Terapia celular com células mesenquimais por via intracoronária: contributos do estudo invasivo da microcirculação coronária

RESUMO: Introdução - A utilização de células e das suas propriedades para o tratamento das doenças cardiovasculares, é uma promessa para o futuro e talvez a única forma de ultrapassar algumas das insuficiências das terapêuticas atuais. A via de entrega das células mais utilizada na investigação tem sido a intracoronária, ganhando a microcirculação especial relevância, por ser onde ocorre a primeira interação com o tecido nativo. As células estaminais mesenquimais (CEM) têm propriedades que as tornam particularmente aptas para a Terapia Celular, mas as suas dimensões, superiores ao diâmetro dos capilares, tem motivado controvérsia quanto à sua entrega intracoronária. A cardiologia de intervenção tem atualmente técnicas que permitem a avaliação em tempo real e in vivo do estado da microcirculação coronária. A determinação do índice da resistência da microcirculação (IRM) fornece informação sobre a circulação dos pequenos vasos, de forma independente da circulação coronária e do estado hemodinâmico, mas a aplicabilidade clínica deste conhecimento encontra-se ainda por definir. Objectivos Esclarecer o potencial do IRM no estudo dos efeitos do transplante de CEM por via intracoronária. População e Métodos . Estudo pré-clínico com modelo animal (suíno) desenvolvido em 3 fases. Na Primeira Fase foram utilizados 8 animais saudáveis para estudar e validar a técnica de determinação de estudo da microcirculação. Efetuou-se a determinação do IRM com duas doses diferentes de papaverina para a indução da resposta hiperémica máxima (5 e 10 mg) e após a disfunção da microcirculação com injeção intracoronária de microesferas de embozene com 40 μm de diâmetro. Na Segunda Fase foram utilizados 18 animais saudáveis, randomizados em grupo controlo e grupo recetor de 30 x 106 CEM por via intracoronária. Foram avaliados de forma cega o IRM, a pressão aórtica, o fluxo coronário epicárdico e a ocorrência de alterações electrocardiográficas. Na Terceira Fase foram utilizados 18 animais, com enfarte agudo do miocárdio provocado (EAM), randomizados em grupo controlo, grupo recetor de CEM expandidas de forma convencional e grupo recetor de CEM expandidas com metodologia inovadora e de menores dimensões. Foi realizada uma exploração da dose/efeito com infusão faseada de 10 x 106, 15 x 106 e 20 x 106 CEM, com determinação do IRM, da pressão aórtica, do fluxo coronário epicárdico e da ocorrência de alterações eletrocardiográficas. Quatro semanas após a entrega das células foi novamente avaliado o IRM e foi efetuado o estudo anatomopatológico dos animais na procura de evidência de neoangiogénese e de regeneração miocárdica, ou de um efeito positivo da resposta reparadora após o enfarte. Resultados Nas 3 fases todos os animais mantiveram estabilidade hemodinâmica e eletrocardiográfica, com exceção da elevação de ST de V1-V3 verificada após a injeção das microesferas. Na Primeira Fase as duas doses de papaverina induziram uma resposta hiperémica eficaz, sem tradução com significado na determinação do IRM (variação da pressão distal de - 11,4 ± 5 e de - 10,6± 5 mmHg com as doses de 5 e 10 mg respetivamente (p=0,5). Com a injeção das microesferas o IRM teve uma elevação média de 310 ± 190 %, para um valor médio de 41,3 ± 16 U (p = 0,001). Na Segunda Fase não houve diferenças significativas dos parâmetros hemodinâmicos, do fluxo epicárdico e da avaliação eletrocardiográfica entre os dois grupos. O IRM de base foi semelhante e após a infusão intracoronária observou-se uma elevação expressiva do IRM nos animais que receberam células em comparação com o grupo controlo (8,8 U ± 1 vs. 14,2 U ± 1,8, P=0,02) e quanto ao seu valor de base (aumento de 112%, p=0,008). Na terceira Fase não houve novamente diferenças significativas dos parâmetros hemodinâmicos, do fluxo epicárdico e da avaliação eletrocardiográfica entre os três grupos. Houve uma elevação do IRM nos animais que receberam células a partir da 2ª dose (72% nas células convencionai e 108% nas células inovadoras) e que se manteve com a 3ª dose (100% nas células convencionais e 88% nas inovadoras) com significado estatístico em comparação com o grupo controlo (p=0,034 com a 2ªdose e p=0,024 com a 3ª dose). Quatro semanas após a entrega das CEM observou-se a descida do IRM nos dois grupos que receberam células, para valores sobreponíveis aos do grupo controlo e aos valores pós-EAM. Na avaliação anatomopatológica e histológica dos corações explantados não houve diferenças entre os três grupos. Conclusões O IRM permite distinguir alterações da microcirculação coronária motivadas pela entrega intracoronária de CEM, na ausência de alterações de outros parâmetros clínicos da circulação coronária utilizados em tempo real. As alterações do IRM são progressivas e passíveis de avaliar o efeito/dose, embora não tenha sido possível determinar diferenças com os dois tipos de CEM. No nosso modelo a injeção intracoronária não se associou a evidência de efeito benéfico na reparação ou regeneração miocárdica após o EAM.