Emofiltrazione

L'emofiltrazione si basa sull'utilizzo di una membrana altamente permeabile in un emofiltro, collegato a un'arteria e a una vena tramite linee di emodialisi modificate. Il gradiente di pressione artero-venoso consente di muovere il sangue lungo il circuito extracorporeo senza l'utilizzo di una pompa. L'ultrafiltrazione continua lenta e la reinfusione di liquidi sono i principali metodi per mantenere il bilancio idrico nei pazienti ricoverati in terapia intensiva. L'emofiltrazione artero-venosa continua si basa esclusivamente sulla convezione. La purificazione del sangue si ottiene attraverso l'ultrafiltrazione e la reintegrazione dei liquidi persi durante la filtrazione, a differenza della diffusione utilizzata nell'emodialisi "classica". Dagli anni '80, questa tecnica è stata regolarmente utilizzata in terapia intensiva per i pazienti le cui condizioni critiche non consentivano l'utilizzo di altri tipi di terapia renale sostitutiva (RRT). È importante notare che il suo utilizzo ha consentito alle cliniche non dotate di apparecchiature e dispositivi per emodialisi di eseguire la RRT in pazienti con insufficienza renale acuta. Il vantaggio incondizionato dell'emofiltrazione artero-venosa continua è l'assenza di un impatto negativo sul sistema circolatorio e la capacità di controllare adeguatamente il bilancio idrico. Inoltre, è possibile condurre un trattamento intensivo per i pazienti con oligoanuria, che include infusione-trasfusione e terapia farmacologica, nutrizione parenterale ed enterale. Tuttavia, sono state identificate alcune limitazioni di questo metodo nei pazienti con sindrome da insufficienza multiorgano. La massima efficienza raggiungibile con il suo aiuto raggiunge i 14-18 litri di ultrafiltrato al giorno. Di conseguenza, la clearance giornaliera dell'urea non può superare i 18 litri. Considerando che la maggior parte dei pazienti con sindrome da insufficienza multiorgano presenta un marcato stato di ipercatabolismo, questa clearance dell'urea porta a un controllo insufficiente del suo livello e, naturalmente, a un trattamento inadeguato.

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Meccanismo d'azione

Durante la perfusione ematica attraverso un emofiltro, un'ampia gamma di sostanze tossiche circolanti e dei loro metaboliti (con peso molecolare fino alla prealbumina) vengono rimossi insieme al filtrato. Il filtrato ha una composizione paragonabile all'urina primaria prodotta nei reni. La quantità di sostanze tossiche rimosse dipende dal volume di fluido reintegrato nel letto vascolare. L'intensità della detossificazione è proporzionale alla velocità di filtrazione e al coefficiente di filtrazione dei metaboliti attraverso una data membrana semipermeabile. Il volume di fluido reintegrato e la durata della procedura sono determinati in base ai parametri clinici e biologici del paziente.

Il passaggio senza ostacoli di sostanze osmoticamente attive attraverso la membrana nel flusso liquido mantiene l'osmolarità iniziale del sangue e del BCC. La disidratazione isoosmolare è la base per la prevenzione dell'iperidratazione intracellulare e dell'edema cerebrale (sindrome da alterazione dell'equilibrio).

Uno svantaggio importante dell'accesso è l'instabilità del flusso ematico nel circuito extracorporeo, causata da una diminuzione del gradiente artero-venoso durante l'ipotensione, spesso osservata nei pazienti in terapia intensiva, o dalla trombosi del circuito circolante e del filtro. Queste complicanze si osservano spesso con l'emofiltrazione artero-venosa continua, poiché la sua elevata velocità porta a un aumento significativo del livello di ematocrito, della viscosità del sangue e dell'iperproteinemia del volume ematico all'interno del filtro stesso, che trombizza quando il flusso sanguigno rallenta nel circuito extracorporeo. Questi svantaggi del metodo sono spesso motivo di interruzione di trattamenti estremamente necessari per il paziente, riducendone così l'efficacia complessiva. Tutto ciò ha contribuito a una significativa limitazione dell'uso dell'emofiltrazione artero-venosa in terapia intensiva e allo sviluppo di nuovi mezzi tecnici e metodi di terapia renale sostitutiva continua.

