Masarykova univerzita. Přírodovědecká fakulta Ústav experimentální biologie Oddělení fyziologie a imunologie živočichů. Transplantace srdce

Transkript

1 Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta Ústav experimentální biologie Oddělení fyziologie a imunologie živočichů Transplantace srdce Diplomová práce 2009 Autor: Bc. Soňa Jedovnická Vedoucí práce: doc. RNDr. Antonín Lojek, CSc.

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracovala samostatně pod vedením doc. RNDr. Antonína Lojka, CSc a všechny použití informační zdroje jsem uvedla v seznamu použité literatury. V Kyjově 2. května 2009 podpis

3 Poděkování Děkuji doc. RNDr. Antonínu Lojkovi, CSc, vedoucímu mé diplomové práce, za rady a připomínky při zpracování daného tématu. Poděkování patří i přátelům a rodině za podporu při práci a za technickou pomoc.

4 OBSAH ABSTRAKT...6 ÚVOD ANATOMIE A FYZIOLOGIE SRDCE Poloha a vnější popis srdce Dutiny srdeční a chlopně Stavba srdeční stěny Cévy srdce Tepny srdce Žíly srdce Lymfatické cévy Srdeční skelet Převodní systém srdeční Tvorba vzruchů Mechanická činnost srdce Řízení srdeční činnosti HISTORIE TRANSPLANTACE SRDCE Experimentální transplantace Klinická transplantace Historie transplantace srdce v České republice PŘÍJEMCE Indikace k transplantaci srdce Kontraindikace k transplantaci srdce Čekací listina (waiting list) DÁRCE CHIRURGICKÁ TECHNIKA TRANSPLANTACE SRDCE Odběr srdce dárce Ochrana myokardu pomocí kardioplegie Ortotopická srdeční transplantace Mimotělní oběh během transplantace srdce Základní součásti a průběh mimotělního oběhu Negativní účinky mimotělního oběhu na organizmus PÉČE O PACIENTA PO TRANSPLANTACI SRDCE Časná pooperační péče...46

5 6.2 Dlouhodobá péče o pacienta Imunosuprese Polyklonální protilátky Monoklonální protilátky Kortikosteroidy (glukokortikoidy) Inhibitory kalcineurinu Inhibitory DNA syntézy Kortikosteroidy prednison Inhibitory mtor KOMPLIKACE PO TRANSPLANTACI SRDCE Rejekce Infekce Komplikace imunosuprese Hypertenze Porucha funkce ledvin Obezita a hyperlipoproteinemie Diabetes mellitus Poruchy jater Vředová choroba Osteoporóza Malignity (nádory) KVALITA ŽIVOTA NEMOCNÝCH...67 ZÁVĚR...68 SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK...70 SEZNAM ZKRATEK...72 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...74

6 ABSTRAKT Orgánové transplantace představují komplexní program, jehož úspěšná realizace vyžaduje kromě bezchybného chirurgického zákroku řešení dalších odborných a organizačních problémů. Tato diplomová práce podává informaci o programu transplantace srdce. V současné době je ortotopická transplantace srdce obecně přijatou léčebnou metodou jinak nezvládnutelného srdečního selhání. Práce přibližuje historii srdeční transplantace v experimentu i klinice, zabývá se problematikou indikace, způsobem péče o nemocné na čekací listině, otázkami souvisejícími s dárci srdce. Popisuje chirurgickou techniku transplantace, péči o nemocné po transplantaci, obecné principy vedení imunosupresivní léčby a přináší informace o jednotlivých imunosupresivech a jednotlivých komplikacích, které může transplantace srdce způsobit. ABSTRACT Program of organ transplantations is the complex issue that includes, besides perfect surgical intervention, solution of a number of medical and organizational problems. This diploma paper provides basic information about heart transplantation program. Nowadays, orthotopic heart transplantation is a generally recognized method for treatment of otherwise uncontrollable heart failure. The thesis nears the history of heart transplantation in experiment and in clinical practice, covers indications, organization of the specialized care for patients in a waiting list, problems with the heart donor. It describes the surgical technique of transplantation, specific problems of the care for patients after the transplantation, basic principles of immunosuppressive therapy following heart transplantation and provides information on the immunosuppressive drugs and complications of heart transplantation. 6

7 ÚVOD O pravdivosti tvrzení, že je člověk tvor chybující jistě nikdo z nás nepochybuje. Natolik se přece jen známe, abychom věděli, jak často se mýlíme ve svých názorech i činech. Pokud se jedná o chybování, které nemá vážnější důsledky, nemusí nás snad ani příliš mrzet. S menšími chybami si zpravidla umíme poradit, včas, tedy bez větší osobní újmy se postarat o nápravu. Situace je však mnohem vážnější, jestliže se naše chování týká vlastního zdraví. Že je však právě toto chybování velmi časté, o tom jednoznačně svědčí vysoký výskyt nemocí srdce, cév a dalších orgánů. Příčinou vzniku a rozvoje těchto nemocí je nejčastěji nedodržování základních pravidel správné životosprávy. To ovšem znamená, že vzniku těchto nemocí lze předejít, případně jejich rozvoj zpomalit, kdybychom se o to ovšem včas cíleně snažili. Proč nenacházíme u sebe dost patřičné snahy učinit pro své zdraví vše, co je třeba? Příčinou může být nedostatečná a hlavně nepřesná informovanost o stavbě a funkcích lidského těla. Nepřesná informace totiž nemá ten správný stimulační náboj. Jistě bychom si svého srdce více vážili a snažili se předejít jeho onemocnění, kdybychom věděli, že tento nevelký orgán, vážící pouhých 300 gramů, za klidových podmínek těla přečerpává každou minutu pět litrů krve ze žil do tepen, přičemž krvi vypuzované ze srdce uděluje tlak potřebný k překonání odporu, který tepny kladou proudící krvi. Při tělesné práci se však srdeční výkon výrazně zvětšuje. Srdce musí za těchto podmínek přečerpat, a to pod ještě větším tlakem 20, 30 i více litrů krve za minutu, aby se tkáním dostalo potřebné množství kyslíku i živin. To ovšem dovede jen zdravé srdce (Šimek, 1995). Nadměrná konzumace alkoholu, vysoký krevní tlak, kouření, stres, vedlejší účinky některých léků, zvýšené hodnoty krevních tuků, infekce jsou příčinou nemocí, které vedou k srdečnímu selhání. Ovšem nejen životospráva, ale svou roli může hrát i dědičnost. To znamená, že v rámci genetické výbavy, kterou jsme zdědili po našich rodičích, můžou být přítomny i špatně fungující, nekvalitní, geny. Obvykle udávaná prevalence srdečního selhání 0,4 2,0% znamená, že v populaci ČR je postiženo nemocných. Onemocnění má progresivní charakter (Málek, 2006). I přes správně vedenou léčbu, lékaři neumí vždy dalšímu nepříznivému vývoji zabránit a nemocný se dostane do stadia terminálního srdečního selhání. Jestliže toto stadium nelze již léčit léky nebo operací, pak jedinou možností, jak změnit kvalitu a délku života nemocného je odstranění nemocného srdce a transplantace zdravého srdce na jeho místo. Ovšem část pacientů, kteří čekají na transplantaci srdce, se kvůli nedostatku dárců operace nedočká a zemře. 7

8 A proto si své srdce hýčkejte, zaslouží si to, je jedním z nejdůležitějších orgánů v lidském těle. Zdravé srdce má dokonce své číslo a to Evropské číslo zdravého srdce: , které určili odborníci na konferenci v Lucemburku v roce Číslo v sobě zahrnuje: 0 vykouřených cigaret denně, minimálně 30 minut fyzické aktivity každý den, cholesterol v krvi pod 5 mmol/l a krevní tlak pod 140/90 mmhg. Abychom těchto hodnot dosáhli, je třeba dodržovat zásady zdravého životního stylu. Cílem této diplomové práce je poskytnout základní informace o programu transplantace srdce. Ovšem v jedné diplomové práci nelze zabíhat do detailů všech odborností, které se na transplantačním programu podílejí, a proto jsem informace podala tak, aby byly srozumitelné pro každého. První kapitola se věnuje anatomii a fyziologii srdce. Poté následuje kapitola o historii srdeční transplantace, dále se zabývám otázkami související s příjemcem a dárcem srdce. Další kapitoly popisují průběh operačního výkonu, péči o pacienta po transplantaci, přehled komplikací, které může transplantace srdce způsobit. Vše uzavírá zhodnocení kvality života nemocných po transplantaci srdce. 8

9 1 ANATOMIE A FYZIOLOGIE SRDCE Srdce je dutý svalnatý orgán, který pracuje jako sací a tlaková pumpa, která se svou rytmickou činností podílí na proudění krve v cévách a na udržování krevního tlaku (Páč, 2007). 1.1 Poloha a vnější popis srdce Srdce je přibližně kuželovitého tvaru. Jeho hmotnost u dospělého člověka je u muže asi 300 gramů, u ženy asi 270 gramů a jeho velikost zhruba odpovídá velikosti pěsti svého nositele (Konvičková a Valenta, 2006). Velikost srdce ovlivňuje řada faktorů věk, pohlaví, tělesná konstituce, trénovanost, zdravotní stav (Páč, 2007). Srdce je uloženo v mezihrudí (obr. 1), kde volně naléhá na bránici. Jedna jeho třetina leží vpravo od střední roviny těla a dvě třetiny vlevo (Mahadevan, 2008). Obr. 1 Poloha srdce (Čihák, 2004) Nejpohyblivější částí srdce je hrot (apex cordis), který směřuje k hrudní stěně dopředu doleva a dolů k 5. mezižebří. V tomto místě je hmatný úder srdečního hrotu a u hubených jedinců také viditelný. Srdeční báze (basis cordis) je orientována v opačném směru, tedy dozadu a doprava a poněkud nahoru (Kolář et al., 2003). Na povrchu srdce lze vidět žlábky oddělující jednotlivé dutiny srdeční. Cirkulární 9

10 žlábky (sulcus coronarius dexter et sinister) naznačují oddělení pravé síně (atrium dextrum) od pravé komory (ventriculus dexter) a levé síně (atrium sinistrum) od levé komory (ventriculus sinister). Na přední a zadní ploše komor jsou podélné žlábky (sulcus interventricularis anterior et posterior), které nám udávají polohu mezikomorové přepážky (septum interventriculare). Na povrchu síní probíhá podélný mělký žlábek, který odpovídá v hloubce uložené mezisíňové přepážce (septum interatriale). Ve žlábcích rozdělujících síně od komor a komory od sebe je naakumulován subepikardiální tuk, ve kterém probíhají hlavní kmeny věnčitých cév (Aschermann et al., 2004). 1.2 Dutiny srdeční a chlopně Srdce je duté a je uvnitř rozděleno svislou přepážkou na pravou a levou část (polovinu). Každá polovina srdce je dále rozdělena pomocí cípatých chlopní na tenkostěnnou síň a silnostěnnou komoru. Srdce je tedy rozděleno na čtyři dutiny dvě síně a dvě komory (Obr. 2, Obr. 3) (Konvičková a Valenta, 2006). Srdeční komory jsou uloženy při srdečním hrotu. Srdeční síně leží v oblasti srdeční báze. Pravá síň a pravá komora jsou orientovány dopředu a doprava, kdežto levá síň a levá komora jsou vzadu, orientovány doleva a poněkud dolů. (Páč, 2007). Pravá síň Na pravé síni rozlišujeme dvě části: větší přední a menší zadní (Obr. 4). Přední část se vyklenuje dopředu jako pravé ouško (auricula dextra). Spolu s levým ouškem (auricula sinistra) jsou to místa operačního přístupu do srdečních dutin (Kopecký a Cichá, 2005). Do zadní části pravé síně ústí horní a dolní dutá žíla (vena cava superior et vena cava inferior) a věnčitý splav (sinus coronarius), který představuje hlavní žílu odvádějící krev ze srdeční stěny do pravé síně. Na vnitřní ploše přední stěny pravé síně jsou patrné 3 4 drobné otvůrky, v nichž přímo do síně vstupují přední srdeční žíly (venae cordis anteriores). Dále se porůznu na stěně pravé síně (ale také na stěně všech srdečních dutin) nacházejí ústí drobných tzv. thebesiánských žil (venae cordis minimae) (Čihák, 2004). Vnitřní plocha síně je hladká, svalové trámečky (musculi pectinati) se vyskytují pouze v oblasti ouška (Mahadevan, 2008). Na mezisíňové přepážce rozdělující obě síně je zeslabená oválná prohlubeň (fossa ovalis), která je místem fetálního oválného otvoru (foramen ovale). Mezisíňové spojení, přítomné během nitroděložního vývoje, umožňuje průtok okysličené krve, původem z placenty, z pravé síně přímo do levé síně (Aschermann et al., 2004). 10

11 Obr. 2 Přední strana srdce (Aschermann et al., 2004) Obr. 3 Průřez srdce (URL 1) 1 - aortální oblouk 1 - aortální oblouk 2 - horní dutá žíla 2 - horní dutá žíla 3 - pravá věnčitá tepna 3 - plicní chlopeň 4 - okraj odříznutého perikardu 4 - pravá síň 5 - pravá síň s ouškem 5 - aortální chlopeň 6 - tepny pro pravou síň 6 - trojcípá chlopeň 7 - tepny a žíly pravé komory 7 - pravá komora 8 - dolní dutá žíla 8 - myokard 9 - hrudní aorta 9 - subepikardiální tuk 10 - žíla levé komory 10 - dolní dutá žíla 11 - tepna pro levou síň a komoru 11 - hrudní aorta 12 - kmen levé věnčité tepny 12 - mezikomorová přepážka 13 - levé ouško 13 - šlašinky 14 - plicní žíly 14 - levá komora 15 - obliterovaná Botallova dučej 15 - dvojcípá chlopeň 16 - plicní žíly 17 - levá síň 18 - levá plicní tepna 11

12 V nemalém počtu případů (15 20%) však můžeme ve fossa ovalis pozorovat štěrbinovitý, pro sondu dobře prostupný otvůrek. Ale přítomnost uzavírající chlopně, která dovoluje za normálních okolností průtok krve pouze zprava doleva, způsobuje, že je foramen ovale i tehdy funkčně uzavřeno (Cheitlin at al., 2005). Obr. 4 Pohled do pravé síně (Elišková a Naňka, 2006) 1 - horní dutá žíla 6 - ústí věnčitého splavu s chlopní 2 - pravé plicní žíly 7 - cíp trojcípé chlopně 3 - fossa ovalis 8 - svalové trámečky levého ouška 4 - dolní dutá žíla 9 - plicnice 5 - chlopeň dolní duté žíly Pravá komora Pravá komora tvoří převážnou část srdce směřující vpřed. Její dutiny lze rozdělit na dvě části: proximální vtoková a distální výtoková. Vtoková část začíná v pravém síňokomorovém ústí (ostium atrioventriculare dextrum) obklopeným vazivovým kroužkem, kde je uložena trojcípá chlopeň (valva atrioventricularis dextra). Vnitřní povrch vtokové části je pokryt svalovými trámci (trabeculae carneae). Výtoková část má hladké stěny a směřuje od srdečního hrotu nahoru, nálevkovitě se zužuje v tzv. infundibulum a končí v ústí plicnice (ostium trunci pulmonalis), kde je umístěna pulmonální chlopeň (valva trunci pulmonalis) (Kolář et al., 2003). 12

