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Trapianto di polmone e di cuore-polmone

Di

Martin Hertl

, MD, PhD, Rush University Medical Center

Ultima modifica dei contenuti ago 2018
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Il trapianto di polmone o di cuore-polmone è un'alternativa possibile per i pazienti con insufficienza respiratoria più o meno grave, per i quali persiste un rischio di morte nonostante una terapia medica ottimale.

Le indicazioni più comuni per il trapianto di polmone sono

Indicazioni meno frequenti comprendono altre pneumopatie interstiziali (p. es., sarcoidosi), bronchiectasie e cardiopatie congenite.

Le procedure tipo polmone singolo e doppio sono egualmente appropriate per la maggior parte delle pneumopatie senza interessamento cardiaco; fa eccezione l'infezione cronica diffusa (p. es., la bronchiectasia), per la quale è preferibile il trapianto polmonare doppio.

Le indicazioni per il trapianto di cuore-polmone sono

  • Qualsiasi malattia polmonare con disfunzione ventricolare grave che rischia di essere irreversibile

Il cuore polmonare spesso regredisce dopo trapianto di solo polmone ed è quindi raramente un'indicazione per il trapianto di cuore-polmone; tuttavia, a volte un trapianto di cuore-polmone è necessario.

Le controindicazioni relative comprendono l'età (i riceventi di polmone singolo devono essere < 65 anni; di doppio polmone, < 60 anni, e i riceventi di un trapianto di cuore e polmoni, < 55 anni), l'essere fumatore, una precedente chirurgia toracica, e, per alcuni pazienti affetti da fibrosi cistica e in alcuni centri trapianto, l'infezione polmonare con ceppi resistenti di Burkholderia cepacia, che aumenta notevolmente il rischio di mortalità.

Le procedure tipo polmone singolo e doppio hanno circa la stessa frequenza e sono almeno 8 volte più frequenti del trapianto cuore-polmone.

Donatori di polmone

Quasi tutti i polmoni donati provengono da donatori in stato di morte cerebrale (deceduti), a cuore battente.

Trapianti da donatori a cuore non battente, chiamati donatori deceduti, non a cuore battente (donazione da donatori dopo-morte-cardiaca [donation-after-cardiac-death, DCD]), sono sempre più utilizzati a causa della carenza di polmoni da donatori maggiormente idonei.

Di rado, viene eseguito il trapianto lobare da donatore vivente (di solito da padre a figlio) quando non sono disponibili organi da donatori cadaveri.

I donatori devono avere < 65 anni e non essere stati fumatori, né portatori di pneumopatie acute come evidenziato da

  • Ossigenazione: Pao2/Fio2 (frazione inspirata di O2) > 250-300, con Pao2 in mmHg e Fio2 in frazione decimale (p. es., 0,5)

  • Compliance polmonare: picco di pressione inspiratoria < 30 cm H2O a volume corrente (VT) 15 mL/kg e pressione positiva di fine espirazione = 5 cm H2O

  • Aspetto macroscopico: utilizzo di broncoscopia

Donatore e ricevente devono essere compatibili sul piano anatomico per dimensioni (in base a RX torace), fisiologico (in base a capacità polmonare totale) o entrambi.

Donatori di cuore

Tutti i cuori donati provengono da donatori cerebrali, che di solito hanno bisogno di essere < 60 anni e hanno una normale funzione cardiaca e nessuna storia di malattia coronarica o altri disturbi cardiaci. Donatore e ricevente devono essere compatibili per gruppo sanguigno ABO e la dimensione cardiaca appropriata è fondamentale. Gli studi hanno impiegato pompe per preservare i cuori espiantati durante il trasporto, migliorando notevolmente la funzione cardiaca dopo la riperfusione.

Rinvio della tempistica del trapianto

Il tempo corretto per il ricorso al trapianto deve essere determinato da fattori quali

  • Grado del deficit ostruttivo: un volume espiratorio forzato in 1 secondo (FEV1) < 25 a 30% in pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva, deficit di alfa-1-antitripsina, o fibrosi cistica

  • Pao2< 55 mmHg

  • Paco2> 50 mmHg

  • Pressione atriale destra > 10 mmHg e pressione sistolica di picco > 50 mmHg nei pazienti con ipertensione polmonare primitiva

  • Grado di evoluzione della malattia clinica, RX o fisiologica

Procedura

Il donatore viene scoagulato e, tramite le arterie polmonari, viene infusa nei polmoni una soluzione di conservazione fredda di cristalloidi, contenente prostaglandine. Gli organi del donatore vengono raffreddati con boli di soluzione fisiologica ghiacciata in situ o tramite bypass cardiopolmonare e, quindi, espiantati. Spesso viene somministrata una profilassi antibiotica.

