Hasil sementara pencangkokan bypass arteri koroner dengan transplantasi sel induk bersamaan untuk gagal jantung kronis pada penyakit jantung koroner
Penurunan jumlah kardiomiosit yang masih hidup setelah infark miokard berat dengan hipofungsi dan onset gagal jantung kronis berikutnya adalah manifestasi tahap akhir dari penyakit berat dengan prognosis buruk. Meskipun perawatan medis dan bedah dapat memperbaiki suplai darah koroner dan menyelamatkan miokardium iskemik, masih belum ada solusi untuk miokardium nekrotik [1] [2]. Karena perawatan konvensional tidak dapat meregenerasi dan memperbaiki sel miokard yang sakit dan nekrotik, sulit untuk membalikkan perkembangan gagal jantung secara mendasar. Sel induk memiliki potensi untuk diferensiasi multi arah, dan transplantasi sel induk mungkin merupakan pengobatan yang efektif untuk nekrosis iskemik miokard [3]. Sejumlah studi klinis tentang regenerasi sel untuk perbaikan miokardium yang rusak telah dilakukan di seluruh dunia dalam beberapa tahun terakhir, dan beberapa di antaranya telah mengkonfirmasi keamanan dan kemanjuran transplantasi sel untuk serangan jantung akut [4]. Kami memilih pasien dengan infark koroner lama dengan insufisiensi jantung yang memerlukan perawatan bedah dan menerapkan transplantasi sel inti tunggal sumsum tulang autologus bersamaan dengan pencangkokan bypass arteri koroner untuk mengevaluasi efek samping transplantasi sel inti tunggal sumsum tulang autologus dan untuk menindaklanjuti waktu kelangsungan hidup dan kualitas hidup jangka panjang pasien.
Bahan dan Metode
Sembilan belas pasien dengan infark koroner lama secara sukarela menjalani pencangkokan bypass arteri koroner dengan transplantasi sel inti tunggal sumsum tulang autologus secara simultan dan menandatangani formulir informed consent. Tujuh belas pasien berjenis kelamin laki-laki dan dua orang perempuan. Usia mereka berkisar antara 40 hingga 71 tahun, dengan usia rata-rata 57±9 tahun. Diagnosis pra operasi adalah penyakit jantung koroner, infark lama dengan insufisiensi ventrikel kiri, hipertensi pra operasi pada 6 kasus, hiperlipidemia pada 12 kasus dan diabetes pada 3 kasus. Angiografi koroner menunjukkan bahwa semua lesi koroner adalah lesi 3 cabang, 6 kasus digabungkan dengan aneurisma dinding ventrikel dan 2 kasus digabungkan dengan regurgitasi mitral sedang atau lebih. Angiogram koroner pra-operasi ditinjau oleh dua ahli bedah jantung senior dan memenuhi indikasi untuk kategori I dari “Pedoman Revisi Baru AS 2004 untuk Bedah Cangkok Bypass Arteri Koroner”. Pasien memiliki miokardium infark yang besar pada evaluasi nuklir pra operasi. Ekokardiogram pra operasi menunjukkan fraksi ejeksi ventrikel kiri 25% hingga 45%, dengan rata-rata 36±5,6% (metode Simpson USG dua dimensi); diameter akhir diastolik ventrikel kiri berkisar antara 46 hingga 80 mm, dengan rata-rata 60,8±7,8 mm.