13 Levá síň Podobně jako pravá síň i levá je tvořena zadní částí, do které ústí žíly, čtyři plicní žíly (venae pulmonales dextrae et sinistrae), a svalovou přední částí, která tvoří ouško levé síně. Na stěně levé síně jsou rovněž drobná ústí thebesiánských žil (Čihák, 2004). Levá komora Levá komora se, podobně jako pravá, dělí na vtokovou a výtokovou část. Vtoková část se prostírá od levého síňokomorového ústí (ostium atrioventriculare sinistrum) až k srdečního hrotu. Obvod síňokomorového ústí tvoří vazivový kroužek, ve kterém je zasazena dvojcípá chlopeň (valva atrioventricularis sinistra). Vnitřní povrch vtokové části je pokryt svalovými trámci, které jsou silnější a více navzájem propletené než v komoře pravé. Výtoková část vede vzhůru od srdečního hrotu podél mezikomorového septa až k ústí aorty (ostium aortae), kde je uložena aortální chlopeň (valva aortae). Stěny výtokové části jsou hladké, jen u hrotu srdečního jsou menší svalové trámečky (Aschermann et al., 2004). Trojcípá a dvojcípá chlopeň Cípy trojcípé a dvojcípé chlopně jsou svými volnými okraji sklopeny do dutiny komor, kde jsou prostřednictvím vazivových vláken tzv. šlašinek (chordae tendineae) spojeny s papilárními svaly komory (cuspis septalis) (Obr. 5). Díky tomu se chlopně otvírají vždy jen jedním směrem, a to směrem do komor, čímž zabezpečují průtok krve ze síní do komor (jsou otevřeny při systole síní), při systole komor se zavírají, čímž zabraňují zpětnému toku krve z komor do síní (Kopecký a Cichá, 2005). Pulmonální a aortální chlopeň Tyto chlopně se skládají ze tří poloměsíčitých řas (valvulae semilunares), které se přikládají ke stěně cév ve formě vlaštovčích hnízd (Obr. 5). Umožňují odtok krve z komor do příslušné cévy (jsou otevřeny při systole komor), při diastole komor se zavírají zpětným proudem krve v cévách a zabraňují tak zpětnému toku krve z obou cév do komor (Kopecký a Cichá, 2005). 13

14 Obr. 5 Srdeční chlopně (Borovanský et al., 1976) 1, 2, 3 - cípy pulmonální chlopně 4, 5, 6 - cípy aortální chlopně 7 - levá věnčitá tepna 8 - cíp dvojcípé chlopně 9 - věnčitý splav 10 - pravý vazivový trojhran 11, 12, 13 - cípy trojcípé chlopně 14 - pravá věnčitá tepna 1.3 Stavba srdeční stěny Srdce je svým původem céva. Stavba srdeční stěny proto v principu odpovídá stavbě stěny velkých cév, je tvořena třemi vrstvami: vnitřní, střední a zevní. Vnitřní výstelku srdce tvoří nitroblána srdeční (endokard) tenká vazivová blána, která pokrývá také povrch srdečních chlopní. Je silnější v síních než komorách a silnější v levé polovině srdce (Aschermann et al., 2004). Střední vrstva tvořená srdeční svalovinou (myokard) je nejmohutnější. Myokard je zvláštní druh příčně pruhované svaloviny. Jednotlivé buňky, kardiomyocyty, se rozvětvují a jsou pospojovány interkalárními disky a můstky. Vytvářejí tak dokonale funkčně propojenou svalovou síť, syncytium, která umožňuje rychlý a dokonalý rozvod vzruchů, které vedou k postupnému, vlnovitému smršťování srdečního svalu. Kardiomyocyty mají příčně 14

15 pruhované fibrily, uložené v hojné sarkoplasmě, jádra centrálně uložená a tenkou sarkolemu (Dylevský, 1998). Obě srdeční síně mají poměrně slabou svalovinu, neboť vypuzují krev jen do sousedních komor. Svalovina levé komory (1 2 cm) je asi tak 3x silnější než svalovina pravé komory, neboť v levé komoře je podstatně vyšší tlak a odtud se krev vypuzuje přes aortu do celého těla (Páč, 2007). Mezi svalovinou síní a komor je vložené husté kolagenní vazivo, které odděluje svalovinu síní od komor a vytváří konstrukci na připojení chlopní. Označujeme ho jako srdeční skelet (Beňuška et al., 2005). Zevní plochu svaloviny srdeční kryje přísrdečník (epikard) tenká vazivová blána, která podél cév vstupující a vystupujících ze srdce přechází v zevní vazivový obal osrdečník (perikard) (Kopecký a Cichá, 2005). Mezi epikardem a perikardem je štěrbinovitý prostor, tzv. perikardiální dutina, která je vyplněna malým množstvím čiré tekutiny umožňující hladký a klouzavý pohyb srdce (Mahadevan, 2008). 1.4 Cévy srdce Srdce má bohaté cévní zásobení, které je potřebné na výkon jeho funkcí a spotřebu energie při zabezpečení cirkulace krve v organismu Tepny srdce Tepenné zásobení srdeční stěny zajišťují dvě věnčité tepny, které odstupují z kořene aorty levá a pravá věnčitá tepna (arteria coronaria sinistra et a. coronaria dextra) (Obr. 6). Levá věnčitá tepna se dělí na dvě hlavní větvě (ramus interventricularis anterior et ramus circumflexus), které se pak dále také větví a svými větvemi se podílí na zásobení stěny levé síně, převážné části stěny levé komory, přední části stěny pravé komory a přední části mezikomorové přepážky. Z pravé věnčité tepny odstupuje více větví, které zásobují stěnu pravé síně, převážnou část stěny pravé komory, zadní část mezikomorové přepážky a přiléhající část zadní stěny levé komory (Páč, 2007). Bohatší větvení pravé věnčité tepny souvisí s tím, že se pravá komora plní krví žilní, kyslíkem chudou, a musí být tedy lépe zásobována než stěna komory levé, plněné krví kyslíkem bohatou (Borovanský et al., 1976). Levá věnčitá tepna se může podílet na zásobení obou uzlů převodního systému, avšak více jsou zásobovány větvemi z pravé věnčité tepny (Páč, 2007). 15

16 Obr. 6 Tepenné zásobení srdce (Aschermann et al., 2004) 1 - aorta 8 - arteria diagonalis 2 - arteria nodi sinuatrialis dextra 9 - ramus marginalis sinister 3 - arteria coronaria dextra 10 - ramus circumflexus 4 - ramus marginalis dexter 11 - arteria coronaria sinistra 5 - ramus interventricularis posterior 12 - arteria nodi sinuatrialis sinistra 6 - ramus interventricularis anterior 13 - arteria coni arteriosi 7 - rami septales Jednotlivé větve věnčitých tepen se z funkčního hlediska chovají jako větve konečné. Nacházejí se sice mezi nimi spojky anastomosy, avšak jsou funkčně nedostatečné. Spojky se zvýrazňují se stoupajícím věkem (Čihák, 2004). Přerušení průtoku krve větvemi vede k nedostatku kyslíku a k odumření příslušné části srdeční svaloviny. Může vzniknout infarkt myokardu, který se zahojí jizvou nebo v případě, že je tepna zcela uzavřená a v důsledku toho je odumřelá příliš velká část svaloviny, dochází k zástavě srdce a nastává smrt (Beňuška et al., 2005). Anastomosy se mohou funkčně uplatnit jen po svém rozšíření v případech, kdy se uzávěr vytváří pozvolna, delší dobu (Čihák, 2004). 16

17 1.4.2 Žíly srdce Žilní krev ze srdeční stěny se sbírá především do věnčitého splavu, který ústí do pravé síně. Vzniká soutokem několika žilních kmenů (vena cordis magna, vena marginalis sinistra, vena posterior ventriculi sinistri, vena cordis media, vena cordis parva, vena obliqua atrii sinistri) (Obr. 7) (Aschermann et al., 2004). Menší množství krve je odváděno pomocí předních srdečních žil (2 4 žíly), které samostatně ústí do pravé síně. Nepatrné množství žilní krve odvádí tzv. thebesiánské žíly. Jsou to drobné žilky, které ústí do všech srdečních dutin (Mahadevan, 2008). Věnčitý splav odvádí ze srdeční stěny asi 60% krve. Přední srdeční žíly odvádějí 34% krve a thebesiánské žíly asi 6% krve (Aschermann et al., 2004). Obr. 7 Srdeční žíly srdce znázorněno jako průsvitné (Čihák, 2004) A - pohled zpředu B - pohled zezadu 1- arteria coronaria dextra (pravá věnčitá tepna) 8, 9 - vena cordis magna 2 - venae cordis anteriores (přední srdeční žíly) 10 - arteria coronaria sinistra (levá věnčitá tepna) 3 - vena cordis parva 11 - jedna z venae atriales sinistrae (posteriores) 4 - vena marginalis dextra 12 - vena obliqua atrii sinistri 5 - sinus coronarius (věnčitý splav) 6 - vena cordis media 7 - vena posterior ventriculi sinistri 17

18 1.4.3 Lymfatické cévy Lymfatické cévy (Obr. 8) srdce tvoří tři pleteně: subendokardiální, intramyokardiální a subepikardiální. Lymfa je odváděna směrem ze srdce ven do subepikardiální pleteně, z které se pak sbírají dva hlavní kolektory srdce, pravý a levý (truncus lymphaticus cordis dexter et sinister), které sledují věnčité tepny. Ty mohou případně vytvořit až jednu cévu, která se odděluje od srdce na přední ploše plicnice a ústí do uzlin mezi horní dutou žílou a tepnou hlavopažní (truncus brachiocephalicus) (Cheitlin at al., 2005). Srdeční transplantaci, která nutně přerušuje mízní cévy srdce, je přičítána akcelerovaná posttransplační ateroskleróza věnčitých cév (Miller et al., 1992a). Obr. 8 Lymfatická drenáž pohled zezadu (Aschermann et al., 2004) Horní část levé (1) a pravé síně (2) je drenována lymfatickými cévami, které ústí do tracheobronchiálních uzlin (4). Z dolních částí síní lymfatické cévy navazují na lymfatické cévy komor (3) 1.5 Srdeční skelet Srdeční skelet je tvořen navzájem propojenými snopci tuhého kolagenního vaziva, které obkružují síňokomorová ústí, ústí plicnice a aorty (Obr. 9). Význam skeletu: tvoří podpůrný systém vazivového připojení chlopní tvoří místo úponu síňového a komorového myokardu odděluje od sebe myokard síní a komor, a brání tak přestupu elektrického impulzu ze síní na komory s výjimkou míst, kde prochází převodní systém 18

19 pomáhá udržovat tvar srdce při jeho pohybech (Aschermann et al., 2004) Na hranicích síňokomorových ústí jsou dva vazivové kroužky pravý a levý (anulus fibrosus dexter et anulus fibrosus sinister), k jejichž vnitřním okrajům se připojují cípy chlopně trojcípé a dvojcípé. Také ústí plicnice a aorty jsou opatřeny podobnými vazivovými prstenci (anulus trunci pulmonalis et anulus aorticus), na které se připojují cípy poloměsíčítých chlopní. Levý vazivový kroužek a aortální prstenec jsou spojeny dvěma vazivovými ploténkami levý a pravý vazivový trojhran (trigonum fibrosum sinistra et trigonum fibrosum dextrum), které vyplňují úhly vznikající stykem obou obloučků. Pravý vazivový trojhran je uzlovým bodem srdečního skeletu. Připojuje se k němu také pravý vazivový kroužek a pomocí silného vazivového pruhu, tzv. konusové šlachy (tendo infundibuli) také prstenec plicnice. K pravému trojhranu se rovněž připojuje vazivová ploténka (pars membranacea septi), zařazená do srdeční přepážky. V pravém trojhranu je drobný otvor, kterým prostupuje Hisův svazek, jediná konstantní spojka mezi svalovinou síní a komor (Konvičková a Valenta, 2006; Páč, 2007). Vlivem přibývajícího věku může v pravém trojhranu dojít ke kalcifikaci nebo je zde kongenitálně vytvořená chrupavka. Ta může být příčinou přerušení Hisova svazku, vzniku síňokomorového bloku a náhlé smrti (Aschermann et al., 2004). Obr. 9 Schéma srdečního skeletu a upevnění chlopní (Konvičková a Valenta, 2006) 19

20 1.6 Převodní systém srdeční Činnost srdce je charakterizována pravidelnými, rytmickými stahy. Tuto činnost zabezpečují dva druhy buněk speciálně upravené srdeční svaloviny. Jsou to: a) buňky převodního systému srdečního (excitomotorického aparátu), které vytváří a vedou vzruchy ze síní na komory b) svalové buňky, které na tyto podněty odpovídají smrštěním kontrakcí. Excitomotorický aparát má několik částí (Obr. 10): Sinuatriální uzlík (nodus sinuatrialis, Keith-Flackův sinusový uzlík) se nachází ve svalovině pravé síně, v blízkosti ústí horní duté žíly. Vzruchy v něm vznikají automaticky a pravidelně se šíří oběma síněmi. Sinuatriální uzel je označován jako udavač kroku (pacemaker) srdečního rytmu. Atrioventrikulární uzlík (nodus atrioventricularis, síňokomorový uzlík AschoffTawarův) je umístěný v těsné blízkosti cípu trojcípé chlopně. Je spojen se sinuatriálním uzlíkem pomocí jednotlivých svazků myocytů. Atrioventrikulární svazek (fasciculus atrioventricularis, Hisův svazek) je propojen s atrioventrikulárním uzlíkem a prochází otvorem v pravém trojhranu do mezikomorové přepážky, kde se dělí na dvě Tawarova raménka. Pravé a levé Tawarovo raménko (crus dextrum at crus sinistrum) vedou vzruchy do pravé a levé komory. Raménka prochází mezikomorovou přepážkou až k bazím přilehlých papilárních svalů a odtud se dále větví do sítě Purkyňových vláken. Purkyňova vlákna (rami subendocardiales) se větví pod endokardem komor a tvoří konečný úsek excitomotorického aparátu. Vedou vzruchy do všech částí komorové svaloviny. (Beňuška et al., 2005, Rokyta et al., 2002) 20

