storia dell`ipotermia terapeutica

Transcript

storia dell`ipotermia terapeutica
STORIA DELL’IPOTERMIA TERAPEUTICA
Autrice Dott.ssa Michela Garbagnoli
Le radici dell’utilizzo della riduzione di temperatura a scopo terapeutico risalgono all’antichità:
l’induzione di ipotermia era già diffusa fra gli antichi egiziani, greci e romani; Ippocrate prescrisse
l’applicazione topica di ghiaccio sulle ferite per favorire l’emostasi [2,3].
Già Galeno, nell’"Opera Omnia", analizzò i possibili vantaggi dell' ipotermia a partire dallo studio
di casi accidentali [3].
Il chirurgo di Napoleone, il generale Larrey, durante le campagne militari osservò una mortalità più
alta fra i soldati feriti che venivano scaldati rispetto a quelli che rimanevano esposti a temperature
ambientali più rigide, e notò che vi era un’incidenza minore di infezioni nei pazienti che,
accidentalmente, si trovavano in condizioni di ipotermia [4].
Il moderno interesse clinico verso il raffreddamento corporeo programmato, al fine di indagarne
l’eventuale accezione terapeutica, nacque fra il 1930 ed il 1940, anni in cui si moltiplicarono le
osservazioni in merito al miglior outcome delle vittime di arresto cardiocircolatorio sottoposte,
casualmente prima, e volutamente poi, ad un periodo di ipotermia, rispetto ai casi-controllo.
Il primo studio scientifico riguardante l’utilizzo dell’ipotermia terapeutica in pazienti con traumi
cranici gravi fu pubblicato nel 1945 dal neurochirurgo Temple Fay.
Figura 1: Primo caso moderno di ipotermia terapeutica.
In questi anni i pazienti furono trattati con ipotermia severa, basandosi sull’erronea convinzione che
l’importante riduzione della temperatura fosse il requisito necessario per l’efficacia del trattamento
[1].
Sempre nel 1954 Botterell pubblicò un articolo su “Journal of Neurosurgery” in merito alla
possibile applicazione clinica dell’ipotermia a scopo di neuro-protezione durante clampaggio
chirurgico della carotide [5].
Nel 1950 Bigelow presentò il primo studio sperimentale sul raffreddamento programmato in ambito
cardiochirurgico [6] che, nove anni dopo, integrò con l’analisi delle modalità e delle tempistiche di
riscaldamento [7].
Figura 2: L’ipotermia in ambito cardiochirurgico: le prime esperienze.
Nello stesso anno Rosomoff, con uno studio caso-controllo su cani, mise in luce i vantaggi del
trattamento con ipotermia moderata durante e dopo ischemia cerebrale focale [8].
Dieci anni dopo, Safar indagò i benefici dell’ ipotermia moderata sulla riduzione della mortalità e
sull’outcome neurologico in pazienti che avevano avuto ritorno alla circolazione spontanea dopo
arresto cardiocircolatorio [9].
Figura 3: RCP e trattamento post-rianimatorio, Peter Safar, Clinical Anaesthesia, 1961.
Nel ventennio successivo gli studi in merito alla possibile accezione terapeutica della riduzione
della temperatura corporea furono discontinui per problematiche gestionali ed economiche.
All’inizio degli anni ottanta si cominciò in modo sistematico ad analizzare gli effetti dell’ipotermia
terapeutica sugli animali [11].
Le specie studiate furono quelle più simili all’uomo per caratteristiche neurologiche e metaboliche
dell’encefalo e per affinità della risposta del parenchima cerebrale al“brain injury”: topi, maiali,
conigli e cani [11,12,13,14,15].
Il cardine di questi trials fu la valutazione dell’evoluzione della penombra ischemica cerebrale dopo
trauma indotto, in gruppi di animali caso-controllo, trattati in regime di ipotermia moderata o di
normotermia.
I risultati furono univoci nell’attestare la riduzione del danno cerebrale secondario e
dell’infarcimento della penombra ischemica nei gruppi trattati con raffreddamento corporeo,
decretando perciò l’efficacia del trattamento. Si attribuirono tali effetti alla riduzione del
metabolismo cerebrale del 5-7% per la riduzione di ogni grado celsius [1,11,12,13,14,15].
