Le aferesi selettive: tecnologia

Transcript

1 Le aferesi selettive: tecnologia Dott. Roberto Baldini, B.Braun Avitum Italy S.p.A., Mirandola (Mo) Cenni Storici ed Introduzione: Con la terminologia aferesi, parola di origine greca (aphairesis), si intende separare, sottrarre da, prendere da. Quindi con plasmaferesi intendiamo una metodica in grado di separare la frazione plasmatica dal sangue intero a scopo terapeutico. La prima plasmaferesi riportata in letteratura fu messa a punto da Abel, nel 1914 su un modello animale [1]. In letteratura sono poi riportati altri interventi terapeutici con plasmaferesi definiti pioneristici come nel 1952, quando Solomon e Fahey eseguirono la prima plasmaferesi terapeutica manuale sull uomo per trattare un caso di macroglobulinemia di Waldestrom, oppure nel 1960, quando Sabin eseguå il primo plasma-exchange per un insufficienza epatica grave. Altri cenni storici importanti riguardano il trattamento dell ipercolesterolemia familiare con plasmaferesi eseguito da De Gennes nel 1967 [2], ma il primo impiego clinico su due giovani donne affette da ipercolesterolemia familiare fu praticato da Thompson nel 1975 [3]. La prima apparecchiatura per aferesi fu progettata nel 1962 dalla IBM in collaborazione con il NCI di Bethesda (USA). Il primo prototipo a centrifuga venne utilizzato per la rimozione di globuli bianchi. Questa applicazione diede il via allo sviluppo dei separatori cellulari a centrifuga e segna una data storica unanimemente riconosciuta. Sulla base di queste premesse storiche la plasmaferesi si suddivide in due branche ben precise: produttiva e terapeutica. La prima, come Ñ possibile intuire dal nome, Ñ una procedura extracorporea eseguita su soggetti sani (donatori) con lo scopo di produrre emoderivati (sangue intero, plasma, piastrine, globuli rossi, ecc.) per utilizzo clinico. La seconda Ñ una tecnica extracorporea che si applica a soggetti affetti da una determinata patologia (pazienti), con l obiettivo di asportare dal plasma l eccesso di un determinato componente, che in alta concentrazione risulta essere patogeno. Sull aferesi terapeutica, ed in particolare sulla tecniche selettive, concentreremo la nostra attenzione in questo estratto [4]. Oggi con il termine di plasmaferesi terapeutica (o aferesi terapeutica) si indica il processo di sostituzione del plasma, seguito dalla successiva infusione di una idonea soluzione (plasma sostitutivo, soluzioni elettrolitiche, albumina) per reintegrare il volume inizialmente sottratto al paziente o l asportazione selettiva di alcune molecole in esso contenute, senza l utilizzo di liquidi di rimpiazzo. In alternativa il plasma del paziente puö anche presentare deficit di uno o piü costituenti essenziali che vengono forniti attraverso le soluzioni di reinfusione, che in questo caso contengono la sostanza in oggetto in alta concentrazione. Le sostanze nocive devono, inoltre, essere rimosse con elevata efficienza in modo da incidere sul decorso della patologia di base. I fattori che influenzano la capacitá

2 depurativa della metodica riguardano la distribuzione intra ed extravasolare della molecola e la quota di sintesi e di degradazione attuata dall organismo (clearance endogena della sostanza). A dispetto delle molecole presenti nel circolo (intravascolari) facilmente rimuovibili con l aferesi terapeutica, le molecole confinate nello spazio extravascolare non sono soggette ad una efficace rimozione in considerazione del fatto che tali metodiche agiscono sul plasma, in virtü anche delle cinetiche di tali sostanze nel migrare dallo spazio extravascolare al circolo ematico. A tale scopo Ñ consigliabile, nel caso si dovessero rimuovere molecole extravascolari, incrementare il volume di plasma scambiato o trattato, allo scopo di richiamare quante piü molecole possibili dallo spazio extravascolare. Generalmente vengono trattati da 1 a 1.5 volumi di plasma per seduta in base alla seguente formula approssimata: Volume plasmatico (litri) = x (peso Kg) x (1-Hct) L evoluzione tecnologica e la computerizzazione delle varie apparecchiature hanno permesso un miglioramento delle tecniche giá esistenti e l introduzione di metodiche sempre piü specifiche e finalizzate alla patologia da trattare. Attualmente le tecniche di plasmaferesi terapeutica maggiormente in uso, per le quali esiste un importante supporto bibliografico, possono essere suddivise in tre categorie: Plasmaferesi selettiva Plasmaferesi semi-selettiva Plasmaferesi non selettiva. La plasmaferesi selettiva consente la rimozione delle sostanze tossiche dal plasma del paziente mediante resine chimiche specifiche e la successiva reinfusione dello stesso plasma depurato. I vantaggi di tale metodica sono la ridotta incidenza di effetti collaterali, rispetto ai trattamenti non selettivi e la restituzione al paziente del proprio plasma depurato (nessun utilizzo di emoderivati, nessun rischio infettivo). La plasmaferesi semi-selettiva consente la rimozione delle sostanze tossiche dal plasma del paziente mediante l utilizzo di filtri a fibre cave a diverso cut off posti in cascata, processo seguito poi dalla reinfusione al paziente del suo stesso plasma depurato. Anche per questa metodica aferetica i vantaggi sono la ridotta incidenza di effetti collaterali, rispetto ai trattamenti non selettivi, e la restituzione al paziente del proprio plasma depurato (nessun utilizzo di emoderivati, nessun rischio infettivo). Un piccolo svantaggio rispetto alla selettiva, Ñ la parziale perdita proteica, riduzione trascurabile invece se si considera la non selettiva La plasmaferesi non selettiva prevede la rimozione delle sostanze tossiche, implicate nella patologia di base, mediante la rimozione del plasma del paziente che

