Cardiomioplastica dinamica: tempo per avvolgerlo? / Cuore

Quindici anni fa Larry Stevenson, nelle sue memorabili conferenze, indicò il grande foglio di muscolo che è il gran dorsale, e propose che questa potenziale fonte di energia dovesse essere sfruttata ai fini dell’assistenza circolatoria, e messa in uso molto meglio come muscolo cardiaco in pazienti handicappati e morenti di insufficienza cardiaca.1Salmons e altri23 avevano dimostrato che questo muscolo affaticabile a contrazione rapida conservava nel suo genoma il potenziale per essere trasformato in un fenotipo lento, resistente alla fatica, simile al muscolo cardiaco. La logica sembrava inevitabile. Sembrava inevitabile che questa risorsa sarebbe stata usata di routine per salvare i molti con vite miserabili abbreviate a causa di insufficienza cardiaca allo stadio finale.4 La combinazione di progressi nella fisiologia muscolare, nell’ingegneria elettronica e nella chirurgia sperimentale, 5-7 è culminata nel 1985 nel primo uso riuscito del muscolo scheletrico stimolato per aiutare la circolazione8in un paziente con un difetto ventricolare sinistro dopo l’escissione di un tumore. Quella paziente è sopravvissuta, a differenza dell’operazione che le ha salvato la vita. Che cos’è successo?

Quattro unità britanniche hanno intrapreso studi collaborativi ben pensati e attentamente pianificati di quella che divenne nota come cardiomioplastica dinamica. In questa applicazione il muscolo è stato mobilizzato su un peduncolo neurovascolare extratoracico intatto, avvolto attorno al cuore e stimolato a contrarsi nel tempo con la sistole ventricolare. Nessuna delle quattro unità sta attualmente eseguendo questo intervento. Circa 35 pazienti sono stati operati nel Regno Unito, di cui nessuno della nostra unità è ancora vivo. L’esperienza è stata altrettanto triste nelle altre unità. L’esperienza negli Stati Uniti è simile con pochissime prove di successo. Tra i numerosi centri europei che eseguivano originariamente questo intervento, solo uno ha pubblicato dati incoraggianti negli ultimi quattro anni,9con i risultati invitando il commento che gli autori avevano appreso dall’esperienza di precedenti studi per selezionare i candidati più in forma per l’intervento chirurgico, e in particolare quelli con cardiomegalia solo modesta. Esperimenti su animali e clinici hanno anche esplorato l’utilizzo di ventricoli muscolari scheletrici, costruiti per battere in serie con il cuore, 1011 e procedure che generano la contropulsazione in cui il muscolo è avvolto attorno all’aorta discendente o ascendente (aortomioplastica).1213

La cardiomioplastica è stata ripresa con entusiasmo in Brasile, un paese con molti giovani pazienti con insufficienza ventricolare sinistra allo stadio terminale causata dalla malattia di Chagas. I primi risultati sono stati migliori di quelli ottenuti in Europa, una differenza poi attribuita alla diversa natura della malattia da trattare. In realtà il progresso di alcuni pazienti in questo sottogruppo è stato detto di essere spettacolare.14 La malattia di Chagas non provoca il ventricolo ischemico a parete sottile così comunemente visto nella pratica cardiologica nel mondo sviluppato, ma piuttosto un miocardio dilatato ma ben perfuso e possibilmente recuperabile. È interessante notare che, nonostante i rapporti incoraggianti apparsi nella letteratura chirurgica, non vi è alcuna menzione della cardiomioplastica nei documenti sulla malattia di Chagas nell’attuale edizione di Heart.1516

Diversi fattori hanno contribuito al fallimento di quello che è stato visto come un progresso molto promettente. Uno è che un muscolo scheletrico funziona accorciando in modo lineare, riducendo la sua lunghezza e tirando. Una volta avvolto attorno al cuore, deve produrre un accorciamento radiale per generare pressione e il 90% della potenza spesa per produrre lavoro lineare viene sprecato.17 Inoltre, deve comprimere il ventricolo durante la sistole quando la tensione della parete è maggiore e, come il ventricolo, deve fare affidamento sulla perfusione diastolica per il proprio apporto di sangue. Inoltre, l’applicazione delle equazioni di Lames rilevanti o anche della legge di Laplace dimostra rapidamente che maggiore è il volume della camera avvolta, meno efficiente è il muscolo nel produrre eiezione o anche supporto ventricolare entro il periodo del ciclo cardiaco. Per tutti questi e altri motivi, la cardiomioplastica è grossolanamente inefficiente. L’aortomioplastica potrebbe ottenere risultati migliori, lavorando sul diametro aortico molto più piccolo e contraendosi in diastole per creare contropulsazione.18 I ventricoli del muscolo scheletrico, se correttamente progettati e configurati, dovrebbero anche essere in grado di superare le inefficienze fondamentali della cardiomioplastica.19 L’uso di pompe artificiali azionate lineari alimentate da muscoli più remoti e più potenti del gran dorsale può ora essere una chiara possibilità.20

Anche il processo di trasformazione muscolare, ottenuto con gli attuali protocolli di stimolazione, è stato una delusione. Si traducono in muscoli con una potenza di uscita troppo bassa per fornire un lavoro utile nella circolazione.2122 Un ulteriore problema è l’uso inefficiente della massa muscolare disponibile per il lavoro, con la porzione prossimale più potente e meglio perfusa che non raggiunge nemmeno il cuore.

I problemi che in origine riguardavano i medici rimangono. Ci sono due problemi operativi: il periodo di otto settimane necessarie per allenare il muscolo, durante il quale viene stimolato ma non è ancora pronto per il lavoro (protocolli migliori possono aiutare a superare questo problema); e il cosiddetto ritardo vascolare, che è il tempo tra la mobilizzazione e il recupero del muscolo, progettato per consentire un certo recupero dell’afflusso di sangue alle estremità del muscolo dal peduncolo vascolare all’estremità prossimale. Inoltre il muscolo effettivamente avvolto intorno al cuore è relativamente ischemico e può anche tamponare il cuore in difficoltà. I candidati che sono veramente fase finale non possono sopravvivere a questi primi due mesi, tra cui una o più operazioni.

Il concetto originale che tutti noi abbiamo un grande muscolo che può facilmente essere sollevato dai suoi attuali doveri per svolgere il compito più vitale di alimentare la circolazione non ha perso il suo fascino. Per il momento, tuttavia, è stata una delusione e si richiede un pensiero molto più radicale e forse laterale.