---------------------------- ABSTRACT: ABSTRACT Introduction The use of cells for the treatment of cardiovascular disease is a promise for the future and perhaps the only option to overcome some of the shortcomings of current therapies. The strategy for the delivery of cells most often used in current research has been the intracoronary route and due to this microcirculation gains special relevance, mainly because it is the first interaction site of transplanted cells with the native tissue. Mesenchymal stem cells (MSC) have properties that make them suitable for Cell Therapy, but its dimensions, larger than the diameter of capillaries, have prompted controversy about the safety of intracoronary delivery. The interventional cardiology currently has techniques that allow for real-time and in vivo assessment of coronary microcirculation state. The determination of the index of microcirculatory resistance index (IMR) provides information about small vessels, independently of the coronary circulation and hemodynamic status, but the clinical applicability of this knowledge is yet to be defined. Objectives To clarify the potential use of IMR in the study of the effects of MSC through intracoronary transplantation. Population and Methods Preclinical study with swine model developed in three phases. In Phase One 8 healthy animals were used to study and validate the IMR assessment in our animal model. IMR was assessed with two different doses of papaverine for inducing the maximal hyperaemic response (5 and 10 mg) and microcirculation dysfunction was achieved after intracoronary injection with embozene microspheres with 40 μm in diameter. In Phase Two we randomized 18 healthy animals divided between the control group and the one receiving 30 x 106 MSC through an intracoronary infusion. There we blindly evaluated IMR, the aortic pressure, the epicardial coronary flow and the occurrence of ECG changes. In Phase Three we used 18 animals with a provoked acute myocardial infarction (AMI), randomized into a control group, a MSC expanded conventionally receiver group and a MSC expanded with an innovative methodology receiver group. There was a stepwise infusion with doses of 10 x 106, 15 x 106 and 20 x 106 MSC with determination of IMR, the aortic pressure, the epicardial coronary flow and occurrence of electrocardiographic abnormalities. Four weeks after cell delivery we again measured the IMR and proceeded with the pathological study of animals in the search for evidence of neoangiogenesis and myocardial regeneration, or a positive effect in the reparative response following the infarction. Results All animals remained hemodynamically stable and with no electrocardiographic abnormalities, except for the ST elevation in V1-V3 observed after injection of the microspheres. In Phase One the two doses of papaverine achieved an hyperemic and effective response without significant differences in IMR (variation of the distal pressure -11.4 ± 5 and -10.6 ± 5 mmHg with the doses of 5 and 10 mg respectively (p = 0.5). With the injection of the microspheres the IMR had an average increase of 310 ± 190% for an average value of 41.3 ± 16 U (p = 0.001). In the second phase there were no significant differences in hemodynamic parameters, epicardial flow and electrocardiographic assessment between the two groups. The baseline IMR was similar and after intracoronary infusion there was a significant increase in animals receiving cells compared with the control group (8.8 ± U 1 vs. 14.2 ± 1.8, p = 0.02) and with their baseline (112% increase, p = 0.008). In the third phase again there were no significant differences in hemodynamic parameters, the epicardial flow and electrocardiographic evaluation between the three groups. There was a significant increase in IMR in animals that received cells from the 2nd dose (72% in conventional cells and 108% in the innovative cells) that remained with the 3rd dose (100% in conventional cells and 88% in the innovative) with statistical significance compared with the control group (p = 0.034 with 2nd dose, p = 0.024 with 3rd dose). Four weeks after delivery of the MSC we observed the fall of the IMR in the two groups that received cells with values overlapping those of the control group. In pathological and histological evaluation of removed hearts there were no differences among the three groups. Conclusions The IMR allows for the differentiation of changes in coronary microcirculation motivated by intracoronary delivery of MSC in the absence of modification in other clinical parameters. IMR changes are progressive and enable the evaluation of the effect / dose, though it has not been possible to determine differences in the two types of MSC. In our model, intracoronary injection of MSC was not associated with evidence of repair or myocardial regeneration after AMI.