3 viene sostituito con un egual volume di una soluzione di albumina o di plasma da donatore. I vantaggi di tale metodica sono la maggior semplicitá d uso ed i costi contenuti, ma gli svantaggi riguardano l utilizzo ed il reperimento di emoderivati (albumina, plasma di piü donatori). Le terminologie tecniche delle tecniche plasmaferetiche piü utilizzate sono: PEX o TPE (Plasma EXchange) non selettiva FC o Reoferesi o DFPP (Filtrazione a Cascata) semi selettiva PAP (Plasma Adsorbimento/Perfusione) selettiva IA (Immuno Adsorbimento) selettiva Vediamo ora di affrontere nel dettaglio le tecniche di aferesi terapeutica semiselettive e selettive. Filtrazione a cascata: Come giá anticipato nell introduzione la filtrazione a cascata Ñ una metodica aferetica semiselettiva. Terminologie quali Reoferesi, DFPP (Double Filtration PlasmaPheresis) o CF (Cascade Filtration) non sono altro che sinonimi. Per essere precisi, va detto che FC, CF e DFPP sono sinonimi, mentre con Reoferesi si intende una particolare procedura di filtrazione a cascata eseguita con filtro specifico Reofiltro utilizzato per la rimozione di elevate percentuali di fattori della coagulazione (fibrinogeno, VWF, ecc.) nelle patologie del microcircolo (sorditá improvvisa, neuropatia ottica ischemica, maculopatia degenerativa, arteriopatia obliterante periferica e piede diabetico). Tornando sull aspetto tecnico, la metodica Ñ caratterizzata da un primo stadio in cui viene separato il plasma dal sangue intero del paziente mediante l utilizzo di un plasma separatore a fibre cave (plasma filtro ad alto cut off detto anche filtro primario); dopodichà il plasma coså ottenuto attraversa un secondo filtro a fibre cave (filtro secondario o filtro a cascata) posto in cascata al primo, che presenta un cut off inferiore al precedente. In tale maniera il filtro secondario determina l ulteriore frazionamento del plasma in due componenti: la prima contiene solo molecole ad elevato peso molecolare (Crioglobuline, IgM, IgG, ICC, LDL, fibrinogeno, ecc.) e la seconda molecole con peso molecolare inferiore al cut off (molecole permeabili alla membrana del filtro secondario) [5]. La prima componente contiene quindi le sostanze patogene, le quali restano intrappolate all interno delle fibre del filtro secondario, per poi essere eliminate (sacca di scarico) mediante un processo di eluizione del filtro (lavaggio con soluzione fisiologica o spurgo) nel momento in cui si raggiunge la saturazione delle fibre.

4 La seconda componente, che contiene molecole utili, viene reinfusa al paziente. La tecnica non richiede l utilizzo di emoderivati o di plasma da donatore. Nello schema sopra riportato si identifica il circuito extracorporeo che permette la formazione del plasma (tramite plasmafiltro) che successivamente viene separato in due componenti nel filtro secondario (filtro a cascata). La componente contenente le sostanze nocive viene filtrata, mentre la restante componente del plasma viene restituita al paziente. Qualora si raggiunga la saturazione del filtro secondario, un rilevatore di pressione pre filtro avverte l operatore dell avvenuta saturazione, allo scopo di procedere con la fase di lavaggio/spurgo, che ha il compito di lavare periodicamente il filtro, allontanando le molecole ad elevato peso molecolare, ristabilendo la capacitá filtrante dello stesso. Dettagli tecnici del filtro primario (plasmafiltro): La membrana porosa del plasmafiltro separa il plasma dalla componente corpuscolata del sangue (eritrociti, leucociti, piastrine) grazie ad un sistema di micropori che permette la libera filtrazione di tutti i soluti compresi quelli ad alto peso molecolare come le immunoglobuline, i fattori della coagulazione e le lipoproteine. Attualmente le membrane piü utilizzate sono quelle con pori a medie dimensioni che possono essere composte da materiali sintetici quali polietilene, polisulfone, polipropilene e cloruro di polivinile, o materiali semisintetici quali il diacetato di cellulosa [6]. Le fibre capillari utilizzate per la separazione del plasma hanno un diametro variabile dai 270 ai 370 micron, i pori presentano un diametro nel range dei micron, mentre la superficie filtrante totale varia in genere dai 0.2 ai 0.8 m 2 a seconda dei flussi plasma da ottenere, della quantitá totale di plasma da trattare e dalle esigenze depurative che ci si prefigge.