Semua 19 pasien menjalani pencangkokan bypass arteri koroner dan transplantasi sel punca sel sumsum tulang autologus di ruang operasi dengan anestesi umum dan sirkulasi ekstrakorporeal hipotermik. Setelah anestesi umum di ruang operasi, krista iliaka superior anterior ditusuk secara steril, sekitar 60 ml darah sumsum tulang disedot, dan 10 ml suspensi sel berinti tunggal sumsum tulang diperoleh dengan sentrifugasi gradien densitas. 10 ml suspensi sel berinti tunggal sumsum tulang yang berhasil diperoleh disedot ke meja operasi dengan jarum suntik 10 ml. Cangkok jembatan endovaskular transanastomotik dilakukan dengan rasio 40% untuk cabang anterior descending, 30% untuk arteri koroner kanan dan 30% untuk arteri koroner kiri. Prosedurnya adalah sebagai berikut: menyuntikkan 4ml suspensi sel melalui arteri mamaria interna kiri ke anastomosis cabang anterior descending, perlahan-lahan selama lebih dari 1 menit, sementara secara singkat membuka arteri mamaria interna untuk ventilasi, memblokir aliran arteri mamaria interna lagi, mengikat jahitan anastomosis dan menjaga agar tidak ada aliran darah di cabang anterior descending selama 5 menit; menyuntikkan 3ml suspensi sel dari ujung proksimal dari pembuluh jembatan koroner kanan, perlahan-lahan selama lebih dari 1 menit, dan diakhiri dengan 1ml Cairan seluler sisa dalam pembuluh jembatan didorong ke dalam miokardium dengan larutan garam fisiologis, dan ujung proksimal dijepit untuk mempertahankan tidak ada aliran darah selama 5 menit; terus mengikuti injeksi sel di pembuluh jembatan koroner kanan untuk menyelesaikan transplantasi sel intrakoroner kiri, secara perlahan-lahan menyuntikkan 3ml volume suspensi seluler, dan menjepit ujung proksimal untuk mempertahankan tidak ada aliran darah selama 5 menit. Setelah menyelesaikan operasi pencangkokan sel penuh, penjepit blok aorta dapat dibuka dan anastomosis anastomosis proksimal dilakukan untuk menyelesaikan prosedur CABG. Anastomosis distal diselesaikan di bawah henti jantung, dan anastomosis proksimal diselesaikan dengan injeksi suspensi sel induk melalui pembuluh jembatan dan anastomosis. Jika prosedur lain seperti valvuloplasti mitral atau reseksi tumor dinding ventrikel digabungkan pada waktu yang sama, maka, prosedur simultan dilakukan terlebih dulu dan transplantasi sel dilakukan terakhir.
Semua pasien menyelesaikan penilaian klinis fungsi jantung dan penilaian angina pektoris. Angiografi koroner untuk mengevaluasi penyakit arteri koroner, pencitraan nuklir untuk mengevaluasi miokardium yang masih hidup, ekokardiografi untuk mengevaluasi fungsi ventrikel kiri, dan Holter untuk mengevaluasi ritme pra-operasi juga diselesaikan dalam waktu 2 minggu sebelum operasi.
Ekokardiogram diulangi pascaoperasi sebagai evaluasi lanjutan. Ekokardiografi dilakukan dengan menggunakan HP SONOS 5500 echocardiograph berwarna dengan frekuensi probe 2,5 / 2,0MHz, mengambil pandangan sumbu panjang ventrikel kiri, pandangan horizontal otot papiler mitral, pandangan empat ruang ventrikel kiri apikal, pandangan lima ruang dan pandangan dua ruang, dan menelusuri endokardium ventrikel kiri di akhir diastol dan sistol isovolumik pada tampilan empat ruang apikal dan tampilan dua ruang apikal, masing-masing. untuk secara otomatis menghitung fraksi ejeksi ventrikel kiri.
Evaluasi tindak lanjut dilakukan untuk menilai perbaikan fungsi jantung, perbaikan angina pektoris, adanya episode gagal jantung berulang, terjadinya aritmia ganas, dan terjadinya peristiwa MACCE. Protokol penelitian ini telah disetujui oleh komite etik dan persetujuan telah diberikan untuk dilanjutkan. Data yang diperoleh dianalisis dengan menerapkan perangkat lunak statistik SPSS 10.0 pada data yang dikumpulkan. Data pengukuran dinyatakan sebagai rata-rata ± standar deviasi. Perbandingan langsung dibuat antara data data pra-operasi dan hasil pasca-operasi dalam kelompok ini, dan data pengukuran dianalisis dengan menggunakan uji-t Student. Data hitungan bertingkat dianalisis dengan uji non-parametrik. p <0,05 dianggap sebagai perbedaan yang signifikan secara statistik. Hasil Jumlah sel berinti tunggal sumsum tulang yang diperoleh pada 19 pasien berkisar antara 1,8 hingga 12 x 107, dengan rata-rata 8,23 ± 4,03 x 107, dan persentase sel yang layak adalah >99%. Uji mikrobiologis dilakukan dan sel-sel ditumbuhkan secara steril dalam kultur. Sel-sel sumsum tulang dikultur secara in vitro, dan sel-sel primer secara bertahap membentuk pertumbuhan seperti klon pada 10 hari kultur, dan kemudian diteruskan untuk membentuk generasi sel setelah 12 hingga 14 hari.