Grazie all'introduzione nella pratica clinica di cateteri a doppio lume e moduli di perfusione di nuova generazione, l'emofiltrazione veno-venosa e l'emodiafiltrazione veno-venosa si sono diffuse e sono considerate il "gold standard" della terapia dialitica nelle unità di terapia intensiva. In questi tipi di trattamento, un modulo di perfusione viene utilizzato per fornire il flusso ematico lungo il circuito extracorporeo. L'efficacia del metodo è significativamente aumentata utilizzando convezione, ultrafiltrazione e diffusione. Un flusso ematico non superiore a 200 ml/min, con una velocità di dialisato pari a quella del flusso controcorrente, consente di mantenere la clearance dell'urea durante la procedura a valori elevati (fino a 100 ml/min).

L'emodiafiltrazione veno-venosa continua, rispetto all'emodialisi "classica", fornisce una completa stabilità emodinamica, un controllo illimitato del bilancio idrico, consente un adeguato supporto nutrizionale, permette di controllare la concentrazione delle sostanze disciolte e di correggere o prevenire lo sviluppo di squilibri elettrolitici. I risultati di uno studio clinico randomizzato controllato, pubblicato nel 2000 da Claudio Ronco, hanno dimostrato che l'aumento del volume di emofiltrazione con metodi di terapia continua può migliorare la sopravvivenza dei pazienti con insufficienza renale acuta e sepsi. Il potenziale beneficio dell'aumento del volume di ultrafiltrazione è associato all'effetto positivo della terapia renale sostitutiva continua sui mediatori umorali della sepsi, che vengono adsorbiti sulla membrana del filtro o rimossi direttamente per convezione. Questo studio ha dimostrato la validità dell'aumento della "dose" di emofiltrazione nei pazienti con insufficienza renale acuta e sepsi.

Pertanto, questa tecnica rappresenta oggi un'efficace forma di supporto artificiale della funzione renale e ha indicazioni "extrarenali" per la depurazione del sangue nella terapia intensiva complessa dell'insufficienza multiorgano e della sepsi.

L'utilizzo di membrane sintetiche, biocompatibili e altamente permeabili consente, attraverso la convezione, di ottenere un aumento della clearance di sostanze a peso molecolare medio, principalmente citochine, molte delle quali sono solubili in acqua. Grazie a ciò, è possibile ridurne la concentrazione nel flusso sanguigno utilizzando tecniche di purificazione extracorporea del sangue. Poiché molti mediatori pro- e antinfiammatori sono classificati come sostanze a peso molecolare "medio", la ricerca è costantemente in corso per studiare l'efficacia dei metodi convettivi (emofiltrazione ed emodiafiltrazione) nella loro eliminazione. I risultati di studi sperimentali e clinici degli ultimi anni indicano che i moderni metodi di detossificazione extracorporea possono eliminare solo un numero limitato di molecole "medie", come citochine, componenti del complemento, ecc. Naturalmente, il meccanismo convettivo di trasferimento di massa è molto più efficace in questo senso rispetto a quello diffusivo, ma solitamente quando si eseguono procedure costanti in pazienti con insufficienza renale acuta, viene utilizzata una "dose renale" di emofiltrazione fino a 2 l/h. Questa dose è sufficiente per implementare un'adeguata terapia renale sostitutiva (RRT) e una capacità minima, clinicamente non significativa, di eliminare i mediatori infiammatori. D'altra parte, è stato dimostrato che l'adsorbimento dei mediatori infiammatori sulla membrana dell'emofiltro è piuttosto significativo, soprattutto nelle fasi iniziali della purificazione extracorporea del sangue (le prime 2-3 ore dall'inizio della procedura). L'adsorbimento delle citochine circolanti e dei componenti del complemento sulla membrana porosa del filtro consente una temporanea diminuzione della loro concentrazione plasmatica, il che è di notevole importanza biologica e clinica. Sfortunatamente, le membrane dell'emofiltro non sono progettate per l'adsorbimento e, con la saturazione dei pori, la loro efficacia nell'eliminazione delle citochine diminuisce rapidamente.

