos pues, como ambas poblaciones son comparables desde el punto de vista de la situación neurológica inmediata tras el TCE.
De los 9 conejos con un TCE positivo del Grupo control, 6 (67%) tuvieron una evolución favorable, mientras que 3 (33%) no. De los 13 conejos del Grupo Experimental, 2 (15%) conejos tuvieron una evolución favorable, mientras que en los otros 11 (85%) la evolución fue desfavorable.
De los 9 conejos con un TCE positivo del Grupo control, 6 (67%) tuvieron una evolución favorable, mientras que 3 (33%) no. De los 5 conejos que mantuvieron una PAM objetivo durante la terapia, 2 (40%) tuvieron una evolución favorable, y los otros 3 (60%) no. De los 5 conejos en los que la HVVC fue efectiva, 1 (20%) tuvo una evolución favorable, mientras que los otros 4 (80%) no.
RESULTADOS ANATOMÍA PATOLÓGICA En relación a los hallazgos de la Anatomía Patológica se encontraron una gran heterogeneidad de resultados, tanto entre los conejos de diferentes grupos y subgrupos, como entre los conejos de un mismo grupo o subgrupo.
DISCUSIÓN HVVC Y TCE Si se observan los resultados arrojados por el estudio, se puede ver que de los conejos sometidos a HVVC como tratamiento para el TCE, ya fuera tras el traumatismo o previo a él, el 46% sobrevivió y un 15% presentó una evolución ¿favorable¿. Y si se comparan los conejos con un TCE positivo del GRUPO CONTROL con los conejos del GRUPO EXPERIMENTAL, se puede ver que existió un mayor número de animales con evolución ¿desfavorable¿ en el grupo experimental, con una diferencia estadísticamente significativa (p=0,03).
Además, el estudio anatomopatológico por la presencia de lesiones histológicas cerebrales similares en los cerebros de conejos con TCE y sin TCE, así como por la heterogeneidad de las lesiones encontradas tanto en los conejos del grupo control y el grupo experimental, como entre los conejos de un mismo grupo, no permite extraer conclusiones sobre el efecto de la HVVC sobre el TCE.
Así pues, es evidente que el estudio no permite concluir que la HVVC tenga un efecto beneficioso sobre la mortalidad o el pronóstico neurológico en nuestro modelo experimental de TCE sin FRA en conejos.
Ahora bien, al igual que ocurre en los estudios sobre la sepsis, en nuestro estudio se pueden señalar factores que habrían podido influir en los resultados finales del estudio y que se podrían discutir: - Se podría discutir la dosis pautada, ya que los estudios más recientes abogan porque dosis más altas a las empleadas en nuestro estudio y en los estudios iniciales sobre la sepsis podrían ser beneficiosas. Aunque como ya se ha señalado, el estudio IVOIRE con resultados publicados en septiembre de 2013 tampoco ha demostrado la superioridad de estas dosis mayores.
- Por otro lado, el papel limitante de la coagulación, que ha limitado el tiempo y en muchos casos la eficacia del tratamiento pautado.
- Y por último, la hipotensión, que por un lado supone un factor limitante para el correcto desarrollo de la terapia con HVVC, y por otro es un factor negativo conocido para el TCE. De hecho, aunque no se obtuvieron diferencias estadísticamente significativas, sí que se observó una tendencia hacia una mejor supervivencia y evolución de aquellos conejos en los que se consiguió mantener una PAM mayor. Estos resultados no harían más que corroborar el efecto deletéreo de la hipotensión en el TCE.
IMPORTANCIA DEL ESTUDIO Ya se ha comentado la importancia y la repercusión del TCE, y que a pesar de que en las últimas décadas se han conseguido importantes avances en los conocimientos fisiopatológicos se han producido escasos avances terapéuticos, y de hecho, aún hoy el pronóstico sigue siendo pobre y la mitad de los pacientes con TCE severo son incapaces de vivir de forma independiente.