21 Obr. 10 Převodní systém srdeční (Dylevský, 1998) 1 - pravé Tawarovo raménko 2 - Hisův svazek 3 - síňokomorový uzlík 4 - sinusový uzlík 5 - horní dutá žíla 6- vlákna sinusového uzlíku 7 - ústí plicních žil 8 - Purkyňova vlákna 9 - levé Tawarovo raménko Tvorba vzruchů Nejrychleji se vzruchy tvoří v sinusovém uzlíku 70x 80x za minutu. Vznik vzruchů je dán pravidelnou spontánní depolarizací buněčných membrán vyvolanou uzavíráním a otevíráním iontových kanálů. Na+ a Ca+ vstupují iontovými kanály do buňky, K+ z buňky vystupuje. Vzruch (akční potenciál) se díky dráždivosti a vodivosti myokardu šíří po celém srdci a je podkladem mechanické činnosti srdce. Hlavními zdroji energie pro činnost srdce v tělesném klidu jsou glukóza a mastné kyseliny, při tělesné práci se nejvíce energie uvolňuje z kyseliny mléčné (Rokyta et al., 2002). Vzruchy se mohou tvořit i v jiných částech excitomotorického aparátu, ale rychlost jejich tvorby je pomalejší než v sinusovém uzlíku, a jejich činnost se proto projeví pouze při jeho poškození. Srdeční sval reaguje na dostatečný podnět maximální kontrakcí. Je tedy jedno, je-li 21

22 podnět svou intenzitou právě postačující, nebo je-li zbytečně velký. Smrštění svalu je vždy maximální. Pro smrštění je pouze důležité, aby podnět byl dostatečný, tj. prahový (Dylevský, 1998). 1.7 Mechanická činnost srdce Srdce je pružná svalová pumpa, jejíž čerpací činnost je založena na pravidelném střídání kontrakce (systoly) a relaxace srdce(diastoly). Systola vede k vypuzení krve ze síní nebo komor, diastola umožňuje přítok krve do srdečních dutin (Obr. 11). Obr. 11 Pohled na srdce ukazuje změny tvaru komory při jejím plnění v diastole a vyprazdňování v systole (Cheitlin at al., 2005) Jeden cyklus kontrakce a relaxace srdce nazýváme srdeční revoluce, která má několik fází (Obr. 12): Systola komor při zahájení kontrakce komor jsou poloměsíčité chlopně uzavřené. Zvýšením tlaku na začátku systoly má krev tendenci vracet se do síní, což vede k uzavření cípatých chlopní. Krev je v komorách uzavřena a s pokračující kontrakcí svaloviny stoupá tlak krve v komorách. Jakmile tento systolický tlak převýší tlak v aortě a v plicnici, otevřou se poloměsíčité chlopně a krev je stahem srdce vypuzena do tepen velkého a malého krevního oběhu. Vypuzením krve z komor klesá tlak krve v komorách až na hodnoty nižší, než jsou v aortě a v plicnici. Krev má tendenci proudit z místa vyššího tlaku do míst s nižším tlakem, proto se proud krve na okamžik obrací, což vede k uzavření poloměsíčitých chlopní. 22

23 Ochabnutím svaloviny komor dále klesá tlak na hodnoty nižší, než jsou hodnoty tlaku v síních, otevírají se cípaté chlopně a začíná diastola komor. Otevřenými cípatými chlopněmi proudí krev z pravé a levé síně do komor na základě tlakového gradientu. Tato plnící fáze je ukončena systolou síní (Rokyta et al., 2002). Při klidové srdeční frekvenci se komory naplní krví ještě dříve, než dojde v samém závěru plnící fáze k systole síní. Systola síní se tak v klidu podílí ne celkové náplni komor jen asi 20%. Stoupá-li však srdeční frekvence, zkracuje se diastola více než systola, takže komory se během plnící fáze nestačí pouhou relaxací zcela naplnit. Systola síní pak hraje při plnění komor významnou úlohu (Aschermann et al., 2004). Po systole síní následuje diastola síní, síně se plní krví z velkého a malého krevního oběhu a celý cyklus se opakuje. Celá srdeční revoluce trvá při průměrné srdeční frekvenci 72 tepů za minutu celkem 0,83s (Aschermann et al., 2004). Obr. 12 Srdeční revoluce (Kopecký a Cichá, 2005): 1 krev proudí do ochablých síní, cípaté srdeční chlopně jsou uzavřeny, 2 dokončuje se plnění síní, cípaté chlopně se otevírají, 3 krev proudí otevřenými cípatými chlopněmi do ochablých komor, 4 stah síní, dokončuje se plnění komor, 5 začíná stah komor, cípaté chlopně jsou uzavřeny, současně se začínají plnit krví síně, 6 stah komory vypudí krev otevřenými poloměsíčitými chlopněmi do aorty a plicní tepny Tepový (systolický) objem srdeční je množství krve vypuzené během jedné systoly do krevního oběhu. Za klidových podmínek činí 70 ml krve. Při zvýšené fyzické činnosti stoupá 23

24 až na 200 ml. Proměnlivost objemu krve vypuzené srdeční systolou je dána tím, že se srdeční dutiny ani zcela nenaplňují ani maximálně nevyprazdňují. Například na konci systoly zůstává v levé komoře ještě asi 50 ml krve. Proto má srdce určitou objemovou rezervu, kterou začíná využívat až tehdy, jsou-li na oběh kladeny zvýšené nároky (Dylevský, 1998). Minutový objem srdeční je množství krve, které komora přečerpá za jednu minutu do krevního objemu. Je dán systolickým objemem a srdeční frekvencí. Klidová hodnota minutového objemu je okolo 5 litrů za minutu (70 ml x 72 tepů/min). Při zvýšené fyzické činnosti se zvyšuje až na 30 l/min (Rokyta et al., 2002) Řízení srdeční činnosti Srdeční činnost je řízena myogenně, buňkami převodního systému. Rytmus srdce je tedy zachován i po přerušení nervů jdoucích k srdci. Nervová regulace je zprostředkována vlivy vegetativního nervového systému, který působí na převodní systém (změny frekvence srdečního rytmu podle momentálních potřeb organismu) a na stěnu srdečních cév (ovlivnění průsvitu věnčitých tepen a tím prokrvení stěny srdeční) (Páč, 2007). Ze zakončení parasympatického bloudivého nervu se v místě uložení sinusového uzlíku uvolňuje acetylcholin, který tvorbu vzruchů zpomaluje. Naopak sympatická nervová vlákna prostřednictvím noradrenalinu zvyšují tvorbu vzruchů (Rokyta et al., 2002). Sympatická vlákna dále navozují rozšíření věnčitých tepen. Přímý účinek parasympatiku na svalovinu věnčitých tepen je nejasný a jeho vliv (obvykle popisovaný jako konstrikční) nebyl přímo dokázán (Dylevský, 1998). Mezi další faktory, které ovlivňují srdeční činnost patří: teplota omývající krve zvýšení teploty zvyšuje srdeční frekvenci, například horečka. vlivy z vnitřního prostředí hormony a přenašeče adrenalin a noradrenalin, které se do krevního oběhu vyplavují z dřeně nadledvin, urychlují srdeční frekvenci, acetylcholin zpomaluje srdeční frekvenci. Také nedostatek kyslíku má za následek zpomalení frekvence, neboť myokard nemá dostatek kyslíku k činnosti a navíc se zvýší silně převaha parasympaticky působícího bloudivého nervu (Silbernagl, 2001). 24

25 2 HISTORIE TRANSPLANTACE SRDCE Transplantace srdce je dnes již běžně klinicky užívanou metodou léčby pacientů s těžkým srdečním selháním. Cesta k uplatnění této metody nebyla lehká a trvalo řadu let, než si našla své místo v lékařské praxi. Již v bibli a ve starých čínských legendách se objevují zmínky o výměně srdce (Vaněk et al., 2002; Pirk, 2008). Ve Starém zákoně, v knize proroka Ezechiela, v kapitole 11, kde hovoří proti svůdcům lidu judského, ve verši 19 píše:... a odejmu srdce kamenné z těla jejich a dám jim srdce masité. V době, kdy byl tento výrok řečen, se předpokládalo, že srdce má význam pro chování nemocného, autor tím myslel nápravu mravů (Pirk, 2008). 2.1 Experimentální transplantace První experimentální transplantaci srdce na psech provedli v roce 1905 Alexis Carrel a Charles Guthrie v Chicagu. Jednalo se o heterotopickou transplantaci (vlastní srdce je ponecháno in situ a transplantované srdce je uloženo vedle srdce vlastního, přičemž funguje jako pomocné komory), kdy srdce dárce napojili na krční cévy příjemce (Obr. 13) (Cooper, 1968; Staněk, 1993; Špinar et al., 2007). Transplantace byla prováděna v době, kdy nebyl znám heparin, kdy se vytvářely základy cévní chirurgie a neexistoval mimotělní oběh (Třeška et al., 2002). Srdce po operaci obnovilo činnost, ale po 2 hodinách došlo k trombóze v srdečních dutinách a pokus byl ukončen (Staněk, 1993; Pirk, 2008). Obr. 13 Schéma heteroropické transplantace, provedené Carrelem a Guthriem (Cooper, 1968) 25

26 O provedení srdeční transplantace v experimentu se pokoušelo následně mnoho chirurgů na celém světě. Všechny pokusy, které byly do té doby provedeny, se však týkaly pouze heterotopické transplantace, neboť neexistovalo řešení oné kritické srdeční fáze, během níž je odstraněno srdce a nové není dosud implantováno (Cooper, 1968; Staněk, 1993). Mnoho průkopnických pokusů provedl Rus V. Demikhov, který v roce 1951 provedl u psa první ortotopickou transplantaci srdce bez mimotělního oběhu (transplantované srdce je umístěno na stejném místě, jako bylo odebrané nemocné srdce). Mimotělní oběh se k transplantaci srdce začal používat od druhé poloviny 50. let (Pirk, 2008). Patrně první ortotopickou transplantaci u psa s použitím mimotělního oběhu, ale bez chlazení štěpu, provedli Goldberg, Berman a Akman v roce 1958 (Gupta a Isharwal, 2005). Následovaly další experimentální ortotopické transplantace se snahou zdokonalit tuto operační metodu. Až v roce 1959 Lower a Shumway z kalifornského Stanfordu provedli první plně úspěšnou ortotopickou transplantaci srdce (Cooper, 2004; Lower a Shumway, 1960; Pirk, 2008). Jako první použili ledovou tříšť pro chlazení štěpu (Chatrath et al., 1980) Psi přežívali 6 21 dnů a patrně umírali na rejekci, neboť nebyla podávána imunosupresiva (Staněk, 1993). 2.2 Klinická transplantace V polovině 60. let byly postupnými kroky položeny základy k zahájení klinického programu transplantace srdce. První transplantaci srdce u člověka provedl v roce 1964 James Hardy na univerzitě v Mississippi, kdy nemocnému transplantoval šimpanzí srdce. Transplantace byla provedena technikou popsanou Lowerem a Shumwayem. Šimpanzí srdce však nebylo schopné zabezpečit nároky na oběh lidského příjemce a pacient několik hodin po operaci zemřel (Vaněk et al., 2002). První transplantaci srdce u člověka provedl Christiaan Barnard v Kapském Městě, který strávil u Lowera určitou dobu a dobře se seznámil s Lowerovou Shumwayovou technikou srdeční transplantace (Barnard, 1967). Jejich techniku vhodně upravil a použil k transplantaci srdce u 57letého pacienta s ischemickou chorobou srdeční (Cooper et al., 1996; Gupta a Isharwal, 2005). Technicky byla transplantace úspěšná, ale 18. den po operaci zemřel pacient na zápal plic (Cooper, 1984). O necelý měsíc později, v roce 1968, operoval Barnard druhého nemocného, 58letého muže, přičemž ignoroval tvrdé rasistické zákony Jihoafrické republiky, když bělochovi transplantoval srdce míšence. Tento pacient zemřel 18. měsíc po operaci na do tehdy neznámou komplikaci: vaskulopatii štěpu. (Špinarová, 2008). 26

27 Během roku 1968 provedlo 50 operačních týmů v 17 zemích světa 102 transplantací, jejichž výsledky nebyly příznivé. Operační mortalita se pohybovala kolem 25%, dalších 12% zemřelo během prvního týdne. Jeden rok po transplantaci přežilo pouze 22 nemocných (Aschermann et al., 2004). V této době byla sice již zvládnuta chirurgická technika, která se do dnešní doby změnila jen málo, nebyl však ještě vypracován systém následné péče, která do velké míry spočívá v časné diagnóze a účinné prevenci a léčbě rejekce (Hunt, 1998; Málek, 2004a). Následovalo proto období celosvětového útlumu transplantací a k jejich novému vzestupu došlo až v 80. letech minulého století (Špinarová, 2008). Zásadním mezníkem bylo zavedení cyklosporinu A (CyA) do imunosupresivní léčby, a dále endomyokardiální biopsie (EMB) (Cabrol et al. 1992; Málek, 2004a), která je dnes jedinou spolehlivou metodou zjišťování stupně rejekce (Melvin a Mason, 1982; Málek, 1997). Přežívání pacientů po srdeční transplantaci se tak výrazně zlepšilo. V 60. letech dosahovalo jednoleté přežívání po srdeční transplantaci hodnot přibližně 22%. Dnes je jednoleté přežívání 80%, pětileté kolem 70% a desetileté 50% (Špinarová, 2008). Avšak příjemci starší než 65 let a mladší než 1 rok mají nižší procento jednoletého přežívání než příjemci ostatních věkových skupin (Hunt, 1998). Nicméně, procento víceletého přežívání je u všech věkových skupin velmi podobné (Favaloro et al., 2004). Od počátku 90. let se celosvětový počet srdečních transplantací ustálil kolem 5500 ročně (URL 2). V dalších letech se počty již nezvyšují, což je dáno zejména nedostatkem vhodných dárců srdce (Hertz et al., 2002) a v ČR je další příčinou změna způsobu financování nemocnic, pro které je péče o potenciální dárce často ekonomicky neúnosná (Málek, 2001). 2.3 Historie transplantace srdce v České republice První transplantaci srdce v tehdejším Československu provedl tým akademika Šišky v Bratislavě. Pacientka ovšem po 6 hodinách zemřela (Špinarová, 2008). Éru transplantací zahájil až pražský Institut klinické a experimentální medicíny (IKEM) (Krejčí et al., 2002). První operovaný nemocný žil 13 let (Málek, 2004a). Druhé české transplantační centrum zahájilo činnost v roce 1992 v Brně v Centru kardiovaskulární a transplantační chirurgie (CKTCH) pod vedením prof. J. Černého, CSc, kde jsou zajišťovány vlastní operace a časné sledování do prvního měsíce po zákroku. Indikace srdeční transplantace a dlouhodobé potransplantační sledování jsou prováděny na pracovišti I. interní kardio-angiologické kliniky FN u sv. Anny v Brně (URL 3). V prvých letech šlo v ČR pouze o ojediněle prováděné výkony, od počátku 90. let však 27