5 Il disegno sopra riportato riporta il principio di funzionamento di un plasmafiltro a fibre cave standard. La parte corpuscolata del sangue a causa delle sue dimensioni non Ñ in grado di attraversare i pori presenti sulla fibra capillare e quindi rimane confinata all interno della fibra stessa. L acqua plasmatica, gli elettroliti in essa disciolti e le proteine plasmatiche sono invece permeabili alla membrana porosa e quindi per gradiente pressorio attraversano la stessa e formano il plasma che, attraverso la pompa plasma, viene indirizzato al filtro secondario per subire il processo di filtrazione vero e proprio. Dettagli tecnici del filtro secondario (filtro a cascata): Il plasma separato dalle cellule mediante plasmafiltro viene inviato tramite un pompa peristaltica al filtro secondario configurato in dead-end. Con tale terminologia s intende che l uscita inferiore delle fibre interne in cui viaggia il plasma Ñ chiusa, in modo tale che il plasma Ñ forzato ad attraversare la membrana porosa. Il diametro dei pori varia da 0.01 a 0.02 micron. Tale cut-off costringe le macromolecole, come crioglobuline, IgM, IgG, ICC, colesterolo-ldl, trigliceridi e fibrinogeno a rimanere intrappolate all interno delle fibre, mentre le sostanze di peso molecolare simile all albumina attraversano la membrana, passando al comparto esterno plasma filtrato del filtro [7]. Non appena raggiunta la saturazione delle fibre, Ñ necessario eseguire un lavaggio del filtro con fisiologica o un semplice spurgo. Nella figura sotto riportata Ñ possibile osservare il principio di funzionamento del filtro.

6 Il plasma depurato dalle macromolecole rientra al paziente insieme alla componente cellulare grazie alla spinta della pompa plasma. La perdita proteica in termini di albumina, nel trattamento di un volume plasmatico, Ñ pari al 20-25%, con forte dipendenza dal numero di lavaggi/spurghi eseguiti in corso di terapia. Rispetto alla plasmaferesi tradizionale (PEX o TPE), caratterizzata dal rimpiazzo del plasma del paziente con soluzione albuminata o plasma fresco congelato, la FC permette di restituire al paziente il proprio plasma depurato dalle sostanze patogene. CiÖ consente di eliminare qualunque rischio di infezioni o reazioni allergiche. L aspetto economico Ñ non trascurabile. Infatti una plasmaferesi fatta con 10/12 flaconi di albumina come liquido di sostituzione Ñ praticamente equivalente ai costi di una FC. Se poi si aumenta il numero di flaconi (fino a 15), la FC Ñ decisamente piü economica. Con la filtrazione a cascata FC ho un vantaggio clinico rispetto alla plasmaferesi, in quanto ho maggiore selettivitá del trattamento. Nella PEX elimino oltre alle sostanze patogene anche quelle utili al paziente. Questo consente di trattare con la filtrazione a cascata un volume plasmatico maggiore rispetto al plasma exchange. Altro aspetto a favore della FC Ñ che l eventuale terapia farmacologica associata al trattamento aferetico viene mantenuta nel circolo, mentre con la PEX parte della terapia viene persa nel plasma di scarto.

7 Modelli di filtri a cascata distribuiti da B.Braun disponibili sul mercato: Cascadeflo EC-50W (Asahi, distribuito da B.Braun) Ñ un filtro secondario preriempito con fisiologica, con membrana in EVAL (etilenvinilalcool). Il materiale contenitore Ñ policarbonato. Ha una superficie di 2 m 2 ed Ñ sterilizzato a raggi gamma. Indicato per la rimozione di crioglobuline, IgM, LDL e trigliceridi. Cascadeflo EC-30W (Asahi, distribuito da B.Braun) Ñ un filtro secondario preriempito con fisiologica, con membrana in EVAL (etilenvinilalcool). Il materiale contenitore Ñ policarbonato. Ha una superficie di 2 m 2 ed Ñ sterilizzato a raggi gamma. Indicato per la rimozione di ICC, IgG e IgA. Rheofilter ER-4000 (Asahi, distribuito da B.Braun) Ñ un filtro secondario preriempito con fisiologica, con membrana in EVAL (etilenvinilalcool).. Il materiale contenitore Ñ policarbonato. Ha una superficie di 2 m 2 ed Ñ sterilizzato a raggi gamma. Indicato per la rimozione di LDL, fibrinogeno e fattore di Von Willebrand. Indicazione terapeutiche Cascadeflo EC-50W: Macroglobulinemia di Waldenstrom Crioglobulinemia HCV Polineuropatia da anti-mag Panarterite Nodosa Ipertrigliceridemia (familiare e acuta) Ipercolesterolemia Riduzione carica virale HCV-RNA Indicazione terapeutiche Cascadeflo EC-30W: Mieloma IgA o IgG macromolecolare Vasculiti (Goodpasture e Wegener) Glomerulosclerosi focale segmentale Rigetto umorale post trapianto renale