Pertanto, la "dose renale" di emofiltrazione (fino a 2 l/h) è sufficiente a ripristinare la funzione renale nel trattamento dell'insufficienza renale acuta, ma non è sufficiente a modificare il livello dei mediatori infiammatori nella sindrome da insufficienza multiorgano e nella sepsi. Pertanto, l'emofiltrazione continua non viene utilizzata nella sepsi, se non in caso di associazione con grave disfunzione renale.

Emofiltrazione ad alto volume

Secondo i dati di ricerca, i vantaggi dell'utilizzo dell'emofiltrazione veno-venosa ad alto volume sono evidenti nei pazienti con insufficienza multiorgano e sepsi. Studi clinici hanno dimostrato l'efficacia dell'utilizzo dell'emofiltrazione veno-venosa ad alto volume con una riduzione della mortalità nei pazienti con sepsi e un miglioramento dei parametri emodinamici, a fronte di una minore necessità di vasopressori e adrenomimetici. Secondo i dati di ricerca, l'aumento della dose di emofiltrazione al di sopra della "dose renale" abituale ha un effetto positivo sulla sopravvivenza dei pazienti con sindrome da insufficienza multiorgano.

La velocità di ultrafiltrazione con questo metodo raggiunge i 6 l/h o più, e il volume giornaliero è di 60-80 l. L'emofiltrazione veno-venosa ad alto volume viene utilizzata solo durante il giorno (6-8 ore) e la tecnica è chiamata pulsata. Ciò è dovuto alla necessità di un flusso ematico elevato, di un calcolo accurato del volume di ultrafiltrazione e di una maggiore necessità di soluzioni sostitutive.

Motivi dell'effetto positivo dell'emofiltrazione veno-venosa ad alto volume nella terapia complessa della sepsi:

• Riducendo la fase proinfiammatoria della sepsi mediante il filtraggio della porzione non legata delle citochine, si riducono così i danni associati agli organi e ai tessuti.
• Diminuzione della concentrazione e dell'eliminazione dei componenti del sangue responsabili dello stato di shock nell'uomo (endotelina-1, responsabile dello sviluppo dell'ipertensione polmonare precoce nella sepsi; endocannabinoidi responsabili della vasoplegia; fattore deprimente il miocardio coinvolto nella patogenesi dell'insufficienza cardiaca acuta nella sepsi).
• Riduzione della concentrazione plasmatica del fattore PAM (inibitore attivante il plasminogeno), riduzione della coagulopatia intravascolare diffusa. È noto che il livello di fattore PAI-I nella sepsi correla con valori elevati della scala APACHE II e con un tasso di mortalità significativo.
• Riduzione delle manifestazioni di immunoparalisi dopo sepsi e riduzione del rischio di sviluppare infezioni secondarie.
• Soppressione dell'apoptosi dei macrofagi e dei neutrofili.

Pertanto, l'emofiltrazione veno-venosa ad alto volume è un metodo di detossificazione extracorporea che consente una significativa riduzione della concentrazione plasmatica della maggior parte dei mediatori dell'infiammazione, consentendo di "gestire" la risposta infiammatoria sistemica. Tuttavia, è improbabile che i filtri e le membrane utilizzati per l'emofiltrazione nel trattamento dell'insufficienza renale acuta, con le loro dimensioni dei pori e i loro coefficienti di setacciatura, abbiano un'importanza significativa per la terapia extracorporea della sepsi.