Sembilan belas pasien menjalani pencangkokan bypass arteri koroner dan transplantasi sel berinti tunggal sumsum tulang autologus, termasuk enam kasus reseksi aneurisma dinding ventrikel dan dua kasus valvuloplasti mitral pada waktu yang bersamaan. Jumlah rata-rata cabang bypass adalah 4,3±0,8. Waktu sirkulasi ekstrakorporeal rata-rata adalah 126±38 menit dan waktu blok rata-rata adalah 73±19 menit. IABP ditanamkan pada 4 pasien selama operasi dan semuanya berhasil dipulangkan; bantuan jantung kiri ditanamkan pada 7 kasus dan bantuan jantung kiri BVS5000 diterapkan. Satu pasien mengalami emboli serebral mendadak pada hari ketiga bantuan jantung kiri dan stroke yang berakhir dengan kematian pasien.
Durasi bantuan ventilatori pasca operasi kurang dari 24 jam pada 12 pasien, antara 24 dan 72 jam pada 4 pasien, dan lebih dari 72 jam pada 3 pasien; durasi tinggal di ICU pasca operasi adalah dalam waktu 3 hari pada 5 pasien, antara 3 dan 7 hari pada 8 pasien, dan lebih dari 7 hari pada 6 pasien. 19 pasien tidak memiliki infark miokard pada periode awal pasca operasi dan tidak ada gelombang Q baru pada EKG. Nilai rata-rata CK adalah 79,2±41,3 IU/L sebelum operasi dan 449,1±430,1 IU/L setelah operasi; nilai rata-rata CK-MB adalah 12,6±3,9 IU/L sebelum operasi dan 29,2±3,9 IU/L setelah operasi. Nilai rata-rata MB adalah 29,2 ± 24,8 IU / L setelah operasi.
Rata-rata GOT pra operasi adalah 37±19 IU/L dan rata-rata GPT pra operasi adalah 28±11 IU/L. Rata-rata GOT pasca operasi adalah 53±45 IU/L dan rata-rata GPT pasca operasi adalah 49±28 IU/L. Tidak ada gagal ginjal yang terjadi pada seluruh kelompok. Rata-rata kreatinin darah pra operasi adalah 88±17 mmol/L dan rata-rata kreatinin darah pasca operasi adalah 118±40 mmol/L. Tidak ada emboli paru pada seluruh kelompok.
Tidak ada aritmia ventrikel ganas (takikardia ventrikel, fibrilasi ventrikel) yang terjadi pada semua pasien selama mereka tinggal pasca operasi di ICU.
Semua 18 pasien yang masih hidup menyelesaikan lebih dari 1 tahun pengamatan tindak lanjut klinis, tanpa kematian pada tindak lanjut, yang berkisar antara 12 hingga 40 bulan dengan rata-rata 26,3 ± 9,0 bulan. Pada pemeriksaan tindak lanjut pasca operasi menggunakan ekokardiografi, fraksi ejeksi ventrikel kiri (LVEF) meningkat dari 36,0±5,6% sebelum operasi menjadi 42,6±7,0%, dengan signifikan secara statistik P=0,0044 dengan uji statistik; diameter akhir diastolik ventrikel kiri (LVEDD) menurun dari 60,8±7,6mm sebelum operasi menjadi 57,7±9,6mm, dengan signifikan secara statistik P= 0,3964, yang secara statistik tidak signifikan.
Empat pasien mengalami kekambuhan episode gagal jantung setelah pembedahan, yang sembuh setelah pengobatan, dengan klasifikasi fungsi jantung rata-rata 1 sampai 3, 1,9 ± 0,6. Gejala angina menghilang pada lima pasien setelah pembedahan dan sembuh secara signifikan pada 11 pasien (klasifikasi angina Kanada 1); dua pasien mengalami kekambuhan episode sesak dada setelah 1 tahun masa tindak lanjut, yang sembuh setelah meningkatkan dosis nitrat. Uji non-parametrik menganalisis peningkatan klasifikasi fungsi jantung sebelum dan sesudah operasi, P<0,001, yang secara statistik signifikan; uji non-parametrik menganalisis peningkatan klasifikasi angina sebelum dan sesudah operasi, P<0,001, yang secara statistik signifikan. Seluruh kelompok yang terdiri atas 18 pasien tidak mengalami infark pasca-operasi dan tidak menerima perawatan vaskularisasi ulang. Tidak ada kecelakaan neurologis seperti emboli serebral atau pendarahan otak selama masa tindak lanjut pada seluruh kelompok. 1 pasien mengalami aritmia simtomatik, Holter menunjukkan: 4163 ventrikel prematur, 164 berpasangan, 249 takikardia ventrikel, 51 per 1000 ventrikel prematur, 6 takikardia supraventrikular, dan 253 prematur supraventrikular. Pasien ini dipulangkan tanpa terapi antiaritmia biasa dan masih memiliki diameter akhir diastolik ventrikel kiri 75 mm pada USG pada 26 bulan pasca operasi. 