8 Trapianto AB0 incompatibile Artrite Reumatoide Sclerosi multipla Indicazione terapeutiche Rheofilter ER-4000: Maculopatia Degenerativa Perdita acuta dell udito Piede diabetico Arteriopatia obliterante periferica Plasmadsorbimento e Immunoadsorbimento: I trattamenti di plasmadsorbimento PAP o Immunoadsorbimento IA basano il loro principio sull effetto combinato di plasma-separazione e plasma-adsorbimento su specifico materiale in grado di adsorbire selettivamente molecole dannose per l organismo. I trattamenti PAP o IA, a seconda del tipo di resina contenuta nella colonna, sono indicati nel caso di malattie su base autoimmune o causate da alterata risposta immunologica, oppure nei casi in cui sia richiesta la rimozione di bilirubina e di acidi biliari. Di fatto PAP e IA sono sinonimi, si conviene parlare di IA ogni qualvolta si utilizzi una colonna in grado di rimuovere selettivamente anticorpi IgG o ICC [8]. Facendo riferimento alla schema sopra riportato, dal punto di vista operativo la metodica Ñ caratterizzata da un primo stadio in cui viene separato il plasma dal sangue intero del paziente mediante l utilizzo di un plasma separatore a fibre cave (plasma filtro ad alto cut off detto anche filtro primario) giá presentato precedentemente. A questo punto il plasma ricco di sostanze patogene viene veicolato attraverso la colonna adsorbente in cui avviene la rimozione selettiva di ben determinati elementi.

9 Dettagli tecnici della colonna adsorbente: Dal punto di vista tecnologico la colonna adsorbente puö contenere bioreattori, elementi chimici, biologici e anticorpi, in grado di rimuovere selettivamente anticorpi, immunocomplessi, endotossine, citochine o molecole tossiche in generale presenti nel plasma. In ogni colonna Ñ presente quindi una sostanza adsorbente attiva (denominata ligando) che presenta alta affinitá di legame con la molecola da rimuovere; tale sostanza adsorbente Ñ fissata ad una matrice insolubile, inerte e altamente biocompatibile definita carrier, che funge da supporto meccanico permettendo la miglior interazione tra plasma e superficie adsorbente [9]. Nelle tabelle sottostanti riportiamo nell ordine i principali carrier utilizzati, i ligandi chimico-fisici e i ligandi immunologici-biologici: Carrier utilizzati: Sefarosio Agarosio Gel di polivinil-alcool Microsfere di cellulosa Sfere di vetro o silice Origine: Semi-sintetico Naturale (alghe) Sintetico Naturale (cotone) Naturale Ligandi chimico-fisici Resine a scambio ionico: - Polianioni (stirene divinilbenzene) - Destran solfato Eparina Carbone attivo Poliacrilato Molecola adsorbita Bilirubina Colesterolo-LDL Colesterolo-LDL Bilirubina, Farmaci, Veleni Colesterolo-LDL

10 Ligandi immunologici-biologici Triptofano Fenilalanina Oligosaccaride Anticorpi anti-ldl DNA Fattore VIII Fattore IX C1q Proteina A stafilococcica Anticorpi ovini anti-igg Molecola adsorbita IgG, Anticorpi anti-achr Miastenia IgG, Anticorpi anti-dna, ICC Agglutinine anti-a e B Colesterolo-LDL Anticorpi anti-dna Anticorpi anti-fattore VIII Anticorpi anti-fattore IX ICC IgG, ICC IgG, ICC Sul mercato sono disponibili ormai una moltitudine di colonne adsorbenti, che impiegano vari tipi di ligandi, che con reazioni di tipo immunologico (antigeneanticorpo), legami a scambio ionico o legami di tipo idrofobico (come nel caso della fenilalanina e del triptofano) sottraggono dal circolo la componente immunitaria incriminata (IgG e sue sottoclassi, ICC, ecc). Tra le colonne storicamente piü diffuse troviamo l Immunosorba, che sfruttano la Proteina A (fissata su sefarosio), un polipeptide componente della parete cellulare dello stafilococco aureus, in grado di legare selettivamente le IgG [10]. Esiste anche un altra colonna che sfrutta la Proteina A, ma in questo caso fissata su una matrice di silicio, il Prosorba [11]. Un altro sistema deputato all adsorbimento delle immunoglobuline sfrutta un materiale biologico, rappresentato da un anticorpo di origine ovina anti-ig, accoppiato al sefarosio. E il principio del TheraSorb-Ig, in grado di legare tutte le sottoclassi delle IgG, oltre che consentire sostanziali riduzioni di IgA ed IgM [12]. Con la stessa logica sono disponibili anche colonne contenenti anticorpi anti-ldl (Therasorb-LDL), in grado di legare selettivamente lipoproteine [13]. A questi adsorbenti si affiancano quelli non biologici, per i quali la reazione antigeneanticorpo Ñ sostituita da interazioni fisico-chimiche, come legami idrofobici o di tipo ionico. Di questa categoria fanno parte Immusorba TR-350 e Immusorba PH-350, dove i ligandi sono rappresentati da due aminoacidi, triptofano e fenilalanina rispettivamente, che mediante legami idrofobici legano ICC e IgG [14]. Plasorba BR-350 sfruttando un copolimero (stirene divinilbenzene) chela selettivamente acidi biliari e bilirubina, mediante un interazione a scambio ionico [15]. Le tecniche selettive per LDL-aferesi, oltre al giá citato Therasorb-LDL, sono il sistema H.E.L.P. che rimuove lipoproteine e fibrinogeno dal plasma facendoli precipitare in ambiente acido con l ausilio di grandi quantitá di eparina, il DALI colonna adsorbente per emoperfusione che lega le lipoproteine tramite poliacrilato e infine il sistema Kaneka che sfruttando colonne contenenti destran solfato su matrice