28 dochází ke strmému nárůstu počtu operací (Obr. 14) (Málek, 2005). Celkově je ČR se 4,7 transplantacemi na milion obyvatel ve světě na 8. místě (URL 2). 70 IKEM (n = 673) Brno (n = 334) Obr. 14 Transplantace srdce v ČR 1990 březen 2009 (URL 4, URL 5) Transplantace srdce představuje ekonomicky náročný program. Ve Spojených státech je cena, která zahrnuje vyšetření, provedení operace a péči v prvním roce, spočítána na 140 tisíc dolarů. Každý následující rok potom stojí kolem 35 tisíc dolarů. Cena se samozřejmě zvyšuje při vzniku komplikací, např. cena léčby akutní rejekce steroidy představuje dalších asi 7 tisíc dolarů a monoklonárními protilátkami více než 20 tisíc dolarů. V ČR je průměrná cena transplantace a péče v prvním roce asi 1 milión Kč. Tento rozdíl je způsoben především odlišným oceněním práce lékařů a ostatního zdravotnického personálu (Málek, 2004a). 28

29 3 PŘÍJEMCE Vybrat vhodného pacienta k provedení srdeční transplantace a zvolit vhodný okamžik výkonu je velmi komplexní a složité rozhodování. Pacient musí splňovat jednak indikační kritéria, na druhé straně nesmí mít kontraindikace, které by limitovaly jeho další přežívání po transplantaci (Špinar et al., 2007). 3.1 Indikace k transplantaci srdce Terminální fázi srdečního selhávání často nelze ovlivnit pouze medikamentózní léčbou a tak další možnosti nabízejí specializované nefarmakologické postupy. Transplantace srdce je v současné době jediným prokázaným a uznávaným řešením terminální fáze srdečního selhání s dlouhodobým přijatelným efektem (Kettner, 2004). Tíže srdečního selhání se klasifikuje stupnicí dušnosti podle čtyřstupňové klasifikace NYHA (New York Heart Association) (Tab. 1). Na základě popisu obtíží pacientem zařadí lékař nemocného do jednoho ze čtyř stupňů. Terminální fáze srdečního selhání je obvykle charakterizována výrazným omezením kvality života nemocného (NYHA III-IV) a velmi pokročilým stupněm dysfunkce levé srdeční komory. V tomto stádiu onemocnění je prognóza obvykle nepříznivá a roční mortalita dosahuje až 50% (Aschermann et al., 2004). NYHA Definice Třída I Bez omezení činnosti. Každodenní námaha nepůsobí pocit vyčerpání, palpitace nebo anginu pectoris Třída II Menší omezení tělesné činnosti. Každodenní námaha vyčerpává, způsobuje dušnost, palpitace nebo anginu pectoris VO2max (orientačně) Činnost Nemocní zvládnou práci, > 20 ml kg -1 min-1 jako je shrabování sněhu, rekreační hru odbíjené či lyžování běh rychlostí 8 km za hodinu Nemocní zvládnou práci na ml kg -1 min-1 zahradě, sexuální život bez omezení, chůzi rychlostí 6 km za hodinu Třída III Značné omezení tělesné činnosti. Již nevelká námaha vede k vyčerpání, dušnosti, palpitacím nebo anginózním bolestem. V klidu bez obtíží Třída IV Obtíže při jakékoli tělesné činnosti invalidizují. Dušnost, palpitace nebo angina pectoris se objevují i v klidu Nemocní zvládnou základní domácí práce, obléknou se bez obtíží, chůzi rychlostí 4 km za hodinu ml kg -1 min-1 Nemocní mají klidové potíže a nejsou schopni samostatného života < 10 ml kg -1 min-1 VO2max = maximální spotřeba kyslíku Tab. 1 Funkční klasifikace srdečního selhání podle NYHA (modifikace z roku 1994) 29

30 V 50% jsou k transplantaci srdce doporučeni pacienti s dilatační kardiomyopatií (DKMP) a ve 43% s ischemickou chorobou srdeční (ICHS). Méně častými indikacemi jsou chlopňové a vrozené vady, hypertrofická kardiomyopatie, refrakterní angina pectoris či refrakterní arytmie (Štejfa et al., 2007). Metodou volby v ČR je ortotopická alotransplantace prováděná bikavální technikou, kdy z původního srdce příjemce zůstává pouze zadní strana levé síně s vyústěním plicních žil. Zachování integrity pravé síně je výhodné, neboť je zachována fyziologická tvorba a vedení vzruchu (Málek, 2004b). Někteří pacienti, kteří jsou posláni do kardiocentra s programem transplantace srdce, splňují kritérium terminálního selhání jednoznačně. Jsou to nemocní ve IV. třídě funkční klasifikace (NYHA IV), jejichž stav vyžaduje hospitalizaci, monitorování elektrokardiogramem, měření hemodynamických parametrů a podávání léků parenterálně (Smits et al., 2003). U těchto pacientů není o indikaci pochyb, vyšetření se zaměřuje na vyloučení kontraindikací operace, eventuálně je možné stav dočasně zlepšit a zvýšit šanci pacienta na úspěšnou operaci některými léčebnými postupy, nazývanými mosty k srdeční transplantaci (Málek, 2004a). Nejúčinnějším způsobem je mechanická podpora srdce. V současné době jsou vyvinuty systémy, které umožní dlouhodobou (v řádu měsíců i let) podporu nebo dokonce náhradu vlastního srdce (Málek, 2001). Dobré výsledky přináší také zesílená farmakologická podpora. Optimální medikamentózní léčba je obohacována o podávání pozitivně inotropních látek (katecholaminy, inhibitory fosfodiesterázy, levosimendan), a/nebo vazodilatačních látek (prostaglandiny) (Pacher et al., 1997; Špinar et al., 1998). K dalším postupům patří kontinuální ateriovenózní nebo venovenózní hemofiltrace, biventrikulární kardiostimulace, implantace kardioverteru-defibrilátoru (Málek, 2004a). Pacient je zařazen na čekací listinu v urgentním pořadí a má šanci na provedení transplantace v období dnů až týdnů. Při použití všech dostupných metod je někdy možné udržet při životě i nemocné ve velmi těžkém stavu až do doby, kdy se objeví vhodný dárce. (Málek, 2004a). Vhledem ke slibným dlouhodobým výsledkům se naskýtá otázka, jestli tyto systémy budou v budoucnu jen mostem nebo i alternativou k ortotopické transplantaci srdce (Aschermann et al., 2004). U méně symptomatických pacientů, pacienti ve III. třídě funkční klasifikace (NYHA III), jejichž stav dovoluje pobyt mimo nemocnici, je pro stanovení indikace k transplantaci srdce rozhodující odhad dalšího vývoje a prognózy onemocnění (Málek, 2004a). Z prognostického hlediska je transplantace 30 indikována v případě, že dvouletá

31 pravděpodobnost přežití při konzervativní léčbě je pod 50% (Haywood et al., 1996). Známkou špatné prognózy je výrazná dilatace srdce a nízká spotřeba kyslíku při spiroergometrickém testu (Málek, 2004b). Za indikované k srdeční transplantaci se považují pacienti, kteří mají maximální spotřebu kyslíku méně než 14 ml/kg/min (Ramos-Barbón et al., 1999; Osada et al., 1999). Maximální spotřeba kyslíku je v současné době nejdůležitějším kritériem pro určení, načasování a vhodnosti transplantace srdce u ambulantních pacientů (Koelling et al., 1998). Nepříznivou známkou je také intolerance léčby inhibitory ACE (angiotenzin konvertující enzym) a betablokátory (Málek, 2004b). Ovšem ani u nemocných, u nichž se stav jeví jako terminální srdeční selhání, nemusí být průběh vždy nepříznivý. Možnými reverzibilními faktory jsou ischemie myokardu, nadměrná konzumace alkoholu, metabolické poruchy včetně obezity nebo trvalejší tachyarytmie. Někdy přispívá užívání nevhodných léků nebo naopak neochota nemocného účinné léky užívat (Aschermann et al., 2004). 3.2 Kontraindikace k transplantaci srdce U nemocného, u kterého není jiná alternativa než transplantace srdce, se musí vyloučit okolnosti, které by zvyšovaly riziko vlastního výkonu a následného průběhu, eventuálně tuto operaci zcela vylučovaly. Kontraindikace lze rozdělit na absolutní a relativní. Absolutní kontraindikací transplantace srdce je vysoká hodnota plicní cévní rezistence(par, rozdíl mezi středním tlakem v plicnici a plicním tlakem v zaklínění tlak získaný zaklíněním katetru v periferii plicnice, dělený minutovým objemem srdečním): PAR > 4 WU (Woodova jednotka). U normálních osob je PAR < 1,5 WU (Kölbel et al., 1999; Málek, 2004a). Další kontraindikací je akutní nebo chronická infekce, závažná onemocnění jater nebo ledvin, onemocnění zhoubným nádorem, akutní žaludeční nebo dvanáctníkový vřed (Radovančević a Frazier, 1999; Třeška et al., 2002). Akutní infekce kontraindikuje výkon z důvodu rozvinutí infekce při následné imunosupresi. Vředová choroba na imunosupresi a kortikoidní léčbě přímo vzniká. Po transplantaci u pacienta s vysokou plicní cévní rezistencí dochází k selhání tenkostěnné pravé komory, která nepřečerpá krev rezistentním řečištěm (Kölbel et al., 1999). Relativní kontraindikací je věk nad 60 let, nález nezhojeného plicního infarktu, diabetes mellitus s orgánovými komplikacemi, závislost na drogách nebo alkoholu, obezita. Provedení transplantace není vhodné u nemocného s psychiatrickým onemocněním, u pacientů s nedostatečnou zárukou spolupráce a špatným sociálním zázemím (Málek, 2004a; 31

32 Radovančević a Frazier, 1999). Nemocný totiž po operaci dlouhodobě užívá mnoho léků mnohdy s nepříjemnými vedlejšími účinky a součástí dlouhodobé strategie jsou rutinní ambulantní kontroly a opakované endomyokardiální biopsie (Vaněk et al., 2002). Plicní infarkty se při imunosupresi zpravidla rozpadají, dutiny se špatně hojí. Doporučuje se počkat na kompletní zhojení infarktu (Young et al., 1986). Některé komplikace jsou přechodného charakteru, nemocného lze zařadit na čekací listinu po jejich zvládnutí. 3.3 Čekací listina (waiting list) Pacient, který splňuje indikační kritéria a nemá kontraindikace, je zařazen na čekací listinu. O zařazení se rozhoduje na klinické konferenci a společném indikačním pohovoru, kde jsou prezentovány výsledky vyšetření pacienta (Krejčí et al., 2002; Málek, 2004a). Podle závažnosti aktuálního zdravotního stavu jsou pacienti dle MORE klasifikace (multiorgan retrieval and exchange) zařazeni do čtyř tříd : 1. pacienti čekající doma 2. pacienti čekající v nemocnici 3. pacienti, kteří jsou závislí na medikamentózní podpoře krevního oběhu 4. pacienti na mechanické srdeční podpoře nebo s umělou plicní ventilací. Na čekací listině jsou navíc nemocní řazeni podle krevních skupin a váhových kategorií v pořadí, v jakém byli indikováni. Je vyčleněna kategorie urgentních příjemců, kteří mají vždy při vyskytnutí vhodného dárce přednost v rámci své krevní skupiny. Jsou to pacienti, kteří jsou ve 3. a 4. třídě (Krejčí et al., 2002; Třeška et al., 2002). Se zařazením na čekací listinu musí souhlasit pacient, který musí být v trvalém kontaktu s ošetřujícími lékaři a transplantačním centrem. Pacient musí centrum informovat o každé změně zdravotního stavu a musí být stále připraven dostavit se do dvou hodin po zavolání do centra, vyskytne-li se vhodné dárcovské srdce (Štejfa et al., 2007). Průměrná doba na čekací listině v ČR nyní dosahuje šesti měsíců, a není výjimkou, že nemocný čeká více než rok, zvláště tehdy, má-li nevýhodnou krevní skupinu anebo vysokou hmotnost. Následkem je, že někteří se transplantace nedožijí (Málek, 2001) % nemocných v čekací době zemře (Kao et al., 1994). Pacient zařazený na čekací listině je v intervalech 2 3 měsíce krátce hospitalizován a součástí vyšetření je pravostranná katetrizace ke zjištění vývoje plicní hypertenze. Jestliže dojde ke zhoršení stavu nemocného, které vyžaduje častější hospitalizace, je zařazen na 32

33 přednější místo. V některých případech se klinický stav nemocného zlepší natolik, že může dojít k vyřazení z čekací listiny. Vyřazení z čekací listiny je často pouze dočasné a nemocný se vrací na listinu v pořadí, na kterém byl před vyřazením (Málek, 2004a; Třeška et al., 2002). V případě infekce je pacient také přechodně vyřazen z čekací listiny a po přeléčení a kontrole u lékaře je opět zařazen (Špinar et al., 2007). Stabilní pacient může na čekací listině setrvávat řadu měsíců a k operaci dochází až v době, kdy se stav zhoršuje a pacient se přesouvá do urgentního pořadí. Tento efektivní způsob usnadňuje i skutečnost, že je k dispozici mechanická podpora srdce, která dovolí překlenout období do nálezu vhodného dárce u kriticky nemocných (Málek, 2005). Pražský IKEM i brněnské CKTCH má vlastní listinu a vlastní odběrovou oblast (Čechy, resp. Morava). Pokud se ovšem objeví vhodný dárce, má vždy přednost příjemce, který je zařazen v urgentním pořadí, a to nezávisle na odběrové oblasti. Tato spolupráce umožňuje využití dárců pro příjemce, kteří jsou v těžkém stavu. Je realitou, že naprostá většina transplantací srdce se provádí právě u těchto urgentních příjemců (Málek, 2004a). 33