16 bulan pasca operasi pasien ini memiliki tumor paru perifer yang ditemukan dan menjalani reseksi baji lobus paru. Diskusi Transplantasi sel untuk perbaikan miokardium infark telah menjadi fokus penelitian dalam beberapa tahun terakhir, baik secara nasional maupun internasional. Penelitian ini dilakukan untuk mengamati keamanan klinis pencangkokan bypass arteri koroner dengan transplantasi sel inti tunggal sumsum tulang autologus secara simultan untuk gagal jantung setelah infark miokard dan untuk menganalisis kemanjuran klinisnya. Injeksi intracoronary melalui arteri koroner yang terbuka untuk transplantasi sel saat ini merupakan metode transplantasi sel yang paling umum digunakan dalam studi klinis [5]. Sel-sel yang ditransplantasikan dapat diinfuskan ke area target melalui pembuluh jembatan, di mana sel-sel didistribusikan secara seragam dan membentuk pengobatan yang efektif secara lokal di mikrovaskulatur koroner dari area yang terluka atau infark. Namun, selama perawatan, sel cangkok yang menempel tersapu oleh aliran darah intracoronary dan kelangsungan hidup miokard dari sel cangkok rendah, dengan literatur yang berbeda melaporkan bahwa hanya 1% sampai 3% sel yang tersisa di daerah infark [6]. Dalam penelitian kami, suspensi sel disuntikkan perlahan-lahan melalui pembuluh jembatan di bawah henti jantung. Dalam keadaan henti, tidak ada aliran darah di arteri koroner dan sel-sel memiliki waktu kontak yang lama dengan endotelium dan kapasitas adhesi yang meningkat; pada saat yang sama, dalam keadaan henti, kapiler dalam keadaan diastolik tanpa tekanan aliran darah dan permeabilitas pembuluh darah tinggi, sehingga proporsi sel yang ditransplantasikan yang melekat pada endotelium yang memasuki jaringan miokard melalui dinding pembuluh darah lebih besar. Remodelling ventrikel dan kegagalan pompa sekunder akibat infark miokard pada penyakit arteri koroner merupakan masalah yang sulit dalam pengelolaan penyakit arteri koroner. Remodelling hematopoietik saja hanya mengatasi stenosis miokard dan miokardium hibernasi, sedangkan jaringan plak degeneratif, nekrotik dan fibrotik yang luas tidak efektif untuk remodelling hematopoietik. Literatur melaporkan bahwa pasien dengan infark tua dengan hipoperfusi ventrikel kiri yang diobati dengan CABG saja memiliki tingkat kelangsungan hidup 1 tahun sebesar 87% dan tingkat kelangsungan hidup 3 tahun sebesar 80% [2]. Transplantasi sel induk untuk pengobatan pasien dengan insufisiensi jantung yang parah pada infark lama dengan penyakit arteri koroner dapat memperbaiki LVEF sebesar 5% sampai 10% [5]. Fraksi ejeksi ventrikel kiri rata-rata meningkat dari 36,0% menjadi 42,6%, dan LVEF meningkat 18,3% dibandingkan dengan tingkat pra operasi, sedangkan kelas fungsi jantung menurun dari 2,9±0,8 menjadi 1,6±0,7. Hasil ini tidak mengkonfirmasi efek transplantasi sel punca pada peningkatan fungsi jantung pada kelompok pasien ini, karena dipalsukan oleh peningkatan fungsi ventrikel kiri oleh CABG. Kemanjuran transplantasi sel punca harus dievaluasi dalam studi terkontrol acak yang ketat. Keamanan transplantasi sel selalu menjadi perhatian. Tergantung pada rute transplantasi dan jenis sel yang ditransplantasikan, komplikasi yang berbeda dapat timbul, dengan perhatian khusus diberikan pada aritmia ventrikel ganas setelah transplantasi. Dalam penelitian ini, kami fokus pada terjadinya aritmia pada pasien. Satu pasien mengalami aritmia simtomatik setelah transplantasi sel, tetapi tidak ada pengobatan farmakologis yang diberikan untuk aritmia, dan Holter menunjukkan kontraksi ventrikel prematur yang sering terjadi. Pasien ini memiliki diameter akhir diastolik ventrikel kiri pra operasi 80 mm dan Holter: kontraksi ventrikel