11 cellulosica cattura le lipoproteine. Quest ultimo sistema Ñ disponibile sia su sangue intero che su plasma [16]. La CPFA (Coupled Plasma Filtration Adsorption) Ñ una tecnica che sfrutta l effetto combinato di un plasma adsorbimento su resina specifica e di una dialisi ad alto flusso, ed Ñ in grado di eliminare in modo non selettivo vari mediatori della sepsi, in particolare citochine [17]. Di recente introduzione sono le colonne Glycosorb AB0 per il trattamento del trapianto AB0 incompatibile. Tali colonne mediante un interazione antigeneanticorpo catturano selettivamente anticorpi anti-a e anti-b [18]. Modelli di colonne adsorbenti distribuiti da B.Braun disponibili sul mercato: Plasorba BR-350, prodotta da Asahi e distribuita da B.Braun, Ñ una colonna contenente stirene-divinilbenzene che viene utilizzata per adsorbire bilirubina (coniugata e non coniugata) ed acidi biliari mediante un meccanismo di interazione a scambio ionico nei casi di: Iperbilirubinemia post intossificazione da farmaci Iperbilirubinemia post CEC Cirrosi biliare primaria e scompensata Epatite fulminante Trattamento bridge al trapianto di fegato Trapiantati, ma con disfunzione primaria del nuovo organo Pazienti sottoposti a resezione epatica Riattivazione della patologia di base sul fegato trapiantato La colonna Ñ dotata di filtro particellare di sicurezza per garantire il trattenimento di eventuali microparticelle di resina rilasciate. Secondo la nostra esperienza un trattamento standard con tale colonna prevede la perfusione di 4000/6000 ml di plasma, in funzione delle esigenze depurative da ottenere e le condizioni del paziente. Immusorba PH-350, prodotta da Asahi e distribuita da B.Braun, Ñ una colonna contenente fenilalanina in grado di adsorbire immunocomplessi ed anticorpi anti- DNA mediante legame idrofobico. Anche tale colonna richiede l utilizzo di un filtro particellare in uscita. Questo tipo di dispositivo permette il trattamento di alcune patologie autoimmunitarie tra le quali:

12 Sclerosi multipla Sclerosi sistemica Lupus eritematoso sistemico Sindrome da Antifosfolipidi Artrite reumatoide Sindrome di Guillain-Barrà Sindrome di Fischer. Il tipo e la quantitá di materiale adsorbente Ñ in grado di garantire un adsorbimento saturabile dopo circa ml di plasma trattato. Per tale motivo generalmente si trattano 35 ml di plasma per Kg di peso corporeo (per un uomo di 70 kg si trattano 2450 ml di plasma totale). Al superamento di tale volume la colonna non Ñ piü in grado di adsorbire efficacemente ulteriori anticorpi o ICC. Immusorba TR-350, prodotta da Asahi e distribuita da B.Braun, Ñ una colonna contenente triptofano in grado di rimuovere, sempre mediante legame idrofobico, IgG ed in particolare anticorpi anti-achr (anticorpi contro il recettore dell acetilcolina). Come per gli altri dispositivi Ñ necessario il posizionamento di un filtro particellare in uscita. Le sue indicazioni cliniche comprendono: Miastenia grave Lambert-Eaton Sindrome di Guillain-BarrÑ Sindrome di Fischer Polineuropatia infiammatoria cronica demielinizzante Pemfigo Cardiomiopatia dilatativa Anche tale colonna, come la precedente, presenta un limite di adsorbimento e quindi la quantitá totale di plasma trattato per ogni trattamento non dovrebbe superare i ml. La dose di 35 ml di plasma per Kg di peso corporeo risulta essere, anche in questo caso, adeguata al risultato depurativo che si vuole ottenere.