Trapianto di polmone singolo

Il trapianto di un solo polmone richiede una toracotomia posterolaterale. Il polmone nativo viene rimosso e bronco, arteria polmonare e vene polmonari del donatore vengono anastomizzati alle rispettive estremità. L'anastomosi bronchiale richiede invaginazione o bendaggio con omento o pericardio per facilitare un'adeguata guarigione.

I vantaggi del trapianto di un singolo polmone comprendono maggiore semplicità della tecnica chirurgica, mancato ricorso alla circolazione extracorporea e all'anticoagulazione sistemica (solitamente), maggiore flessibilità circa la compatibilità dimensionale e disponibilità del polmone controlaterale dello stesso donatore per un altro ricevente.

Gli svantaggi comprendono possibile disomogeneità del rapporto ventilazione/perfusione tra polmone nativo e polmone trapiantato e possibile inadeguatezza della cicatrizzazione della singola anastomosi bronchiale.

Trapianto di doppio polmone

Il trapianto polmonare doppio richiede la sternotomia o la toracotomia anteriore traversale; il procedimento è simile a quello di 2 trapianti singoli sequenziali.

Il vantaggio principale è dato dalla rimozione definitiva di tutto il tessuto polmonare malato nel ricevente.

Mentre lo svantaggio è dato dall'inadeguata cicatrizzazione dell'anastomosi tracheale.

Trapianto di cuore-polmone

Il trapianto cuore-polmone richiede la sternotomia mediana con circolazione extracorporea. Sono necessarie anastomosi aortiche, atriali destre e tracheali; la trachea viene anastomizzata immediatamente sopra la biforcazione.

I vantaggi principali sono la migliore funzionalità del trapianto con la più sicura cicatrizzazione dell'anastomosi tracheale per via dei circoli collaterali coronaro-bronchiali all'interno del blocco cuore-polmone.

Gli svantaggi comprendono prolungamento del tempo operatorio con richiesta di bypass cardiopolmonare, necessità di rigorosa compatibilità dimensionale e utilizzo di 3 organi del donatore per un singolo ricevente.

Immunosoppressione

Un regime immunosopressivo a 3 farmaci comune combina

  • Un inibitore della calcineurina (ciclosporina o tacrolimus)

  • Un inibitore del metabolismo delle purine (azatioprina o micofenolato mofetil)

  • Metilprednisolone o un altro corticosteroide

Inizialmente ai pazienti viene somministrata una dose perioperatoria; prima della riperfusione del polmone trapiantato, si somministra metilprednisolone EV in sede operatoria. Dosi più basse sono somministrate successivamente per il mantenimento (vedi tabella Immunosoppressori utilizzati per il trattamento del rigetto del trapianto).

La globulina antitimocitaria o l'alemtuzumab sono spesso somministrati come terapia di induzione. Questi farmaci possono anche ridurre al minimo la terapia immunosoppressiva post-trapianto. Spesso, il tacrolimus in monoterapia è sufficiente se viene somministrata terapia di induzione.

I corticosteroidi possono essere evitati per facilitare la cicatrizzazione dell'anastomosi bronchiale; vengono allora usate dosi più elevate di altri farmaci (p. es., ciclosporina, azatioprina). La terapia con immunosoppressori viene proseguita in maniera indefinita.

Complicanze

Rigetto

Il rigetto si verifica nella maggior parte dei pazienti nonostante la terapia immunosoppressiva. La sintomatologia è simile nelle forme iperacute, acute e croniche e comprende febbre, dispnea, tosse, riduzione della SaO2 (saturazione arteriosa di ossigeno) e diminuzione del FEV1 di > 10-15% (vedi tabella Manifestazioni di rigetto del trapianto polmonare per categoria).