prematur yang sering terjadi. Diameter akhir diastolik ventrikel kiri pasien masih 75 mm pada tinjauan ultrasonografi 26 bulan setelah pembedahan, dan dianalisis bahwa kontraksi prematur ventrikel yang sering terjadi dapat dikaitkan dengan jantung yang membesar dan fungsi jantung yang rendah. Aritmia yang terkait dengan transplantasi sel punca dilaporkan dalam literatur terjadi terutama setelah injeksi intrakardiak sel miogenik otot rangka untuk transplantasi [7] [8]. Beberapa ahli percaya bahwa aritmia terjadi karena ketidakmampuan sel miogenik otot rangka untuk membentuk gap junction antar sel dan melakukan aktivitas listrik pada tingkat yang sama dengan sel in situ, menghasilkan disinkronisme yang mungkin juga terkait dengan sel miogenik dan cangkok injeksi intrakardiak [9]. Namun, patogenesisnya mungkin multifaset, dengan saluran ion diferensial antara miogenik dan miosit jantung dan pelepasan mediator inflamasi lokal ke injeksi. Sebaliknya, tidak ada aritmia yang signifikan yang ditemukan dalam penelitian yang menggunakan sel sumsum tulang dan sel prekursor darah perifer. Literatur melaporkan bahwa iskemia miokard akut dan mikroinfark subakut ditemukan setelah injeksi MSC sumsum tulang secara intrakoroner ke dalam arteri koroner anjing dalam penelitian pada hewan. Bagian patologis jantung anjing menunjukkan fokus infark miokard yang kecil dan khas dengan endapan jaringan fibrosa dan infiltrasi sel mononuklear di jaringan miokard yang dipasok oleh cabang gyral arteri koroner [10]. Namun, tidak ada laporan seperti itu yang dibuat dalam uji klinis. Sebagian besar sel yang digunakan secara klinis adalah sumsum tulang atau sel mononuklear darah tepi, yang tidak dikultur hingga berdiameter sekitar 10 μm dan jarang membentuk gumpalan sel, dan kecil kemungkinannya menyebabkan oklusi arteri koroner halus. Kami mengaplikasikan sel berinti tunggal sumsum tulang primer dengan diameter sel yang kecil dan hal ini mampu menghindari terjadinya infark mikro. Juga pada kelompok kasus ini, yaitu pasien dengan infark miokard lama, jantung pasien telah menerima pukulan infark iskemik, menghasilkan dan membangun sirkulasi kolateral adaptif yang luas, sehingga sel-sel yang bersarang di tempat tidur arteri koroner kecil tidak menyebabkan perkembangan infark miokard. Hasil awal penelitian kami menemukan bahwa, kecuali satu pasien dengan implantasi jantung kiri, tidak ada satupun dari 16 pasien yang memiliki enzim miokard CK dan CK-MB melebihi empat kali nilai normal pada hari ke-1 setelah prosedur, sementara tidak ada gelombang Q baru atau ST-T yang meningkat pada EKG. Proporsi sel punca yang tersisa di jantung setelah transplantasi transkoroner telah dilaporkan dalam literatur sekitar 5%, dengan mayoritas didistribusikan ke paru-paru, hati dan limpa [11]. Dalam penelitian kami, tidak ada emboli paru yang diamati pada periode awal pasca operasi; tidak ada gagal hati yang terjadi, dan peningkatan transaminase karena sirkulasi ekstrakorporeal dan bantuan jantung kiri antara dua dan tiga kali norma normal; dan tidak ada gagal ginjal pada periode awal pasca operasi. Selama tindak lanjut penelitian ini, satu pasien ditemukan memiliki jenis tumor paru perifer pada 16 bulan pasca-operasi dan menjalani reseksi irisan lobus paru, yang secara patologis dikonfirmasi sebagai adenokarsinoma paru, dan masih hidup pada 36 bulan masa tindak lanjut. Konsensus internasional mengenai apakah transplantasi sel punca dapat meningkatkan kejadian tumor tetap tidak meyakinkan. Evaluasi observasional yang lebih ketat masih harus dilakukan. Referensi 1, Mickleborough 2.Elefteriades 3, Fuster 4, Vassalli 5, Dohmann 6, Perin EC, Silva GV.Stem cell therapy for cardiac diseases.Curr Opin Hematol.2004 Nov;11(6):399-403. 7, Mesenche 8, Smit 9. Assmus Sirkulasi 2002; 106: 3009C17. 10, Vulliet 11, Zhang