13 Apparecchiatura Diapact CRRT per aferesi selettiva Diapact CRRT Ñ un apparecchiatura progettata per eseguire terapie emodialitiche continue, intermittenti e plasmaferetiche ed Ñ una delle poche in grado di eseguire le metodiche di aferesi selettiva [19]. DESCRIZIONE DELLE TERAPIE ESEGUIBILI CON DIAPACT CRRT TERAPIE CONTINUE SCUF CVVH CVVHD CVVHFD Ultrafiltrazione continua lenta Emofiltrazione veno venosa continua Emodialisi veno venosa continua Emodialisi veno venosa ad alto flusso (HDF con infusione in retrofiltrazione) TERAPIE INTERMITTENTI HF HD HFD IVVH Emofiltrazione Emodialisi Emodialisi ad alto flusso (HDF con infusione in retrofiltrazione) Emofiltrazione veno venosa ad ago singolo TERAPIE PLASMAFERETICHE PEX FC PAP/IA HP Plasma Exchange Filtrazione a Cascata/Reoferesi Plasma Adsorbimento/Perfusione Emoperfusione

14 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELL APPARECCHIATURA Priming e lavaggio automatico: Dopo avere montato le linee, il filtro e le sacche, l operatore puö avviare il riempimento e il lavaggio del circuito extracorporeo. Questa fase Ñ completamente automatica. Nello stesso ciclo l'apparecchiatura provvede a rimuovere l'aria nel filtro e a regolare i livelli nei diversi gocciolatori. La Diapact CRRT, inoltre, esegue una serie di test per garantire le idonee condizioni di funzionalitá e sicurezza. Regolazione dei livelli: Durante la fase di priming/lavaggio Diapact CRRT esegue in modo automatico la regolazione dei livelli delle varie camere. E comunque possibile modificare in modo semplice e pratico, senza dover ricorrere all impiego di siringhe, i livelli delle camere arteriosa prefiltro, venosa e di commutazione (in modalitá ago singolo). Sistema di pesatura: Nella Diapact CRRT le sacche dei fluidi di infusione o del dialisato, di raccolta dell'ultrafiltrato e di soluzione albuminata sono appese ad una bilancia a cella di carico unica. La semplicitá del sistema di pesatura riduce le possibilitá di errore ed aumenta la precisione rispetto a sistemi che impiegano piü celle di carico. Riscaldatore integrato: Non c Ñ necessitá di riscaldatori esterni, in quanto l apparecchiatura presenta un riscaldatore a piastra integrato che consente il riscaldamento dei fluidi di infusione, del dialisato o della soluzione albuminata. Questa Ñ un esigenza molto sentita specie per pazienti in terapia intensiva o per pazienti sottoposti a plasmaferesi. Schermo ad alta risoluzione: Visualizzazione istante per istante dei parametri del trattamento. In caso d allarme compare sullo schermo una descrizione della causa come aiuto all operatore. Visualizzazione delle condizioni pressorie del filtro: Diapact CRRT monitorizza in continuo le condizioni pressorie relative al filtro. E presente una particolare videata che mostra istante per istante i parametri del filtro. Memorizzazione dei dati dopo lo spegnimento della macchina: La preparazione dell'apparecchiatura (montaggio linee, riempimento e lavaggio) puö essere eseguita al di fuori della stanza del paziente. Dopo essere stata predisposta per il trattamento, la macchina puö essere spenta e trasportata a lato del paziente. All'atto dello spegnimento tutti i dati sono memorizzati (per 30 minuti). SterilitÅ:

15 Diapact CRRT non necessita di collegamento alla rete idrica. Il circuito monouso e l utilizzo di soluzioni sterili ed apirogene, garantiscono le massime condizioni di sterilitá. Metodiche plasmaferetiche: Diapact CRRT puö eseguire tutte le metodiche plasmaferetiche tradizionali: PEX, FC e PAP. In particolare per eseguire la FC sono necessari un plasmafiltro ed un filtro secondario, mentre per eseguire una PAP o un IA servono oltre al plasmafiltro una colonna ad adsorbimento specifico. Dalle foto in basso Ñ possibile osservare come Diapact CRRT esegue la FC e la PAP/IA.