En este sentido, se ha visto también como una línea de investigación en el tratamiento del TCE ha ido dirigido a lo que se conoce como neuroprotección. Se han ensayado múltiples fármacos dirigidos contra nuevas dianas potencialmente terapéuticas que podrían prevenir la aparición o reducir la extensión de las lesiones cerebrales secundarias, así como contribuir a la reparación del SNC, en un intento de mejorar el pronóstico de estos pacientes. La mayoría de estos fármacos tienen sus dianas en diferentes puntos de la cascada de la neuroinflamación y la apoptosis.
Nuestro estudio, apoyado en argumentos contrastados, iría en consonancia con el intento de buscar una terapia neuroprotectora en un intento de mejorar el pronóstico de estos pacientes.
EL MODELO DE HVVC De todos los conejos sometidos a HVVC sin la influencia previa del TCE aproximadamente dos tercios (64% - 7 de los 11) fueron tratados sin complicaciones y con un desarrollo adecuado de la terapia. Incluso se ha de reseñar que 3 de los 4 conejos en los que aparecieron complicaciones durante la terapia de HVVC se les administró una perfusión de DVA por el mismo catéter de HVVC, lo que pudo influir en el correcto funcionamiento de la terapia.
Si además de esto se miran exclusivamente los 2 conejos del GRUPO CONTROL HVVC, en el 100% se pudo llevar a cabo un tratamiento sin complicaciones, y los animales presentaron un curso clínico similar, sin efectos secundarios y todos ellos sobrevivieron tras el tratamiento. Se puede concluir, por tanto, que nuestro modelo de HVVC es válido y con características adecuadas para nuestro fin.
Nuestro modelo de HVVC en conejos tiene además la característica de que el proceso de canalización de la vía venosa, imprescindible para poder llevar a cabo el proceso de HVVC, es un abordaje femoral sencillo y de fácil aprendizaje para cualquier investigador con un mínimo entrenamiento.
Otro valor añadido a un modelo de TCRR con conejos es que el tamaño y el peso de los animales hace que la experiencia y los resultados obtenidos puedan servir de base para el desarrollo de nuevos estudios sobre el efecto de las HVVC en la pobalción pediátrica, cuyos resultados pudieran ser extrapolables a esta pobalción.
No obstante, no se puede obviar ni dejar de comentar que el modelo del presente estudio presenta también algunas limitaciones, especialmente para nuestro propósito: - Por un lado, la tendencia a la coagulación del sistema al tratarse de un modelo de TCE inicialmente sin el empleo de heparina. Esta tendencia a la coagulación limita el tiempo de tratamiento y hace que éste sea menos eficaz. Aunque es verdad que en nuestro estudio el porcentaje de los conejos que se hemofiltraron sin complicaciones en el grupo con heparina y sin heparina fue similar (67% vs. 63%) y no existieron diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos.
- Y por otro lado la hipotensión, que supone una limitación para la propia terapia y además es un factor negativo conocido para el TCE. Un porcentaje alto de los conejos sometidos a terapia con HVVC sufrieron una hipotensión, incluso aquellos conejos a los que se les administró DVA.
Y por último, también se ha de comentar que incluso en aquellos conejos tratados con HVVC y que no sufrieron un TCE se observaron lesiones cerebrales en el estudio anatomopatológico. No obstante, éste no es un efecto secundario que se haya documentado ni que se haya atribuido a las TCRR, de manera que podría ser debido a los procesos de anestesia y/o sacrificio de los animales, y no a la terapia en sí.
EL MODELO DE TCE Por un lado, nuestro modelo de TCE es un modelo de FP lateral, que es el modelo de TCE más ampliamente empleado, el mejor caracterizado con datos sobre el pronóstico a largo plazo en comportamiento, fisiología e histología, y el que mejor reproduce el TCE clínico en humanos.
Por otro, los resultados obtenidos en nuestro estudio muestran como un 84% de todos los conejos sometidos a un TCE presentaron una respuesta positiva al traumatismo. Y también como un porcentaje alto (78% - 7 de 9) de los conejos con un TCE positivo sobrevivieron, sin existir diferencias estadísticamente significativas en cuanto a la supervivencia y mortalidad con respecto a los conejos con un TCE negativo. De manera que éste es un modelo de TCE con repercusión clínica evidente y relevante, y a su vez no compromete la vida de los animales de forma precoz, lo que, por tanto, permite llevar a cabo un estudio de dicho TCE.