Il rigetto iperacuto deve essere distinto dall'insufficienza precoce dell'innesto causata da danno ischemico durante la procedura del trapianto, e il rigetto acuto deve essere distinto dall'infezione. L'infiltrato interstiziale, evidenziato tramite RX torace, è tipico di pazienti con rigetto accelerato o acuto. Il rigetto è di solito diagnosticato attraverso broncoscopia, includendo una biopsia broncoscopica transbronchiale. Se si è verificato il rigetto, la biopsia mostra infiltrazione linfocitaria perivascolare nei piccoli vasi; leucociti polimorfonucleati negli infiltrati alveolari e agenti patogeni infettivi suggeriscono un'infezione. Di solito, i corticosteroidi EV sono efficaci contro il rigetto iperacuto, accelerato o acuto. Il trattamento dei casi ricorrenti o resistenti è variabile e comprende dosi elevate di corticosteroidi, ciclosporina nebulizzata e globulina antitimocita.

Il rigetto cronico si sviluppa dopo > 1 anno in fino al 50% dei pazienti; esso si manifesta sotto forma di bronchiolite obliterante oppure, meno comunemente, di aterosclerosi. Il rigetto acuto può aumentare il rischio di rigetto cronico. I pazienti con bronchiolite obliterante presentano tosse, dispnea, e FEF25-75% ridotto o FEV1 con o senza evidenza fisica e radiologica di patologia respiratoria. La diagnosi differenziale comprende la polmonite. La diagnosi viene in genere effettuata mediante broncoscopia con biopsia. Nessun trattamento è risultato efficace, ma le opzioni comprendono corticosteroidi, globulina antitimocita, ciclosporina inalatoria e un nuovo trapianto.

Tabella
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Manifestazioni di rigetto del trapianto per categoria

Categoria rigetto

Manifestazioni

Iperacuto

Scarsa ossigenazione, febbre, tosse, dispnea, FEV1 ridotto

Accelerato

Scarsa ossigenazione, febbre, tosse, dispnea, infiltrati evidenziati tramite RX torace, FEV1 ridotto

Acuto

Gli stessi dell'accelerato

Infiltrato perivascolare interstiziale (rilevato mediante biopsia transbronchiale)

Cronico

Bronchiolite obliterante, tosse, dispnea

FEV1 = volume espiratorio forzato in 1 secondo.

Complicanze chirurgiche

Le complicanze chirurgiche più frequenti sono

  • Cattiva cicatrizzazione dell'anastomosi bronchiale o tracheale (diagnosticata dalla presenza di aria nel mediastino o pneumotorace)

  • Infezione

Fino al 20% dei pazienti sottoposti a trapianto di un solo polmone sviluppa stenosi bronchiale responsabile di sibili e ostruzioni; essa può essere trattata con dilatazione o posizionamento di stent.

Altre complicanze chirurgiche comprendono raucedine e paralisi diaframmatica, causate da lesione del nervo laringeo ricorrente o del frenico; dismotilità gastrointestinale, causata da lesione del nervo vago toracico; e pneumotorace. In alcuni pazienti, compaiono aritmie ventricolari, probabilmente a causa di variazioni della conduzione dovute alla sutura tra vene polmonari e atrio.

Prognosi

I tassi di sopravvivenza dei pazienti sono

  • A 1 anno: 84% dei trapianti da donatore vivente e 83% dei trapianti da cadavere

  • A 5 anni: 34% dei trapianti da donatore vivente e 46% dei trapianti da cadavere

Il tasso di mortalità è più elevato nei pazienti con ipertensione polmonare primitiva, fibrosi polmonare idiopatica o sarcoidosi e più basso in quelli con broncopneumopatia cronica ostruttiva o deficit di alfa-1-antitripsina. Il tasso di mortalità è più elevato nel trapianto singolo rispetto a quello doppio.

Le più comuni cause di morte sono

  • Entro 1 mese: insufficienza primitiva dell'organo trapiantato, danno da ischemia e da riperfusione e infezione (p. es., polmonite) con esclusione del cytomegalovirus

  • Tra 1 mese e 1 anno: infezione

  • Dopo 1 anno: bronchiolite obliterante

I fattori di rischio di mortalità comprendono la non compatibilità sierologica per infezione da cytomegalovirus (donatore positivo, ricevente negativo), la non compatibilità per antigeni leucocitari umani (HLA-DR), il diabete e la pregressa necessità di ventilazione meccanica o di supporto con inotropi.

Raramente si verifica la recidiva della malattia originaria, specialmente nel caso di alcune malattie polmonari interstiziali. Tale recidiva altera lievemente la capacità di esercizio fisico a causa di una risposta iperventilatoria.

Con il trapianto cuore-polmone, il tasso di sopravvivenza globale a 1 anno è di circa l'80% per il paziente e l'organo trapiantato.

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