16 LDL-aferesi con sistema H.E.L.P (Heparin-induced Extracorporeal LDL-Precipitation) L LDL-aferesi Ñ una metodica extracorporea per la cura e la prevenzione di malattie cardiovascolari in pazienti ipercolesterolemici refrattari alla terapia dietetica e farmacologica. Tra le varie tecniche il sistema H.E.L.P. rimuove in modo importante, oltre al colesterolo LDL e alla lipoproteina Lp(a), anche il fibrinogeno plasmatico. La simultanea rimozione di LDL, Lp(a) e fibrinogeno migliora la reologia del sangue, incrementa le funzioni endoteliali e l ossigenazione tissutale periferica. Questo aspetto consente all H.E.L.P. di allargare il suo campo di applicazione alle malattie del microcircolo (perdita improvvisa dell udito, neuropatia ottica ischemica, piede diabetico e arteriopatia obliterante periferica) [20]. Plasmat Futura Schema a flussi H.E.L.P.-aferesi Operativamente dopo l iniziale plasma separazione mediante plasmafiltro, il plasma viene miscelato in rapporto 1:1 con una soluzione di buffer acetato contenente eparina in concentrazione 100 UI/ml. Il buffer ha un ph acido di La soluzione plasma-buffer si porta ad un ph di 5.12 ed Ñ a questo valore che l eparina lega con il colesterolo-ldl, con il colesterolo-vldl, con il fibrinogeno e con le Lp(a) formando degli aggregati. Tali aggregati precipitano e vengono trattenuti da un setaccio, il filtro precipitati. Il plasma depurato da LDL, VLDL, fibrinogeno ed Lp(a) attraversa una cartuccia (heparin adsorber) che trattiene l eparina in eccesso presente nel plasma. Tale cartuccia Ñ costruita per trattenere sino a UI di eparina, cioñ tutta quella che Ñ presente nel buffer. L ultimo stadio del sistema Ñ un filtro tipo dialisi, attraverso il quale viene ripristinato il ph fisiologico del plasma e viene riequilibrato il bilancio dei liquidi.

17 Viene impiegato un liquido di dialisi sterile con una concentrazione di bicarbonato pari 35 mmol/l. Il plasma viene quindi restituito al paziente insieme alla componente cellulare ematica. E stato provato da studi scientifici, che una terapia di H.E.L.P.-aferesi Ñ in grado di ridurre sensibilmente, oltre a lipidi e proteine emoreologiche, anche markers dell infiammazione endoteliale, come molecole di adesione, proteina C reattiva, TNF e IL6. Indicazioni cliniche H.E.L.P.-aferesi: E indicata nei pazienti con gravi disturbi del metabolismo lipidico resistenti alla massima terapia plurifarmacologica, in particolare: Ipercolesterolemia familiare omozigote Ipercolesterolemia familiare eterozigote resistente ai farmaci Prevenzione secondaria nelle ipercolesterolemie gravi resistenti ai farmaci e CAD documentata Iperlipoproteinemia (a) > 60 mg/dl con alto rischio di complicazioni aterosclerotiche o CAD documentata Ipercolesterolemia con vasculopatia post-trapianto cardiaco (CAV-GVD) Abbassamento acuto dell'udito (SHL) >15 db in 3 bande di frequenza nell'orecchio colpito rispetto all'orecchio controlaterale. (il trattamento deve iniziare entro 7 giorni dalla comparsa dei sintomi) Pazienti con iperfibrinogenemia o iperlipidemia acuta, nei quali una riduzione acuta ed effettiva di fibrinogeno, colesterolo LDL, colesterolo VLDL o lipoproteina (a) Ñ clinicamente indicata. Nuove indicazioni H.E.L.P.-aferesi: Studi clinici pilota hanno dimostrato l efficacia della terapia H.E.L.P. nelle patologie con problematiche emoreologiche, nelle quali un miglioramento del microcircolo Ñ clinicamente indicato. Riportiamo l elenco di queste patologie: Prevenzione premature restenosi post bypass (CABG) Sindromi coronariche acute (angina ed IMA) Stroke Neuropatia ottica ischemica (NAION) Trombosi arteria retinica Arteriopatia obliterante periferica (PAD) Piede diabetico Sindrome nefrosica Ipertrigliceridemia.

18 Conclusioni L interesse nei confronti dell aferesi terapeutica selettiva o semi-selettiva sta riscuotendo sempre piü attenzione e maggior spazio, sia tra i cultori dell extracorporea sia tra i clinici. Lo dimostra il fatto che un crescente numero di trial clinici e raccolta dati sono in corso su tutto il territorio nazionale e parallelamente Ñ in aumento il numero delle procedure, come riportato dai registri di aferesi delle societá scientifiche di settore SIN e SIDEM, soprattutto in quelle patologie in cui la terapia farmacologica non Ñ sufficientemente efficace. Pensiamo alle dislipidemie familiari, alle malattie neurologiche, alle patologie connesse al trapianto d organo, alle patologie reumatologiche, senza dimenticare indicazioni emergenti come le patologie del microcircolo periferico, come la sorditá improvvisa, la maculopatia degenerativa o le arteriopatie periferiche degli arti inferiori. Sicuramente la clinica ha beneficiato dello sviluppo di nuovi sistemi maggiormente selettivi rispetto alla plasmaferesi standard, suffragati da trial clinici randomizzati e controllati, basti pensare soprattutto ai recenti studi sul trattamento del rigetto umorale dopo trapianto di rene, della cardiomiopatia dilatativa, della sorditá improvvisa e della maculopatia degenerativa. L avvento di nuovi filtri per Reoferesi ha aperto nuovi orizzonti relativamente al trattamento di una piaga che grava moltissimo sull attivitá dei centri dialisi e sui bilanci della societá, l arteriopatia periferica, diabetica e non. L aferesi selettiva e semiselettiva hanno degli innegabili vantaggi tecnici e clinici rispetto alla plasmaferesi tradizionale (PEX o TPE): Non necessitano di infusione di plasma da donatore o di soluzione albuminata (Eliminazione rischio infezioni o reazioni allergiche) Maggiore selettivitä del trattamento. La maggiore selettivitá consente di trattare elevati volumi plasmatici, al PEX (maggiore efficacia di rimozione) L aferesi selettiva consente di mantenere i farmaci in circolo In un paziente che presenta sanguinamento, Ç importante preservare i fattori della coagulazione, cosa che non posso fare con un trattamento non selettivo come la PEX (se non usando FFP.) L aspetto economico Ñ non trascurabile (sia la PAP/IA che la FC non richiedono liquido di sostituzione) L evoluzione tecnologica di filtri e colonne adsorbenti sta andando nella direzione di una selettivitá sempre piü marcata, in particolare per quelle malattie in cui ormai Ñ noto il meccanismo fisiopatologico. Lo si evince dal crescente numero di prodotti altamente specifici usciti negli ultimi anni. Anche la biocompatibilitá dei materiali e l efficienza di rimozione rispetto ai prodotti disponibili fino a soli 15 anni fa, ha avuto un miglioramento innegabile.