34 4 DÁRCE Dárce srdce je osoba, která zemřela nejčastěji v důsledku úrazu hlavy či spontánního mozkového krvácení. Předpokladem odběru srdce je prokázaná smrt mozku. Mezi hlavní kritéria mozkové smrti patří ztráta všech funkcí mozku, včetně mozkového kmene (URL 6) a opakovaný angiografický průkaz absence průtoku krve mozkem (Málek, 2004a). Jedná se o mozkovou smrt s dosud zachovanou srdeční akcí (Kölbel et al., 1999). Koncepce mozkové smrti byla formulována v roce 1959, avšak otázka nabyla na důležitosti teprve v souvislosti s transplantační medicínou. Teprve v 70. letech byla diagnóza mozkové smrti obecně přijata (Kölbel et al. 1999; Staněk, 1993). Definice mozkové smrti je v ČR podstatně tvrdší než v jiných zemích, neboť u nás se požaduje i absence průtoku krve mozkem (Kölbel et al., 1999). Vzhledem ke klesajícímu počtu dárců se akceptuje dárce stále vyšších věkových skupin, a to mužů i žen do 65 let, i při vědomí poněkud horších dlouhodobých výsledků po transplantaci (Pirk, 2008). Jakmile byla u dárce stanovena smrt mozku, je dárce podroben sérii rutinních vyšetření. Vyhodnocuje se věk, výška, váha, pohlaví, AB0 krevní skupiny, průběh hospitalizace, příčina smrti a rutinní laboratorní vyšetření, včetně sérologického vyšetření na CMV (cytomegalovirus), HIV a HBsAg (povrchový antigen hepatitidy B) (Vaněk et al., 2002). Vhodným dárcem je zemřelý, který nemá v anamnéze údaj o kardiovaskulárním onemocnění, má normální fyzikální a echokardiografický nález na srdci, elektrokardiogram a rentgenový snímek hrudníku (Aschermann et al., 2004). U starších dárců (muži nad 45 let, ženy nad 50 let), popř. u dárců s rizikovými faktory aterosklerózy (anamnéza kouření, diabetes mellitus, rodinné zatížení) je indikována koronarografie (Vaněk et al.,2002). Ve výjimečných případech (urgentní příjemci) se akceptuje dárce s izolovaným zúžením věnčité tepny, které se řeší provedením aortokoronárního bypassu během transplantace (Pirk, 2008). Konečné posouzení srdce provede chirurg v průběhu odběru orgánu přímým vyšetřením pohledem a pohmatem. O výsledku tohoto vyšetření je bezodkladně informováno centrum, kde se bude provádět vlastní transplantace, a odběr srdce je pak zahájen (Vaněk et al., 2002). K transplantaci se použije srdce od dárce, který má přibližně stejnou tělesnou váhu jako příjemce, tolerance váhy je ± 20%, je rovněž nezbytná identita nebo kompatibilita v AB0 systému (Pirk, 2008). U dárce ženského pohlaví, u něhož předpokládáme příjemce pohlaví opačného, se však nižší tělesná hmotnost neakceptuje (Málek, 2004a). Kompatibilita v HLA (hlavní histokompatibilní systém člověka) systému není požadována z praktických důvodů. Doba studené ischemie (doba od počátku promývání srdce konzervačním roztokem do doby 34

35 obnovení koronárního průtoku již v těle příjemce) nemá překročit 4 5 hodin, takže informace o shodě či neshodě v HLA systému se může získat až retrospektivně (Kölbel et al., 1999; Štejfa et al., 2007). Míra shody v HLA systému výrazně ovlivňuje přežívání srdečních štěpů (Jarcho et al., 1994; Opelz a Wujciak, 1994). Kontraindikací pro odběr srdce je: dlouhodobý pokles krevního tlaku dlouhodobé či opakované srdeční záchvaty srdeční onemocnění těžké poranění hrudníku zahrnující poranění srdce přítomnost septického stavu maligní nádorové onemocnění (kromě některých tumorů mozku) HIV, HBsAg a HCV (virus hepatitidy C) pozitivita podávání vysokých dávek katecholaminů (Vaněk et al.,2002) Při rozhodování o vhodnosti či odmítnutí dárce je nutno mít na paměti, že dobrý stav štěpu je jednou ze základních podmínek úspěšné transplantace. Mozková smrt nese řadu fyziologických změn. V době mozkové smrti se vyplaví katecholaminy (případně dochází ke zvýšenému vstřebávání vápníku do buněk myokardu) navozující různé formy nekrózy myocytů (Novitzky et al.,1986). Poškození struktur štěpu se minimalizuje intenzivní péčí o dárce až do odběru srdce a ochranou myokardu po odběru (Pirk, 2008). Dostatečný tepenný tlak při přiměřené náplni cévního řečiště bez nutnosti podávat vysoké dávky katacholaminů a fyziologická hladina draslíku v krvi jsou základními podmínkami pozdější dobré funkce štěpu (Aschermann et al., 2004). V ČR platí koncepce, která je charakterizována tzv. předpokládaným souhlasem s odběrem orgánů. Jinými slovy, pokud zemřelý za svého života nevyjádřil nesouhlas s odběrem orgánů, předpokládá se, že s odběrem souhlasí a není nutno získat souhlas ze strany pozůstalých (Třeška et al., 2002). Přesto v praxi je to obvykle tak, že se k názoru rodiny přihlíží, a pokud rodina nesouhlasí, tak odběr orgánu nemůže být proveden. 35

36 5 CHIRURGICKÁ TECHNIKA TRANSPLANTACE SRDCE Transplantační pohotovost začíná oznámením o možném dárci orgánů. Tuto informaci získá jako první koordinátor regionálního transplantačního centra (TC) od tzv. dárcovské nemocnice. TC informuje koordinátora Koordinačního střediska transplantací, který předběžně posoudí, zda zemřelý splňuje kritéria dárce srdce a uvědomí zpětně příslušné TC. Regionální koordinátor TC IKEM a TC Brno pak organizuje celou akci odběru a alokaci srdce (Málek, 2004a). Při získání dárcovského srdce je příjemce vybrán podle kompatibility v AB0 systému a podle podobnosti tělesných hmotností dárce a příjemce. Pokud byla v lymfotoxickém testu, který se provádí před zařazením příjemce na čekací listinu, zjištěna vyšší hladina cytotoxických protilátek příjemce proti panelu lymfocytů tj. směs lymfocytů odebraných řadě dobrovolníků, je nutné před transplantací provést tzv. cross-match test, tedy posoudit výskyt protilátek v krvi příjemce proti lymfocytům dárce. Test se provádí u pacientů, jejichž sérum reaguje s více než 10% lymfocytů. Výsledek testu musí být negativní, neboť jinak se zvyšuje pravděpodobnost závažné rejekce. (Kölbel et al., 1999; Lawrence, 2007; Loh et al., 1994; Štejfa et al., 2007). 5.1 Odběr srdce dárce Vzhledem k nedostatku dárců probíhá odběr srdce ve většině případů jako součást multiorgánového odběru (srdce, ledviny játra, často i plíce a pankreas). Po otevření perikardu chirurg zkontroluje srdce. Dárce může být hypotermický a hypovolemický, a proto je v této fázi operace nutno myslet na velkou náchylnost k arytmiím (Třeška et al.,2002). Odběr srdce se provádí většinou v místě, kde došlo k úmrtí nemocného souběžně s přípravou k operaci příjemce na kardiochirurgickém oddělení transplantačního centra, a teprve po podání informace chirurga, který odběr vykonává, je příjemce uveden do narkózy a může začít vlastní transplantace (Hunt, 1998; Málek, 2004a). Odebírající chirurg obejde aortu a uvolní horní dutou žílu. Po aplikaci heparinu v dávce m.j. je do vzestupné aorty zavedena jemná trubička tzv. kanyla, pomocí které se později podá infuze chladného kardioplegického roztoku, který slouží pro zastavení srdeční činnosti a ochranu srdečního svalu před ischemickým poškozením. Kanyla je přišita tak, aby ji bylo možno použít při vlastní transplantaci k opakovanému podání krevní kardioplegie. Následuje podvázání horní duté žíly, nastřižení pravé dolní plicní žíly a dolní duté žíly tak, 36

37 aby došlo ke snížení tlaku v srdci. Vzestupná aorta je uzavřena svorkou a do kořene aorty je podána infuze ml 4 C chladného kardioplegického roztoku. Současně je srdce lokálně chlazeno ledovou tříští. Po dokončení perfúze je přerušena dolní dutá žíla, odstřiženy čtyři plicní žíly, přerušena horní dutá žíla, aorta a plicnice. Srdce je vyjmuto a uloženo do nádoby s ledovým fyziologickým roztokem o teplotě kolem 4 C, je třeba zkontrolovat základní struktury srdce a poté je zabaleno. První sáček obsahuje kardioplegický roztok, druhý sáček studený fyziologický roztok a třetí sáček je prázdný. Takto zabalené srdce se uloží do umělohmotné nádoby, umístí se do boxu s ledem a je transportováno k příjemci. Odběrový tým musí svou činnost koordinovat s transplantačním týmem vzhledem k tomu, že tolerance srdce k ischémii je nejmenší ze všech orgánů (Kapoor a Laks, 1994; Lonský, 2004; Pirk, 2008; Třeška et al., 2002). Po odběru srdce je hlavním úkolem ochrana myokardu. Základním opatřením je dosažení hypotermie štěpu. Díky hypotermii dochází k zpomalení tkáňového metabolismu, uvádí se, že při teplotě 3 5 C dosahuje metabolická aktivita pouze 1/10 aktivity při normální tělesné teplotě (Pirk, 2008). Dále dochází k zachování energetických zásob a snížení kyslíkové spotřeby myokardu (Lonský, 2004). Prevence buněčného edému se dosahuje použitím roztoku s poměrem sodíku ke draslíku blížícím se intracelulárnímu. Nutný je rovněž nízký obsah vápníku s cílem předejít reperfúznímu poškození při přetížení buněk tímto iontem. Při reperfúzi by stěp poškodil také příliš vysoký perfúzní tlak, který je nutné udržovat pod mm Hg (Pirk, 2008) Ochrana myokardu pomocí kardioplegie Ochrana myokardu před ischemickým poškození během srdeční zástavy patří mezi největší problémy kardiochirurgie. Existují dva základní typy kardioplegických roztoků krystalická a krevní kardioplegie (Lonský, 2004). Studie ukazují, že krevní kardioplegie poskytuje lepší ochranu myokardu, zvláště při delší době ischemie, než kardioplegie krystalická (Catinella et al., 1984; Engelman et al., 1980; Guru et al., 2006). Složení krystalických kardioplegických roztoků je různé a roztoky se mezi sebou liší i různou koncentrací shodných látek (Conte a Baumgartner, 2000). Rozeznávají se dva typy roztoků. Intracelulární roztoky, které obsahují vysoké koncentrace draslíku, nízké koncentrace sodíku a neobsahují vápník. Mezi běžně používané roztoky ve světě patří University of Wisconsin, Euro-Collins a v Evropě se nejčastěji používá roztok Bretschneider. Extracelulární roztoky obsahují nízké koncentrace draslíku, vysoké koncentrace sodíku a jen o málo nižší 37

38 koncentrace vápníku ve srovnání s koncentracemi v plazmě. K nejpoužívanějším extracelulárním roztokům se řadí roztoky Stanford, Hopkins a St. Thomas Hospital (Demertzis et al., 1993; Fremes et al., 1991; Human et al., 1993; Kober et al., 1998; Lawrence, 2007). Američané používají spíše extracelulární roztoky, zatímco Evropané upřednostňují intracelulární roztoky. Výjimkou je ovšem ČR, kde dávají přednost extracelulárnímu roztoku St. Thomas (osobní sdělení, Ing. Jaroslav Mašín). Základním iontem všech krystalických kardioplegických roztoků je draslík, pomocí něhož dochází k zastavení srdeční činnosti. Dalším iontem indukující srdeční zástavu je hořčík. Působí proti pozitivně inotropnímu účinku vápníku, jehož přítomnost je však důležitá pro stabilizaci buněčných membrán. Pokud roztok vápník neobsahuje, může při reperfúzi dojít k jeho nekontrolovanému průniku do buněk a ke vzniku těžké ischemické srdeční kontraktury (Lonský, 2004; Salerno a Ricci, 2003). Sodík přispívá k mírné hyperosmolaritě kardioplegického roztoku, a tím také zabraňuje vzniku buněčného edému. Zároveň brání i vstupu vápníku do buňky. ph roztoku by mělo být mírně alkalické, aby do určité míry kompenzovalo acidózu způsobenou hromaděním laktátu v myokardu jako produktu anaerobního metabolismu. Z tohoto důvodu se do roztoku přidává určité množství bikarbonátu nebo tromethaminu (Lonský, 2004; Salerno a Ricci, 2003). K prevenci buněčného edému se může do roztoků přidat i glukóza nebo mannitol (Kapoor a Laks, 1994; Lawrence, 2007; Lonský, 2004). Glukóza slouží rovněž jako substrát anaerobního metabolismu (Salerno a Ricci, 2003). Mohou se přidávat i některé léky, jako např. anestetický lidokain či prokain, blokují přestup sodíku a vápníku přes buněčnou membránu a zvyšují tak účinek draslíku, dále stabilizují buněčné membrány (Lawrence, 2007; Lonský, 2004). Existuje řada dalších látek, které se přidávají do roztoků pro zdokonalení ochrany myokardu glutamát, aspartát, nitroglycerin, metylprednisol, adenosin, histidin, heparin a další (Fogelson et al., 2000; Pevni et al., 2005; Salerno a Ricci, 2003). Krevní kardioplegie je preferována ve Spojených státech amerických a ve většině zemí západní Evropy (Martin a Benk, 2006). Součástí krevních kardioplegických roztoků je okysličená krev zředěná krystalickým roztokem v poměru 4:1. Proti krystalické kardioplegii s sebou krev přináší výhody, které vyplývají z její biologické funkce onkotická aktivita plazmatických bílkovin, dokonalé udržování ph, přítomnost kyslíku. Za určitou nevýhodu je ovšem považována relativně vysoká viskozita, hlavně při hypotermii, která může zhoršovat průtok roztoku kapilárami (Guru et al., 2006; Lawrence, 2007; Lonský, 2004; Martin a Benk, 38

39 2006). Krevní kardioplegie může být používána buď jako chladná (4 12 C) s případnou teplou reperfúzí před obnovením koronárního průtoku, nebo jako teplá (36 38 C) (Lawrence, 2007; Lonský, 2004; Martin a Benk, 2006). Bylo prokázáno, že teplá krevní kardioplegie vykazuje lepší ochranu myokardu než studená (Du et al., 1995; Lichtenstein et al., 1991; Panos et al., 1993; Teoh et al., 1986). V současné době se v ČR k zástavě srdce dárce používá 4 C chladný krystalický kardioplegický roztok: 20 ml koncentrátu St. Thomas do 1000 ml Ringerova roztoku + 1 ml bikarbonátu. Během transportu je srdce obloženo sáčky s ledovou tříští. Po příjezdu k příjemci je podávána krevní kardioplegie: 50 ml koncentrátu St. Thomas do 1000 ml Ringerova roztoku zředěný s krví v poměru 1:4 (osobní sdělení, Ing. Jaroslav Mašín). 5.2 Ortotopická srdeční transplantace Operační technika se v zásadě neliší od ostatních kardiochirurgických vykonů. Přístup k transplantaci srdce je z podélné střední sternotomie. Následuje podélné naříznutí perikardu ajeho vyvěšení. Do operační rány se zavede kanyla, pomocí které se zavádí oxid uhličitý. Jeho lepší rozpustnost v krvi v porovnání se vzduchem snižuje později možnost vzduchové embolie. Po aplikaci heparinu je provedena kanylace vzestupné aorty a obou dutých žil a pacient je připojen k mimotělnímu oběhu. Kolem obou dutých žil jsou zavedeny turnikety. Po dosažení vypočítaného průtoku jsou turnikety zataženy a pomocí mimotělního oběhu navozena celková mírná hypotermie kolem 34 C. Odstranění nemocného srdce začíná přiložením příčné svorky na vzestupnou aortu. Chirurgická technika odstranění srdce závisí na metodě transplantace (Aschermann et al., 2004, Pirk, 2008). V prvních letech většina transplantačních týmů používala techniku, kterou v roce 1959 popsali Lower a Schumway. V průběhu let byla tato technika modifikována a dnes se rozlišují 3 základní techniky ortotopické transplantace srdce. Při klasické technice podle Lowera a Schumwaye se ponechávají zadní strany pravé a levé síně a odstřihnou se pouze obě srdeční komory (Obr. 15). Této technice dává přednost mnoho amerických pracovišť (Štejfa et al., 2007). Byly provedeny studie, které ukazují na anatomické a fyziologické nedostatky této techniky, neboť vede ke vzniku větší pravé síně a tím podporuje vznik trombózy v srdeční dutině (Derumeaux et al., 1995) a pooperační nedomykavost trojcípé a dvojcípé chlopně (Deleuze et al., 1995; Traversi et al., 1998). Při totální ortotopické transplantaci, nazývaná také jako french connection technika, se 39