Posti i cardini di efficacia scientifica dell’argomento, dagli anni novanta si moltiplicarono gli studi
sull’uomo, sempre incentrati sul tema dell’ipotermia come metodologia di protezione tissutale a
seguito di insulto prima ischemico e poi da riperfusione [1,16,17].
I due studi considerati dalla comunità scientifica le pietre miliari che decretarono definitivamente
l’efficacia clinica dell’ ipotermia terapeutica furono pubblicati nel 2002 su “New England Journal
of Medicine”, uno ad opera di Bernard [27] e l’altro dell’ "Hypothermia After Cardiac Arrest Study
Group” [28].
Assieme ai numerosi studi condotti da Polderman sull’argomento, essi costituirono le basi per
l’inclusione dell’ipotermia terapeutica nel trattamento consigliato per “Post Cardiac Arrest Care”
nelle più recenti linee guida dell’ American Heart Association [32] e dell’ILCOR [38].
Bibliografia
[1] K.H. Polderman. Application of therapeutic hypothermia in the ICU: opportunities and pitfalls
of a promising treatment modality. Intensive Care Medicine 2004, n.30: 556-575
[2] K.H. Polderman. Mechanisms of action, physiological effects, and complications of
hypothermia. Critical Care Medicine 2009, 37 n.7
[3] C. Galenus. Opera Omnia. (129-199 AD)
[4] J. Larrey. Memoirs of military service and campaigns of the French armies. 1814, pp 156-164
[5]
E.H. Botterel, W.M. Lougheed, J.W. Scott, S.L. Van der Water: Hypothermia and
interruption of carotid, or carotid and vertebral circulation, in the management of intracranial
aneurysms. Journal of Neurosurgery 1945: n. 13: pp: 1-42
[6]
W.C. Bigelow, J.C. Callaghan, J.A. Hopps. General hypothermia for experimental
intracardiac surgery. Ann Surg, 1950, n.132: pp : 531-537
[7]
W.C. Bigelow. Methods for inducing hypothermia and rewarming. Ann NY Acad Sci 1950,
n.80: pp: 522-532
[8]
H.L. Rosomoff, R.A. Clasen, R. Hartstock, J. Bebin. Brain reaction to experimental injury
after hypothermia. Arch Neurol, 1965, n.13: pp: 337-345
[9]
H.L. Rosomoff, P. Safar. Management of the comatose patients. Clin Anesth 1965, n.1: pp:
244-258
[10]
G. Lazorthes, L. Campan. Moderate hypothermia in the treatment of head injuries. Clin
Neurosurg, 1964 n.12: pp: 293-299
[11]
J.A. Natale, L.G. D’Alecy. Protection from cerebral ischemia by brain cooling without
reduced lactate accumulation in dogs. Stroke, 1989, n.20: pp: 770-777
[12]
R.N. Auer, Non–pharmacologic neuroprotection in the treatment of brain ischemia. Ann
NY Acad, 2001 n. 939: pp: 271-282
[13]
X.L. Yenari, M.A.Steinberg, G.K.Giffard. Mild Hypothermia reduces apoptosis of mouse’s
neurons in vitro early in the cascade. J Cereb Blood Flow Metab 2002, n.22: pp 21-29
[14]
C.J. Winfree, C.Baker,
E.S. Cannolly, A.J. Fiore, R.A. Solomon. Mild hypothermia
reduces penumbral glutamate levels in the rats whit permanent focal cerebral ischemia model.