Se introduce la novedad de emplear un inyector de contraste intravenoso como elemento generador del traumatismo, lo que permite controlar fácilmente por el investigador tanto la velocidad como el volumen de infusión del suero salino fisiológico y, por tanto, controlar la gravedad de la lesión y poder generar un amplio rango de severidad de la misma.
Respecto a la valoración neurológica, se observa como un porcentaje alto de los conejos sometidos a un TCE sin que éste estuviera influenciado por la HVVC presentaba alteraciones en la escala de valoración neurológica (EVN) desarrollada por el equipo investigador inmediatamente tras el golpe, y un porcentaje considerable también presentaba alteraciones a las 24h. Este porcentaje vemos que aumenta considerablemente si se observan únicamente en aquellos conejos con un TCE positivo, un 100% inmediatamente tras el golpe, de los cuales un 50% tenían un TCE severo y un 50% un TCE moderado, y un 83% a las 24 horas, todos ellos con un TCE moderado. Mientras que los conejos con un TCE negativo no presentaron alteración alguna en la EVN, existiendo una diferencia estadísticamente significativa entre ambos grupos. Vemos por tanto, como la EVN permite evidenciar y cuantificar una clínica neurológica secundaria al TCE, así como también distinguir diferentes grados de severidad de la misma.
Los síntomas clínicos recogidos en la Clínica Neurológica Acompañante, a excepción de las alteraciones motoras de las extremidades cuyos resultados no permiten extraer conclusiones, el resto de datos recogidos permiten complementar y añadir valor a la valoración por la EVN, ya que vemos como estas alteraciones están presentes en la mayoría de los conejos sometidos a un TCE, y además existen diferencias entre los animales con un TCE positivo y un TCE negativo.
Se puede concluir por tanto que nuestro modelo de TCE es un modelo establecido y bien caracterizado, que proporciona una respuesta objetivable y cuantificable ya que, por un lado no compromete la vida de los conejos de forma inmediata y por otro el modelo de valoración neurológica desarrollado es válido para su propósito; que además permite provocar diferentes grados de lesión de forma precisa, así como reproducir los diferentes grados de severidad observados en humanos; que por tanto facilitaría la reproducibilidad entre investigadores y laboratorios.
Al igual que el modelo de HVVC, el de TCE también tiene algunas limitaciones que se deben comentar: Por un lado, aunque el estudio anatomopatológico reveló la presencia de alteraciones en el cerebro de aquellos conejos con un TCE, como ya se ha comentado, lesiones similares aparecieron también en conejos sin TCE, por lo que no se podría asegurar que éstas fueran causadas sólo por el traumatismo, o bien pudieran ser en parte secundarias a los procesos de anestesia y/o sacrificio y extracción del cerebro.
Y por otro, el empleo de conejos como animal de experimentación podría considerarse como un factor limitante, ya que son animales neurológicamente mucho menos activos que los ratones y los modelos en roedores están mucho mejor caracterizados. No obstante ya hemos visto como el modelo de valoración neurológica permite objetivar y cuantificar la lesión.
CONCLUSIONES -Atendiendo a los resultados obtenidos en este estudio no se puede afirmar que la hemofiltración venovenosa continua mejore el pronóstico en el traumatismo craneoencefálico sin insuficiencia renal, y por ello no debería aconsejarse en clínica humana sin más experimentos previos.
-Atendiendo a los posibles factores de confusión que han podido influir en el estudio no podemos afirmar de forma categórica un efecto negativo de la hemofiltración venovenosa continua per se en el traumatismo craneoencefálico sin insuficiencia renal.
-Nuestro modelo experimental de traumatismo craneoencefálico en conejos es fiable y fácilmente reproducible, por lo que podría ser útil para futuros estudios relacionados con esta patología.
-Nuestro modelo experimental de hemofiltración venovenosa continua en conejos es fiable y fácilmente reproducible, por lo que podría ser útil para futuros estudios relacionados con la hemofiltración venovenosa continua y otras técnicas continuas de reemplazo renal.
-Nuestra modelo de valoración neurológica en conejos es válido, fiable y útil para la evaluación del traumatismo craneoencefálico, por lo que podría ser útil para futuros estudios relacionados con esta patología.