40 odstraňuje celá pravá síň a z levé síně se ponechají dva terčíky, spojujících na každé straně ústí dvou plicních žil (Obr. 16). Tato technika transplantace je velmi složitá a případné krvácení ze sutury levé síně je obtížně korigovatelné (Aschermann et al., 2004). Tuto techniku upřednostňuje mnoho francouzských center (Štejfa et al., 2007). Mnohá transplantační centra, včetně obou českých, preferují bikavální ortotopickou transplantaci srdce. Při této technice se odstraňuje celá pravá síň a je ponechána pouze zadní strana levé síně (Obr. 17) (Štejfa et al., 2007). Bikavální technika je kompromisem mezi oběma výše uvedenými metodami. Ačkoliv samotná operace je zhruba o 15 minut delší (Hunt, 1998), odstraňuje technickou náročnost totální techniky, poloha srdce po transplantaci je fyziologičtější než při klasické technice a zachovává integritu pravé síně, zejména převodního systému (Blanche et al., 1994; Hunt, 1998). Navíc snižuje vznik pooperační nedomykavosti trojcípé chlopně (Traversi et al., 1998; Aziz et al., 1999). Někteří autoři doporučují před transplantací provést preventivní plastiku vazivového kroužku trojcípé chlopně (Jeevanandam et al., 2004). Určitou nevýhodou této techniky je někdy obtížnější přístup do pravé komory při následných EMB (Málek, 2004a). Obr. 15 Klasická Lower Schumwayova technika Obr. 16 Totální ortotopická transplantace transplantace srdce (Aschermann et al., 2004) srdce (Aschermann et al., 2004) 40

41 Obr. 17 Bikavální ortotopická transplantace srdce (Aschermann et al., 2004) Po odstranění nemocného srdce bikavální technikou se do zbytku levé síně zavede vent k odsávání krve přitékající z plic. Vlastní našití dárcovského srdce začíná našitím levých srdečních síní, následují anastomózy obou dutých žil, plicnice a nakonec aorty (Obr. 18) (Aschermann et al., 2004). Pokud je již během šití podávána krevní kardioplegie, její první dávka se podává ještě v misce před začátkem vlastního našívání a poté se opakuje každých 20 minut (Nataf et al., 1992; Pirk, 2008). Dávka imunosupresiv je podána při dokončování poslední anastomózy k potlačení případné hyperakutní imunitní reakce (Pirk, 2008). Po došití anastomóz a odvzdušnění srdce je odstraněna svorka ze vzestupné aorty a tím obnoven průtok krve štěpem. Při použití studené krevní kardioplegie je možné ještě před obnovením koronárního průtoku propláchnout srdce teplou krevní kardioplegií (Nataf et al., 1992; Soots et al., 1991). Pokud nedošlo ke spontánnímu obnovení srdeční akce, je obnovena defibrilačním výbojem (Aschermann et al., 2004; Třeška et al., 2002). Následuje čekací doba do obnovení sinusového rytmu či 45 minut. Tato doba je doporučována k obnovení dobré funkce štěpu. I v případě, že došlo k obnovení sinusového rytmu našijí se dvě síňové a dvě komorové stimulační elektrody (Pirk, 2008). Po dostatečné době reperfúze, která závisí na době trvání studené ischemie transplantovaného srdce, a při přítomnosti dobré srdeční kontrakce se postupně pacient odpojuje od mimotělního oběhu. Doba trvání reperfúze po odstranění aortální svorky při ukončení transplantace by měla být asi 1/4 doby trvání studené ischemie transplantovaného srdce. Účinek heparinu je zrušen podáním protaminu a po zastavení krvácení se sešívá perikard, zavádí se drény a zašívá sternotomická rána (Aschermann et al., 2004; Třeška et al., 2002). 41

42 Obr. 18 Schéma dokončené transplantace srdce (Aschermann et al., 2004) 5.3 Mimotělní oběh během transplantace srdce Během operace je pacient v celkové anestezii a je napojen na přístroj (Obr. 19), který nahrazuje po dobu operace činnost dvou orgánů, srdce a plic, v základních funkcích: c) krevní oběh d) výměna krevních plynů e) udržování acidobazické rovnováhy vnitřního prostředí f) regulace teploty (Lonský et al., 2005) Základní funkcí mimotělního oběhu je zabezpečit po dobu srdeční zástavy perfúzi organizmu okysličenou krví a zároveň odvést z tkání produkty tkáňového metabolizmu. Podmínkou zabezpečení dostatečné perfúze orgánů pacienta během mimotělního oběhu je udržení přiměřeného minutového průtoku a perfúzního tlaku. Nároky na velikost minutového výdeje jsou různé a závisí na tělesném povrchu pacienta, na jeho stáří a aktuální teplotě organizmu. Plný systémový průtok je kalkulován podle velikosti pacienta kolem 2,4 l min-1 m-2. Při nedostatečném průtoku krve je organizmus ohrožen hypoxií. Při vysokém průtoku stoupá v hadicovém systému mimotělního oběhu kinetická energie krevních částic a může docházet k jejich mechanickému poškozování (Lonský et al., 2005). 42

43 5.3.1 Základní součásti a průběh mimotělního oběhu Před zavedením kanyl pro mimotělní oběh a spojením krevního oběhu pacienta se systémem mimotělního oběhu musí být pacientovi podán heparin, aby se zabránilo srážení krve po styku s umělými povrchy systému mimotělního oběhu. Dosud se totiž nepodařilo vyvinout takový umělý povrch, který by měl stejné vlastnosti jako cévní endotel, a srážení krve proto nezpůsoboval. Heparinizace musí být dostatečně účinná, jinak hrozí zablokování cirkulace tromby v celém systému mimotělního oběhu s fatálními následky pro pacienta. Heparin má krátký poločas, vylučuje se z organismu exponenciálně a navíc jeho účinek je u jednotlivých pacientů značně variabilní. Úroveň heparinu musí být proto během mimotělního oběhu průběžně sledována (Aschermann et al., 2004; Lonský et al., 2005). Pro sledování se používá metoda tzv. aktivovaného srážecího času (ACT) (Bull et al., 1975). Hodnota tohoto testu by během celého mimotělního oběhu měla být minimálně s. Po ukončení mimotělního oběhu je antikoagulační účinek heparinu zrušen podáním protaminu. (Lonský et al., 2005) Provádí se kanylace vzestupné aorty a obou dutých žil. Po utažení turniketů kolem dutých žil odtéká všechna žilní krev z pacienta do venózního rezervoáru, který je součástí systému pro mimotělní oběh. Rezervoár je umístěn asi 40 cm pod úrovní pacienta a krev do něj přitéká působením gravitace. Slouží k vyrovnávání výkyvů mezi žilním přítokem a aktuálními potřebami přísunu krve k čerpadlu. V rezervoáru se krev zbaví i volně rozpuštěných vzduchových bublin. Odtud je krev čerpána arteriální pumpou (čerpadlem) do výměníku tepla a oxygenátoru. Čerpadlo nahrazuje srdce v krevním oběhu. Výměník tepla je zařazen vždy před vlastní oxygenační modul, aby bylo sníženo riziko uvolňování bublinek plynů, ke kterému by mohlo docházet při změně teploty již oxygenované krve. Krev, která protéká výměníkem, mění teplotu v závislosti na teplotě vody, která výměníkem cirkuluje. Pomocí mimotělního oběhu je tak navozena mírná hypotermie. Hypotermie zpomaluje buněčný metabolizmus, a tím snižuje nároky tkání na perfúzi okysličenou krví. V oxygenátoru jsou krev a směs vzduchu s kyslíkem odděleny semipermeabilní membránou, nejčastěji jde o polypropylenovou membránu s nepravidelně uspořádanými póry v její stěně. Krev proudí mimo svazek paralelních polypropylenových kapilár, kterými proudí směs plynů. Plocha oxygenátoru určená pro výměnu plynů 1,7 2,5 m2 oproti m2 plochy plicních alveolů člověka. Z oxygenátoru, který nahrazuje funkci plic, se okysličená krev vrací tepennou linkou do aorty pacienta (Aschermann et al., 2004; Gravlee et al., 2007; Lonský et al., 2005; Vaněk et al., 2002). Další součástí mimotělního oběhu jsou pumpy k odsátí krve z operačního pole a k 43

44 dekompresi levého srdce ( vent ). Krev odsátá z operačního pole obsahuje mikrobubliny vzduchu, částečky tkání, kostní dřeně, mikroagregáty bílkovin i krevních elementů a další cizí materiál, musí být tedy před shromážděním do rezervoáru filtrována. Kardioplegický roztok se nejčastěji podává pumpou a pak se mísí s okysličenou krví v poměru 1:4 a ochladí spirálou v ledové lázni (Aschermann et al., 2004; Lawrence, 2007; Lonský et al., 2005). Vlastní oxygenační modul a hadicový okruh jsou před operací ve sterilním balení jako materiál na jedno použití. K naplnění přístroje pro mimotělní oběh se používá ml krystaloidního roztoku (Ringerův, Hartmannův roztok), ke kterému se může přidat některý z koloidních roztoků. Operace probíhá v celkové hemodiluci tak, aby hematokrit neklesl pod 0,20 (Aschermann et al., 2004; Lonský et al., 2005) Negativní účinky mimotělního oběhu na organizmus Z principu mimotělního oběhu vyplývá, že krev je čerpána mimo tělo pacienta a je v přímém kontaktu s materiály jeho komponent. V okamžiku kontaktu krve s umělými povrchy dochází k poškození krevních elementů a bílkovin a k okamžité aktivaci nespecifických humorálních i buněčných obraných mechanismů a aktivovány jsou pravděpodobně i specifické, pomalu reagující mechanismy. Uvolněním cytokinů začíná systémová zánětlivá reakce (SIRS), která se podílí na adhezi neutrofilů na endotel a tím na vzniku reperfúzního poškození myokardu, poškození plic, ledvin a zvýšené kapilární permeabilitě (Asimakopoulos a Gourlay, 2003; Boyle et al., 1997). Důležitou roli v tomto procesu hrají i aktivované polymorfonukleární leukocyty (Babka et al., 1997; Teoh et al., 1987). Celkovou zánětlivou reakci a krevní ztrátu snižuje řada látek podaných buď před zahájením mimotělního oběhu nebo přidaných do jeho náplně, jedná se např. o albumin, mannitol, aprotinin. Očekává se, že při využití povrchů potažených albuminem nebo heparinem, nebo při použití leukocytárních filtrů dojde ke snížení negativních účinků mimotělního oběhu na organizmus (Wan et al., 1997). 44

45 Obr. 19 Schéma zapojení mimotělního oběhu a jeho komponent (Achermann et al., 2004) 45

46 6 PÉČE O PACIENTA PO TRANSPLANTACI SRDCE 6.1 Časná pooperační péče Po ukončení operace je pacient po dobu hodin uložen na pooperačním oddělení se zvýšeným hygienickým režimem (Pirk, 2008; Třeška et al., 2002). Izolace pacienta se ukázala zbytečná. Při normálním pooperačním průběhu je týden hospitalizován na kardiochirurgickém oddělení a poté je překládán na kardiologické oddělení, kde je provedena první EMB (Aschermann et al., 2004). 6.2 Dlouhodobá péče o pacienta Při nekomplikovaném pooperačním průběhu je obvyklá doba hospitalizace 3 4 týdny, během této doby jsou již provedeny čtyři EMB a po propuštění zůstává pacient v trvalé péči kardiologické kliniky (Málek, 2006). Pacienti jsou opět hospitalizováni po 14 dnech pro provedení EMB, která je stále jedinou spolehlivou metodou ke stanovení rejekce (Krejčí et al., 2002). Kontroly se provádějí zpočátku v dvoutýdenních intervalech, intervaly prohlídek se postupně prodlužují a po půl roce se provádí EMB převážně ambulantně jednou za tři měsíce (Aschermann et al., 2004; Gebauerová et al., 1993). U pacientů bez rejekce se po roce intervaly mezi EMB prodlužují na 6 12 měsíců. Po každém roce se provádí i koronarografické vyšetření. Při podezření na případnou rejekci se EMB provádí okamžitě (Krejčí et al., 2002). Při každé kontrole jsou prováděny kromě EMB vždy základní laboratorní testy, stanovení CyA či takrolimu v krvi, v poslední době lze stanovit i hladinu mykofenolátu, serologie na CMV a EBV (virus Epsteina-Barrové), bakteriologické vyšetření sputa, moči a výtěru z krku, zhotovení elektrokardiogramu a echokardiografické vyšetření (Gebauerová et al., 1993; Krejčí et al., 2002). Transplantace srdce neznamená, že se pacient zbaví léků, pouze vymění krabičky léků, které užíval na srdeční slabost, za léky jiné. Specifickým problémem je odhojování štěpu (rejekce), jehož prevence vyžaduje trvalé oslabení imunitního systému podáváním imunosupresiv. Snížení imunologické kompetence činí však pacienta náchylného k infekcím a oslabuje jeho ochranu před zhoubným bujením. Imunosupresiva mají navíc celou řadu toxických účinků projevujících se zvláště při dlouhodobém podávání (Málek, 2004a). 46