Neurosurgery, 1956, n: 38: pp: 1216-1222
[15]
A.A. Larson. Hypothermia prevents ischemia- induced increased in hippocampal glycine
concentrations in rabbits. Stroke, 1991 n. 22; pp: 666-673
[16]
R. Raghupathi, D.I. Graham: J Apoptosis after traumatic brain injury. Neurotrauma 2000;
n.17: pp: 927-938
[17] K. Takata, Y. Takeda, K. Morita. Effects of hypothermia for a short period on histological
outcome and extracellular glutamate concentration during and after cardiac arrest in rats. Crit Care
Med 2005; n.33: pp: 1340-1345
[18]
L.N. Milde. Clinical use of mild hyphotermia for a brain protection: a dream revisited. J
Neurosurg Anesthesiol 1992, n 4: pp: 211-215
[19] J.T. Povlishock, A. Buki, H. Koiziumi. Iniziating mechanisms involved in the pathobiology of
traumatically induced axonal inury and interventions targeted at blunting their progression. Acta
Neurochir Suppl, 1999 n. 73: pp: 15-20
[20]
B.K. Sieso, F. Bengtsonn. Calcium, excitotoxins, and neuronal death in brain. Ann NY
Acad Sci 2001, n. 568: pp: 234-251
[21] K.H. Polderman. Glutamate release and free radical production following brain injury: effects
of post- traumatic hypothermia. J Neurochem 2003, n. 65: pp:1704-1711
[22]
M.P. Ehrlich, J.N McCullough, N. Zhan. Effect of hypothermia on cerebral blood flow and
metabolism in the pig. Ann Thorac Surg 2002; n.73: pp: 191-197
[23] J. Ghajar. Traumatic brain injury. Lancet, 2000, v.356: pp: 923-929
[24] S.A. Bernard. Outcome from pre hospital cardiac arrest in Melbourne, Australia. Emerg Med
1998, v. 10: pp :25-29
[25]
S.A. Bernard. Survival after in- hospital cardiopulmonary arrest of non critically ill patients:
a prospective study. Chest 1994, n. 106: pp: 872-879
[26]
K. Kuboyama, P. Safar et al. Cerebral and systemic arterio-venous oxygen monitoring after
cardiac arrest: inadequate cerebral oxygen delivery. Cerebral Resuscitation 1994 n. 27: pp: 141-152
[27] S.A. Bernard, T.W. Gray, M. Buist, B. Jones, W. Silvester, G. Gutteridge, K. Smith Treatment
of comatose survivors of out-of-hospital cardiac arrest whit induced hypothermia. N Engl J Med,
2002, v. 346: pp: 549-556
[28]
Hypothermia After Cardiac Arrest Study Group. Mild therapeutic hypothermia to improve
the neurologic outcome after cardiac arrest. N Engl J Med, 2002, v. 346: pp: 549-556
[29]
K.H. Polderman, F. Sterz , A. van Zanten, T. Uray, H. Losert, R. De Waal, A. Girbes, M.
Holzer. Induced hypothermia improves neurological outcome in asystolic patients whit out-of
hospital cardiac arrest. Circulation 2003, v 108: IV -581 (Abstract 2646)
[30]
Hypothermia After Cardiac Arrest Registry Study Group. Winning the cold war: Inroads
into implementation of mild hypothermia after cardiac arrest in adults from the European
Resuscitation Council . Crit Care Med 2007 Vol 35 No4
[31]
K.H. Polderman. Induced hypothermia and fever control for prevention and treatment of
neurological injuries. Lancet 2008; n. 7: pp :1955–1969
[32]
M.A. Peberdy, W. Clifton, L. Callaway, W. Robert, G. Romergryko, G. Geocadin, L.
Janice, L. Zimmerman, M. Donnino, A. Gabrielli, S. Silvers, L. Arno, R. Zaritsky, R. Merchant, T.
Vanden Hoek and S. Kronick. Post Cardiac Arrest Care: 2010 American Heart Association
Guidelines for Cardiopulmunary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation
2010; 122;S768-S786
[33]
R. Raghupathi, D.Graham, T. McIntosh. Apoptosis after traumatic brain injury. J
Neurotrauma 2000; v. 17:pp: 927–938
[34]
R.R. Leker, E. Shohami: Cerebral ischemia and trauma—different etiologies yet similar
mechanisms: Neuroprotective opportunities. Brain Res Rev 2002; 39.
[35] C.J. Baker, S.T. Onesti, R.A. Solomon. Reduction by delayed hypothermia of cerebral
infarction following middle cerebral artery occlusion in the rat: A time-course study. J Neurosurg
1992; v.77:pp: 438-444
[36] M. Chiaranda. Urgenze ed emergenze-istituzioni. Edizioni Piccin 2007
[37]
B. Jennet, M. Bond. Assessment of outcome after severe brain damage. Lancet 1975 n.3;
pp: 480-495
[38]
J.P. Nolan, P.T. Morley, T.L Hoek. Therapeutic hypothermia after cardiac arrest: An
advisory statement by the Advanced Life Support Task Force of the International Liaison
Committee on Resuscitation. Resuscitation 2003; v. 57 pp: 231-235
Autore
Dott.ssa Michela Garbagnoli