Il trapianto di polmone o di cuore-polmone è un'alternativa possibile per i pazienti con insufficienza respiratoria o scompenso respiratorio, per i quali persiste un rischio di morte nonostante una terapia medica ottimale.
Le indicazioni più frequenti 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 grave disfunzione ventricolare che è probabilmente irreversibile
Il cuore polmonare spesso regredisce dopo trapianto di solo polmone ed è quindi raramente un'indicazione per il trapianto di cuore-polmone.
Le controindicazioni relative comprendono
Età (i riceventi di un singolo polmone devono avere < 65 anni; riceventi di due polmoni, < 60 anni; e riceventi cuore-polmone, < 55 anni)
Abitudine al fumo in atto
Pregresso intervento chirurgico sul torace
Per alcuni pazienti affetti da fibrosi cistica e in alcuni ospedali, 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 mai stati fumatori e non avere disturbi polmonari attivi come dimostrato da quanto segue
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 cmH2O a volume corrente (VT) 15 mL/kg e pressione positiva di fine espirazione = 5 cmH2O
Aspetto macroscopico: mediante broncoscopia
Donatori e riceventi 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
Quasi tutti i cuori donati provengono da donatori in stato di morte cerebrale, che di solito devono avere < 60 anni e avere una normale funzione cardiaca e nessuna storia di coronaropatia o altri disturbi cardiaci. Donatore e ricevente devono essere compatibili per gruppo sanguigno ABO e la dimensione cardiaca appropriata è fondamentale. I trial hanno utilizzato con successo un sistema di pompaggio in vitro che modifica il metabolismo cellulare nel cuore del donatore per aiutare a preservare i cuori espiantati durante il trasporto, prolungando così la vitalità del trapianto per > 4-6 h e migliorando notevolmente la funzione cardiaca dopo la riperfusione. Recentemente, sono state eseguite alcune procedure utilizzando innesti da donatori dopo la morte cardiaca; tutti questi innesti vengono eseguiti utilizzando la pompa in vitro prima dell'impianto.
Tempistica della segnalazione per il 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) < 25-30% del valore predetto 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 anticoagulato 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 soluzione fisiologica ghiacciata (slush) 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.
Lo svantaggio è la scarsa 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 e la più affidabile 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 comune di immunosoppressione post-trapianto con 3 farmaci associa
Un inibitore della calcineurina (ciclosporina o tacrolimus)
Un inibitore del metabolismo delle purine (azatioprina o micofenolato)
Metilprednisolone o un altro corticosteroide
Inizialmente ai pazienti vengono somministrate alte dosi in sede perioperatoria; metilprednisolone EV è spesso somministrato in sede operatoria prima della riperfusione del polmone trapiantato. Dosi più basse sono somministrate successivamente per il mantenimento.
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 per la terapia di mantenimento se viene somministrata la 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.
Complicazioni del trapianto di polmone e di cuore-polmone
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 antitimocitaria.
Il rigetto cronico si sviluppa dopo > 1 anno fino nel 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 (flusso espiratorio forzato durante l'espirazione dal 25 al 75% della capacità vitale forzata) o FEV1 con o senza evidenza fisica e radiologica. 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 antitimocitaria, ciclosporina inalatoria e un nuovo trapianto.
Manifestazioni di rigetto del trapianto per categoria
Categoria di 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. | |
Complicazioni chirurgiche
Le complicazioni 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 respiro sibilante e di ostruzioni; essa può essere trattata con dilatazione o posizionamento di stent.
Altre complicazioni 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 sopraventricolari, probabilmente a causa di variazioni della conduzione dovute alla sutura tra vene polmonari e atrio.
Prognosi del trapianto di polmone e di cuore-polmone
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 cause di morte più frequenti sono
Entro 1 mese: insufficienza primitiva dell'organo trapiantato, danno da ischemia e da riperfusione e infezione (p. es., polmonite) con esclusione del citomegalovirus
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 citomegalovirus (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 inotropo.
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.