47 6.2.1 Imunosuprese Typickým znakem nemocných po transplantaci srdce je doživotní léčba látkami snižujícími imunitní reakce organismu. Největší tendence k odhojování štěpu je v časném posttransplantačním období, později se vyvíjí částečná imunologická tolerance, která dovoluje snižování dávek imunosuprese, ale nikoliv jejich vysazení (Málek, 2004a). Tato léčba představuje zásah do buněčné a humorální imunity, to znamená do vývoje a zrání lymfocytů typu B a T (Pirk, 2008). Podstatou specifické buněčné imunitní reakce proti tkáňovým antigenům je aktivace Tlymfocytů. Pro lepší pochopení mechanizmu účinku imunosupresiv je vhodné si připomenout způsob aktivace T-lymfocytů (Obr. 20). Cizorodá či tělu vlastní antigenní struktura je pohlcována a štěpena v makrofázích. Její nerozložená antigenní část (Ag) je pak nabízena na povrchu antigen prezentujících buněk (APC). Ag na povrchu APC je rozpoznán receptory T-buněk (TCR). TCR rozeznává Ag pouze v komplexu s MHC (hlavní histokompatibilní komplex) molekulou. Tento proces vyvolá vzestup hladiny intracelulárního vápníku a zároveň je 1. signálem, který vede k aktivaci T buněk. Aby byla aktivace kompletní, musí být přítomen i 2. signál, který poskytuje vazba mezi kostimulačními molekulami (CD28.CD80 nebo CD28.CD86). První signál v přítomnosti 2. signálu a za přítomnosti vápníku a kalmodulinu vede k aktivaci kalcineurinu v cytoplazmě T-lymfocytu, který defosforyluje cytoplazmatický nukleární faktor aktivovaných T-buněk NFATc. Defosforylovaný NFATc je schopen vstoupit do jádra T-lymfoctu, kde se spojí s nukleárním NFATn a výsledný NFAT se váže na specifické úseky DNA kódující cytokiny včetně interleukinu-2 (IL-2). Buňka tak prochází z klidové fáze G0 do aktivované fáze G1. Vyprodukovaný IL-2 se poté váže na svůj receptor na povrchu T-lymfocytu (CD25). Touto vazbou poskytuje T-lymfocytu 3. signální dráhu. Tento 3. signál posouvá buněčný cyklus z G1 do S fáze prostřednictvím aktivace enzymu mtor (mammalian target of rapamycin). Dále dochází cestou mtor včetně zprostředkování kostimulační molekulou CD28 k uvolnění nukleárního faktoru kappa B (NFκB) od jeho inhibiční bílkoviny a průniku do jádra, rovněž za účelem spuštění transkripce genu pro IL-2. Následuje proliferace a diferenciace Tlymfocytů a jejich putování do lymfatického systému a k transplantovanému orgánu (Girman a Saudek, 2002; Dostál et al., 2005; Pirk, 2008). Základem imunosupresivní léčby bývala trojkombinace CyA, azathioprin a prednison. Rozbor výsledků světového registru transplantace srdce ukazuje, že bylo touto trojkombinací léčeno největší počet nemocných (Hertz et al., 2002). Ovšem občasný výskyt refrakterních 47

48 rejekcí a vedlejší účinky dlouhodobě používaného CyA vedly k hledání dalších imunosupresivních látek, od kterých je očekávána vyšší účinnost a méně nežádoucích příznaků (Málek, 2004a). Místo azathioprinu se již standardně podává mykofenolát mofetil, jehož výhodou je výraznější efekt na vaskulární rejekci (Behrend, 1998; Kobashigawa et al.,1998). Místo CyA se v případech opakovaných rejekcí podává takrolimus (Pham, 1996). Dalším nadějným imunosupresivem jsou inhibitory mtor, které mají předpoklady pro ovlivnění koronární nemoci štěpu (Málek, 2004a). Při léčbě imunosupresiv je třeba důsledně dbát na možné lékové interakce (Hošková et al., 2002). Účinnost léčby je monitorována laboratorně, a především EMB, které jsou velmi citlivým indikátorem změn v imunosupresivní terapii. Každá změna směrem k horšímu se zřetelně projeví v EMB. Léčba se sestává z imunosupresivní profylaxe a akutní antirejekční léčby. Profylaxe začíná již peroperačně a bezprostředně po operaci podáváním tzv. indukční imunosuprese a pokračuje po celý život pacienta, tzv. chronická imunosupresivní léčba. Cílem indukční léčby je navodit toleranci štěpu při vysoké expresi dárcovských antigenů. Epizody akutních rejekcí jsou léčeny akutní antirejekční léčbou (Hegarová a Málek, 2005; Pirk, 2008). INDUKČNÍ LÉČBA A AKUTNÍ ANTIREJEKČNÍ LÉČBA K indukční léčbě a léčbě akutních kortiko-rezistentních rejekcí jsou užívány: polyklonální antithymocytární/antilymfocytární protilátky, monoklonální antilymfocytové protilátky kortikosteroidy (glukokortikoidy) Polyklonální protilátky Polyklonální protilátky jsou získávány ze séra zvířat imunizovaných lidskými thymocyty. Senzibilizací u koní jsou získávány antilymfocytární globuliny (ALG), králíků pak antithymocytární globuliny (ATG). Jde o specifické protilátky proti molekule CD2, CD3, CD4 a CD8 na T-lymfocytech a CD19, CD20, CD21 na B-lymfocytech. Efekt polyklonálních protilátek spočívá ve snížení počtu jak T-lymfocytů, tak B-lymfocytů, ke kterému dochází komplementem indukovanou cytolýzou, indukcí apoptózy, hemocytolýzou a marginací (Pirk, 2008). Přibližně 70 80% pacientů reaguje na první dávku protilátek horečkou a třesavkou, neboť 48

49 Obr. 20 Aktivace T-lymfocytů a mechanizmus účinku cyklosporinu ( Dostál et al., 2005) 49

50 dochází k vyplavení cytokinů. Pouze 5 10% pacientů takto reaguje i na další dávky. K dalším nežádoucím účinkům patří bolesti hlavy, břicha, nevolnost až zvracení, průjem, hypertenze, trombocytopenie, vyšší riziko infekčních komplikací a rozvoje lymfomů (Pirk, 2008). Příčinou nepříznivých účinků je skutečnost, že jde o aplikaci cizorodé bílkoviny získané z xenogenního séra Monoklonální protilátky Monoklonální protilátky jsou vysoce specifické. Primárně jde o protilátky myší nebo krysí. Vyrábí se hybridomovou technikou. Zvířeti je opakovaně aplikována specifická část povrchu T-buňky jako antigen. Po určité době (4 6 týdnů) jsou extrahovány buňky sleziny imunizovaného zvířete. Monoklonální protilátky jsou pak produktem buněk vzniklých fúzí klonu imunizovaných zvířecích lymfocytů s buňkami myšího myelomu (Obr. 21). Obr. 21 Produkce monoklonálních protilátek (URL 7) 50

51 V imunitním systému člověka fungují myší protilátky jako xenoantigeny a indukují imunitní reakci, která vede k eliminaci biologického účinku monoklonálních protilátek. Rekombinantními DNA technikami je nahrazena konstantní část myší protilátky, která neváže antigen, protilátkou lidskou. Takto vznikají tzv. chimérické protilátky. Dokonalejším způsobem je produkce tzv. humanizovaných protilátek, kdy myšího původu jsou pouze velmi malé oblasti reagující přímo s antigenními epitopy (oblast antigenu na kterou se váží protilátky) (Pirk, 2008). Muromonab CD3 (OKT3) je myší monoklonální protilátka namířená proti molekule CD3 na povrchu zralých T-lymfocytů. OKT3 způsobuje eliminaci T-lymfocytů vedoucí k těžké lymfopenii T po její aplikaci, ke snížení dochází za minut (Bartůňková et al., 2007; Pirk, 2008). Používání OKT3 je v transplantační medicíně na ústupu. V současné době jsou tyto monoklonální protilátky používány ve 4% případů (Pirk, 2008). Daklizumab a basiliximab V poslední době jsou některými centry v indukční léčbě používány humanizované monoklonální protilátky proti receptoru pro IL-2 (CD25), jako je daklizumab (DAC) (Hershberger et al., 2005) nebo basiliximab (BAS) (Krejčí et al., 2002). Tyto látky jsou méně antigenní a jejich podání vyvolá menší protilátkovou odpověď. Kompletněji humanizován je daklizumab, ale při podávání obou dávek nepřesahuje incidence tvorby humánních antimyších protilátek 1% (Pirk, 2008). Interakce mezi IL-2 a CD25 je nezbytná pro klonální expanzi T-lymfocytů Kortikosteroidy (glukokortikoidy) Imunosupresivní efekt glukokortikoidů je znám více než 50 let. Součástí imunosupresivní léčby po transplantaci solidních orgánů jsou od počátku 60. let 20. století. Glukokortikoidy volně procházejí buněčnou membránou a váží se na cytoplazmatické receptory (Obr. 22). Komplex glukokortikoid-receptor vstupuje do jádra, kde se váže na kortikoid dependentní elementy (GRE) v DNA. Jeho působením jsou pozitivně regulovány geny kódující protizánětově působící látky. Komplex glukokortikoid-receptor je také schopen interagovat s transkripčními faktory NFκB a AP-1, což vede k inhibici transkripce genů kódujících prozánětové cytokiny (Krejsek a Kopecký, 2004). 51

52 Glukokortikoidy mají komplexní účinek, inhibují jak expresi IL-2 i ostatních cytokinů, tak mění počet, distribuci i funkci všech typů leukocytů, snižují produkci vazoaktivních látek a chemoatraktantů a lipolytických a proteolytických enzymů, ovlivňují funkci makrofágů, expresi adhezivních molekul včetně HLA-antigenů (Pirk, 2008). Glukokortikoidy se používají v indukční a akutní antirejekční léčbě i v chronické imunosupresivní profylaxi. Vysoké dávky methylprednisolonu v časném pooperačním období mohou vést k nespavosti, euforii nebo zmatenosti. Závažnější psychiatrické poruchy ve smyslu rozvoje psychóz jsou pozorovány vzácně a obvykle u disponovaných jedinců (Pirk, 2008). Obr. 22 Schéma mechanizmu účinku methylprednisolonu na buněčné úrovni (Dostál a Doležal, 2004) CHRONICKÁ IMUNOSUPRESIVNÍ LÉČBA Dlouhodobá profylaxe rejekce se v současnosti dosahuje kombinací inhibitoru kalcineurinu (cyklosporin A, takrolimus, inhibitoru DNA syntézy (azathioprin, mykofenolát mofetil) a kortikosteroidu (prednison). Díky kombinační léčbě, a tedy ovlivnění imunitní 52

53 reakci na více úrovních a odlišnými mechanizmy, se můžou dávky jednotlivých preparátů snížit. Inhibitory mtor (sirolimus, everolimus), jsou v některých případech používány pro snížení dávek nebo úplné vyloučení nefrotoxických kalcineurinových inhibitorů a jako součást profylaxe u pacientů s některými malignitami po transplantaci (Pirk, 2008). Nejvyšší riziko akutní buněčné rejekce je v prvních třech měsících po transplantaci, pak výskyt rejekčních epizod exponenciálně klesá. Z tohoto důvodu musí být imunosupresivní profylaxe nejintenzivnější právě v tomto období. Později se dávky léků mohou snižovat, eventuálně používat dvojkombinace nebo monoterapii (Málek, 2004a) Inhibitory kalcineurinu Inhibitory kalcineurinu jsou základem kombinované imunosupresivní léčby. Jejich účinek je založen především na potlačení transkripce genu pro IL-2. Blokují přechod Tlymfocytů z G0 do G1 fáze. Na druhé straně neovlivňují signál vyvolaný již syntetizovaným IL-2 a uplatňují se tedy zejména v profylaxi, a již nikoliv při tlumení reakce, která se již rozvinula. Je nutné sledování jejich hladiny v krvi, neboť potřebná dávka je individuální a je i u téhož pacienta ovlivněna řadou okolností. Cyklosporin A je cyklický peptid izolovaný z půdní vláknité houby Tolypocladium inflatum. Je první přírodní látkou se selektivním imunosupresivním účinkem na T-lymfocyty (Kahan, 1982). Tato vlastnost byla zjištěna v roce Po přestupu buněčnou membránou lymfocytu se CyA váže na intracelulární protein cyklofilin (Obr. 20). Vzniklý komplex inhibuje fosfatázu kalcineurin. Důsledkem je omezení defosforylace NFAT. Následně CyA tlumí transkripci a syntézu řady cytokinů v T-lymfocytech., přičemž za nejvýznamnější je považováno omezení produkce IL-2, který se jinak objevuje několik hodin po antigenní stimulaci pomocných T-lymfocytů a je nezbytný pro zesílení imunitní odpovědi včetně klonální expanze T-lymfocytů. Na druhé straně CyA neblokuje alternativní cestu produkce IL2, která je zprostředkována přes kostimulační molekulu CD28 (Dostál et al., 2005; Pirk, 2008; Špinarová a Vítovec, 2006). Nejčastějším vedlejším účinkem CyA je porucha funkce ledvin (nefrotoxicita), hirsutismus (nadměrné ochlupení u žen), gingivální hyperplazie (zánět nebo otok dásní), neurotoxicita, lék se podílí na vzniku hypertenze a hyperlipoproteinemie (porucha metabolismu tuků). 53

54 Takrolimus (dříve nazývaný FK 506) je makrolidové antibiotikum, který byl izolován v roce 1984 z plísně Streptomyces tsukubaensis v Japonsku. Imunosupresivní vlastnosti takrolimu byly identifikovány v roce 1987 a perorální přípravek s obsahem takrolimu byl schválen k léčbě pacientů po transplantacích jater v Japonsku v roce 1993 (Kino et al., 1987; Tanaka et al., 1987). Mechanizmus účinku na imunitní děj je podobný jako u CyA, takrolimus však inhibuje kalcineurin v komplexu s odlišným imunofilinem FKBP-12 (FK binding protein 12). Afinita takrolimu k imunofilinu je ve srovnání s CyA mnohem větší. Ve srovnatelné dávce je takrolimus asi stonásobně účinnější než CyA a také mnohem toxičtější. Ovlivnění přežívání a profil nežádoucích účinků takrolimu jsou ve srovnání s CyA velmi podobné (Reichert et al., 1998; Taylor et al., 1999). Takrolimus více zvyšuje výskyt diabetes mellitus (Montori et al., 2002). Z hlediska protekce ledvinových funkcí není takrolimus alternativou CyA, neboť je stejně nefrotoxický (Hegarová a Málek, 2005). Důvodem pro konverzi CyA na takrolimus je nejčastěji refrakterní rejekce, při dlouhodobé léčbě může nahradit CyA tam, kde je závažným problémem hirsutismus a gingivální hyperplazie (Málek, 2004a) Inhibitory DNA syntézy Všechny léky této skupiny mají vliv na dělící se buňky, proto k jejich základním nežádoucím účinkům patří poruchy krvetvorby. Azathioprin (AZA) purinový antagonista, byl syntetizován v roce 1961 a více než po roce poprvé použit při transplantaci ledviny (Pirk, 2008). Jde o prolék, konvertovaný plazmatickými esterázami nebo neenzymaticky na purinový analog 6-merkaptopurin, který je konvertován na aktivní metabolit thioinosinmonofosfát (TIMP). TIMP inhibuje klíčové enzymy v syntéze purinových nukleotidů. TIMP je dále konvertován na thiodeoxyguanosin, který je inkorporován do DNA. Tímto mechanizmem je blokována proliferace lymfocytů T a B, závislých výhradně na de novo syntéze purinů (Hegarová a Málek, 2005). Azathioprin také blokuje syntézu IL-2, ale jiným mechanizmem než CyA a takrolimus (Pirk, 2008). Hlavním nežádoucím účinkem azathioprinu je myelosuprese (útlum kostní dřeně). Nejčastěji se vyskytuje leukopenie, trombocytopenie a anémie jsou méně časté. 54