19 Per concludere possiamo affermare che piü conosceremo gli aspetti clinici che regolano l evolversi delle malattie e le molecole coinvolte, piü l industria sará in grado di progettare nuovi filtri o colonne altamente mirati a ciascuna diversa patologia. Bibliografia: 1. Abel JJ, Rowentree LG. Plasmaremoval with return of corpuscles (Plasmapheresis). J Pharmacol Exp Ther 1914;5: De Gennes JL, Pouraine R, Maunand B, truffert J, Laudat P. Homozygous cutaneo-tendinous forms of hypercholesterolemic xanthomatosis in an exemplary familial cae. Trial of plasmapheresis as an heroic treatment. Bull Mem Soc Med Hop Paris 1967; 118 (15): Thompson JR, Lowentahal R, Myant NB. Plasma exchange in the management of homozygous familial hypercholesterolemia. Lancet 1975; 1 (7918): Rock G.: Centrifugal apheresis techniques. Plasmapheresis: therapeutic applications and new techniques. pp (Raven Press, New York, 1983) 5. Agishi T, Kaneko J, Hasuo Y, et al. Double filtration plasmapheresis with no or minimal amount of blood derivative for substitution. In: Sieberth HG, ed Stuttgart: Schattauer, 1980; N. Hirata et all. Plasma Separator PLasmaflo OP. Therapeutic Apheresis and Dialysis 2003; 7(1): Valbonesi et all. Apheretic therapy in symptomatic cryoglobulinemia: efficacy and comparison of centrifugal and cascade filtration system in a crossover study. Plasma Ther Transfus Thecnol 1986; 7: Raja R, McAlack R, Mendez M, Bannett A.Technical aspects of antibody immunoadsorption prior to ABO-incompatible renal transplant. Transplant Proc Dec;19(6): Stegmayr BG. A survey of blood purification techniques. Transfus Apher Sci Apr;32(2): Matic G, Bosch T, Ramlow W. Background and indications for protein A- based extracorporeal immunoadsorption. Ther Apher 2001;5(5): Feldson DT, La Valley MP, Baldassare AR, et al. The Prosorba column for treatment of refrectory rheumatoid arthritis: a randomized, double blind, sham controlled trial. Arthritis Rheum 1999;42: Koll RA. Ig-Therasorb immunoadsorption for selective removal of human immunoglobulins in diseases associated with pathogenic antibodies of all classes and Ig subclasses, immune complexes, and fragments of immunoglobulins. Ther Apher 1998;2(2): Koll RA. LDL-Therasorb immunoadsorption for the treatment of severe hypercholesterolemia refractory to conventional therapy. Ther Apher 1998; 2:

20 14. Hirata N, Kuriyama T, Yamawaki N. Immusorba TR and PH. Ther Apher Dial 2003;7(1): Otto R, Rupprecht H, Born G, et al. Plasma separation and bilirubin adsorption after complicated liver transplantation: a therapeutic approach to excessive hyperbilirubinemia. Transplantation 1998;65(3): Thompson GR. LDL-apheresis. Atherosclerosis 2003; 167: Ronco C, Brendolan A, Lonnemann G, et al. A pilot study of coupled plasma filtration adsorption in septic shock. Crit Care Med 2002;30(6): Genberg H, Kumlien G, Wennberg L, Tydàn G. Isoagglutinin adsorption in ABO-incompatible transplantation. Transfus Apher Sci Jul Ronco C et all. Management of fluid balance in CRRT: a technical approach. Int J Artif Organs 2005; 28 (8) 20. Jaeger BR. The HELP system for the treatment of atherothrombotic disorders: a review. Ther Apher Dial, 2003; 7(4):