55 Mykofenolát mofetil (MMF) je prolék, po podání se rychle vstřebává a hydrolyzuje na kyselinu mykofenolovou, která je aktivním imunosupresivem a ovlivňuje syntézu guanosinových nukleotidů inhibicí inosinmonofosfádehydrogenázy. Proliferující lymfocyty nemají na rozdíl od ostatních buněk jinou možnost syntézy tohoto nukleotidu a potažmo replikace DNA. Mykofenolát mofetil je tedy selektivním inhibitorem proliferace lymfocytů (Pirk, 2008). Nemá vliv na časné fáze aktivace lymfocytů, neinhibuje syntézu IL-2. Mykofenolová kyselina byla poprvé izolována z houby Penicillium stoloniferum v roce Koncem 80. let 20. století vyvrcholilo úsilí vyprodukovat molekulu s vyšší biologickou dostupností mykofenolát mofetil (Pirk, 2008). Nejčastějším nežádoucím účinkem jsou zažívací obtíže: nevolnost až zvracení, průjem a bolesti břicha (Taylor et al., 1994). Leukopenie je podobná jako u azathioprinu. Mykofenolát mofetil je účinnější než azathioprin (Eisen et al., 2005; Kobashigawa et al., 1998). Jeho výhodou je mnohem cílenější působení s menším poškozením ostatních krevních buněk i ostatních tkání. Dovoluje snížit dávku CyA, aniž by došlo ke zvýšenému počtu rejekčních epizod (Hegarová a Málek, 2005) a předchází rozvoji selhání ledvin u rizikových nemocných (Málek, 2004a) Kortikosteroidy prednison Prednison je syntetický kortikosteroid, který je konvertován v játrech na aktivní formu prednisolon. Prednisolon je z 90% vázán v krvi na plazmatické vazebné globuliny nebo albumin. Pouze volná forma je schopná vstoupit do cytosolu buněk a ovlivnit imunitní reakci. Z důvodu velké škály nežádoucích účinků (diabetes mellitus, obezita, osteoporóza, hypertenze, vředové choroby) se dávky prednisonu postupně redukují a po prvním roce je snaha o vysazení prednisonu u nemocných, kteří nejsou rizikový z hlediska epizod akutních rejekcí (Miller et al., 1992b; Pirk, 2008) Inhibitory mtor Tato relativně nová imunosupresiva, kterými jsou rapamycin (obchodní název sirolimus) a everolimus, jsou lipofilní látky makrolidové struktury podobné takrolimu. Váží se také na imunofilin FKBP-12, ale neinhibují kalcineurin, nýbrž způsobují inhibici proteinkinázy mtor (Brown et al., 1994), cytoplazmatického enzymu, který je nezbytný pro úspěšný průběh buněčného proliferačního cyklu (Obr. 20). Ovlivňují proliferaci a diferenciaci T i B 55

56 lymfocytů i produkci protilátek, z čehož vyplývají předpoklady pro ovlivnění jak buněčné, tak humorální rejekce. Inhibují také proliferaci buněk hladkého svalstva cévní stěny a endotelií. Díky silné antiproliferační aktivitě představují naději v prevenci koronární nemoci štěpu (Degertekin et al., 2002; Eisen et al., 2003; Poston et al., 1999). Nejsou nefrotoxická a tudíž mohou sloužit jako alternativa kalcineurinových inhibitorů u pacientů s chronickým selháním ledvin (Groetzner et al., 2004; Snell et al., 2002) v pozdním posttransplantačním období. Časně po transplantaci pravděpodobně není imunosupresivní léčba bez kalcineurinových inhibitorů bezpečná (Pirk, 2008). K nežádoucím účinkům inhibitorů mtor patří mimo jiné zvýšení hladiny krevních tuků. Paradoxně tak v sobě skrývají dva naprosto antagonistické potenciály. Na jednu stranu jsou prokazatelně účinné v prevenci myointimální proliferace (Degertekin et al., 2002), na druhou stranu mají z hlediska rozvoje koronární nemoci štěpu negativní vliv na jasně doložený faktor hyperlipoproteinemii (Pirk, 2008). Inhibitory mtor snižují výskyt malignit po transplantaci srdce. Role inhibitorů mtor nebyla dosud v imunosupresivní profylaxi po transplantaci srdce přesně vymezena. Nesmírně zajímavý potenciál ovlivnit koronární nemoc štěpu, snížit výskyt malignit a nahradit kalcineurinové inhibitory zůstává stále poněkud ve stínu obav z poměrně nepříznivého spektra nežádoucích účinků (Pirk, 2008). Výsledky studií ukazují, že v případě obtížně zvládnutelných epizod opakující se těžké rejekce může mít přidání inhibitorů mtor k chronické imunosupresivní léčbě efekt záchranné léčby, která zastaví pokračující rejekci nereagující na standardní antirejekční léčbu (Ankersmit et al., 2003; Eisen et al., 2003; Pirk, 2008). Sirolimus je produkovaný plísní Streptomyces hygroscopicus nalezenou v roce 1964 v půdě jižního Islandu v lokalitě Rapa Nui. V roce 1999 bylo schváleno užívání sirolimu k prevenci akutní rejekce ledvinových štěpů (Marx a Marks, 2001). Sirolimus působí synergicky v kombinaci s inhibitory kalcineurinu. Everolimus je esterový analog sirolimu. Lék byl syntetizován v rámci hledání analogů sirolimu s výhodnějšími fyzikálně-chemickými vlastnostmi z hlediska podávání léku. Na rozdíl od sirolimu, který interaguje s CyA a má být podáván o 4 hodiny později, lze everolimus s CyA podávat současně (Pirk, 2008). 56

57 7 KOMPLIKACE PO TRANSPLANTACI SRDCE Po srdeční transplantaci se může v časném i pozdním období projevit řada komplikací, které s sebou přináší trvalá imunosupresivní léčba. Mezi časné komplikace, které jsou řešeny na chirurgickém oddělení, patří chirurgické komplikace (krvácení, porucha hojení operační rány), arytmie, plicní komplikace, infekce a časná rejekce (Špinar et al., 2007; Třeška et al., 2002). Mezi pozdní komplikace, které řeší kardiolog v dlouhodobém sledování, patří infekce, rejekce, vaskulopatie štěpu a komplikace imunosupresivní léčby (Špinar et al., 2007). 7.1 Rejekce Odhojovací reakce štěpu představuje důsledek imunologického procesu, kterým příjemce reaguje na přítomnost cizích antigenů (Obr. 23). K rejekci dochází v důsledku tvorby protilátek (humorální typ) nebo infiltrací myokardu aktivovanými lymfocyty (buněčný typ), popř. jde o kombinaci obou příčin (Tab. 2)(Málek, 2004a). doba vzniku perakutní typ humorální časná (akutní) humorální časná (akutní) pozdní (chronická) buněčná humorální důsledky postižení mikrovaskulatury ztráta štěpu postižení mikrovaskulatury porucha funkce štěpu infiltrace aktivovanými lymfocyty postižení věnčitých tepen (myointimální proliferace) Tab. 2 Rejekce transplantovaného srdce Významnou roli ve vývoji rejekce hrají různé faktory: genetický rozdíl mezi dárcem a příjemcem, aktivita imunitního systému příjemce a stav transplantovaného orgánu. Byl také prokázán vyšší výskyt humorální rejekce u osob ženského pohlaví, nemocných s předchozí transplantací v anamnéze, pacientů s cytomegalovirovou seropozitivitou a v případě pozitivního před nebo pooperačního cross match testu (Michaels et al., 2003a; Michaels et al., 2003b). Perakutní rejekce nastává v krátkém časovém období po operaci. Hlavním mechanizmem této rejekce jsou mechanizmy přirozené imunity, zvláště komplementu. 57

58 Rozdíly v HLA systému při ní nehrají žádnou roli. V průběhu perakutní rejekce se na endotelové výstelky štěpu váží přirozené protilátky, které jsou přítomny v plazmě příjemce. Vazba přirozených protilátek vede k rychlé aktivaci komplementového systému, který v konečném důsledku způsobí ztrátu štěpu. Tento typ rejekce není možné ovlivnit žádným z doposud známých imusosupresiv. Znemožňuje zatím provádět přenosy mezi jedinci různých druhů (xenotransplantace), jedinou cestou je genetická úprava štěpu tak, aby se zvýšila kompatibilita s příjemcem. Při alotransplantaci je naštěstí perakutní rejekce vzácná. Zde je nejčastějším projevem buněčná rejekce (Málek, 2004b). Akutní buněčná rejekce je mononukleární, převážně lymfocytární, zánětlivá odpověď na přítomnost srdečního štěpu. Výsledkem je poškození tkáně, především myocytů (Obr. 24) (Vymětalová a Málek, 2005). Základní metodou pro diagnostiku buněčné rejekce je hodnocení vzorků získaných při EMB z pravé srdeční komory, která dovoluje nejen zjištění, ale i posouzení stupně buněčné rejekce podle přijatých histologických kritérií (Aschermann et al., 2004; Billingham et al., 1990; Stewart et al., 2005). Obr. 23 Princip buněčné rejekce a mechanizmus účinků imunosupresiv (Hegarová a Málek, 2005) 58

59 Epizody buněčné rejekce se v časném posttransplantačním období vyskytují velmi často. Počínající a mírné formy akutní buněčné rejekce se projevují v průběhu prvních 3 měsíců u 90% pacientů (Kölbel et al., 1999). Vzhledem k tomu je během prvních 6 měsíců po transplantaci srdce počet EMB vyšší a intervaly mezi výkony se postupně prodlužují. Po prvním roce po transplantaci se již objevují zcela ojediněle a jsou obvykle vyvolány snížením hladiny CyA při jeho poddávkování nebo nepříznivé lékové interakci (Hošková et al., 2002). Před érou CyA probíhaly akutní rejekce bouřlivě, byly spojeny s EKG změnami, celkovými příznaky a poruchou srdeční funkce. Dnes, při imunosupresivní profylaxi se rejekční změny rozvíjejí pomalu a dovolují terapeuticky zasáhnout dříve, než dojde k většímu poškození svalových vláken (Málek, 2004a). Je snaha o nahrazení EMB neinvazivními metodami, avšak výsledky zatím nedovolují, aby biopsii zastoupily (Frídl et al., 1993; Pirk, 2008; Warnecke et al., 1992). Obr. 24 Bioptický vzorek myokardu s ložiskem lymfocytární infiltrace a poškozením svalových vláken Akutní humorální rejekce je výsledkem tvorby imunoglobulinů proti HLA-antigenům dárce. Stejně jako u buněčné rejekce byla vypracována kritérie pro posouzení přítomnosti a závažnosti rejekce humorální (Stewart et al., 2005). Protilátky příjemce mohou způsobit poškození různými mechanizmy. Terčem pro protilátky jsou především cévy transplantátu. Indukovaný zánětlivý proces vede k infiltraci cévní stěny neutrofily a mikrofágy.. Výsledkem je zánět tepen nebo žil. Komplement a jiné zánětlivé mediátory, které se uvolňují v průběhu zánětu, vyvolávají endoteliální buněčný a intersticiální edém. Histologicky se tyto procesy 59

60 projevují jako imunofluorescentní ložiska komplementu a protilátek v cévách. Při progresi procesu dochází až ke vzniku intersticiálních fibrinových ložisek a mikrovaskulární trombózy (Vymětalová a Málek, 2005). Humorální rejekce je vzácnější, ale klinicky závažnější formou odhojování štěpu. To je možná způsobeno tím, že humorální typ zatím nelze v počátečním stádiu diagnostikovat stejně spolehlivě jako rejekce buněčné (Hammond, et al., 1989; Málek, 2006). Léčba akutní rejekce je indikována v případě významného mikroskopického nálezu, při známkách humorální rejekce a při vzniku dysfunkce štěpu (Pirk, 2008) Na zvládnutí akutních rejekčních epizod se používají kostikosteroidy (Miller, 1990). Nárazově se podává methylprednisolon a pří mírné rejekci stačí nárazové podání prednisonu, resp. zvýšení jeho dávky, případně zvýšení dávek cykosporinu či takrolimu, pokud je jejich hladina při spodní hranici terapeutického rozmezí. Účinek léčby se zhodnotí za 7 14 dní. Léčba je účinná až v 90% případů, při přetrvávání změn je druhým krokem podání polyklonálních protilátek a monoklonálních protilátek (OKT3). Basiliximab ani daclizumab nejsou účinné v léčbě akutních rejekčních epizod. V případě rekurentní a perzistentní rejekci (stav, při němž přetrvávají histologické známky rejekce po dvou následujích léčených rejekčních epizodách), která není doprovázena známkami poškození štěpu, se doporučuje konverze CyA na takrolimus. Rejekce provázená známkami poškození štěpu vyžaduje agresivní léčbu. V tomto případě se podávají vždy polyklonální protilátky (Krejčí et al., 2002; Pirk, 2008; Vymětalová a Málek, 2005). Při známkách humorální rejekce a /nebo přítomnosti protilátek v séru (pozitivní cross-match) je indikována plazmaferéza nebo imunoabsorpce, která účinně sníží hladiny protilátek (Pirk, 2008). Chronická humorální rejekce označovaná také jako akcelerovaná ateroskleróza nebo koronární nemoc štěpu se u příjemce srdečního štěpu projevuje postižením věnčitých tepen. Histologicky jde o difuzní myointimální proliferaci (Obr. 25), což se na koronárním angiogramu projevuje zúžením průsvitu tepen, uzávěry drobných větví a chyběním kolaterál (Obr. 26). Postižené tepny jsou náchylné i ke vzniku aterosklerotických plátů. V pozdním posttransplantačním období je postižení věnčitých tepen časté. Ve studii, publikované v roce 1998 (Constanzo et al., 1998), je popsán výskyt angiograficky prokazatelné koronární nemoci u 42% pacientů, kteří byli 5 let po operaci. Pouze u 7% však šlo o těžké poškození (Málek, 2004a). Na základě výsledků získaných pomocí intravaskulárního ultrazvuku se pohybuje výskyt koronární nemoci 1 měsíc po operaci okolo 40% (Tuzcu et al., 1995), v jednom roce 60

61 od transplantace srdce okolo 50% a v 5. roce dosahuje 100% (Rickenbacher et al., 1996). Angiografické vyšetření (ovšem stále nejužívanější) může výskyt změn na věnčitých tepnách podhodnotit (Alderman a Wexler, 1989). K přesnější diagnostice přispívá intravaskulární ultrazvuk, který odkryje změny nalézající se i v úsecích tepen, které se angiograficky jeví jako normální (Goar et al., 1992). Nevýhodou je především cena tohoto zařízení. V pozdním období jsou důsledky koronárního postižení (náhlá smrt, infarkt myokardu, porucha funkce štěpu) na předním místě v příčinách úmrtí (Málek, 2006). Obr. 25 Nekroptický nález myointimální proliferace v periferním úseku věnčité tepny pacienta po transplantaci srdce postiženého náhlou smrtí (Málek, 2004b) Obr. 26 Angiografický obraz koronární nemoci : a) zúžení lumina cévy b) vychudnutí cévní periférie c) koncentrické zužování cév (Kocík et al., 2005) 61