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Amilóidose cardíaca. Uma doença de muitas faces e diferentes prognósticos

OBJETIVO: Avaliar as formas de apresentação da amilóidose cardíaca em hospital terciário. MÉTODOS: Nos últimos 15 anos, foram identificados 8 pacientes com amilóidose, sendo 5 mulheres , com idades entre 23 e 83 (média 62) anos. Após anamnese e exame físico foram submetidos a eletrocardiograma (ECG), ecocardiograma (ECO), estudo com pirofosfato de tecnécio e biópsia endomiocárdica, cujos resultados permitiram caracterizar suas formas clínicas. RESULTADOS: Sete pacientes apresentavam dispnéia aos esforços, 6 quadro de insuficiência cardíaca congestiva (ICC), 1 síncopes. O ECG identificou bloqueio atrioventricular total (BAVT) em 4 casos e área eletricamente inativa ântero-septal em outros 4. O ECO mostrou diâmetros normais em todos e fração de ejeção discretamente reduzida em 6. Hipertrofia do septo e parede posterior em todos, sendo em 7 com aspecto sugestivo de doença de depósito (aspecto granuloso). Os dados clínicos caracterizam dois grupos, um com BAVT e outro com cardiomiopatia restritiva. A evolução foi diferente com melhora clínica após o implante de marcapasso no primeiro grupo e má evolução no grupo com cardiomiopatia restritiva que evoluiu de maneira refratária, 3 falecendo em menos de 6 meses após diagnóstico. CONCLUSÃO: A presença de aumento da espessura das paredes ao ECO, discreta disfunção sistólica e aspecto de doença de depósito identificaram a quase totalidade dos casos. Cardiomiopatia restritiva e distúrbio de condução foram as formas de apresentação, sendo o prognóstico muito reservado nos pacientes com forma restritiva, evoluindo para ICC refratária.

Avaliação do perfil arritmogênico ventricular de pacientes com miocardiopatia dilatada e fração de ejeção diminuída

OBJETIVO: Avaliar o perfil arritmogênico ventricular de pacientes com miocardiopatia dilatada e fração de ejeção diminuída. MÉTODOS: Estudo prospectivo em 40 pacientes com fração de ejeção média ao ecocardiograma de 32,5±2,1%, obtida pela análise do Holter de 24h, do balanço autonômico cardíaco, determinado por índices de variabilidade da freqüência cardíaca (rMSSD e pNN50), do eletrocardiograma (ECG) de alta resolução (ECGAR) e do grau de dispersão da repolarização ventricular determinado no ECG de superfície. Por regressão logística determinaram-se, a partir dos resultados, os preditores de risco para morte cardíaca e morte súbita. RESULTADOS: Observou-se na população envolvida uma elevada incidência de ectopias ventriculares isoladas, pareadas e de surtos não sustentados de taquicardia ventricular. Pela análise do balanço autonômico notou-se depressão da atividade vagal cardíaca em mais da metade dos pacientes, sendo que apenas 30% apresentaram ECGAR positivo. O grau de dispersão temporal da repolarização ventricular variou de 20 a 100ms. A presença de >30 extra-sístoles isoladas por hora e de taquicardia ventricular não sustentada ao Holter foram os preditores de risco com valores mais elevados para a morte cardíaca e morte súbita, com uma razão de risco respectiva de 1,9 e 3,2 (p= 0,01 e 0,000). CONCLUSÃO: Foram observadas importantes alterações no comportamento elétrico e autonômico cardíaco, constituindo-se fatores de risco para a ocorrência de eventos arrítmicos graves ou fatais.

Contribuição do monitor de eventos no diagnóstico de sintomas

OBJETIVO: Avaliar o poder de contribuição do monitor de eventos sintomáticos no esclarecimento de sintomas. MÉTODOS: Foram estudados 64 pacientes encaminhados para esclarecimento de sintomas e que já haviam sido submetidos à gravação com Holter. Foram monitorizados, durante 15 dias, com gravador com memória circular com capacidade de registrar uma derivação do ECG (CM5), antes e após ativado pelo paciente. Na vigência de sintomas, o paciente acionava um comando do gravador que provocava a retenção do sinal do ECG, que era, posteriormente, transmitido a uma central via telefone. RESULTADOS: Em dois pacientes não foi possível a realização completa da monitorização, nos restantes, sintomas que motivaram a indicação do exame foram: palpitações (67,7%), tonturas (32,3%), síncopes (29%) e outros (30,6%). Em 85,5% dos pacientes houve relato de sintomas, sendo que em 62,2% houve registro de alterações eletrocardiográficas, relacionadas aos sintomas: taquicardia sinusal, 45,5%; extra-sístoles, 30,3%; taquiarritmia supraventricular, 21,2%; taquicardia ventricular, 3% e bloqueio atrioventricular, 3%. A 1ª transmissão motivada por sintoma ocorreu: 35,5% no 1º dia, 33,9% do 2° ao 5º, 12,9% do 6º ao 10º e 3,2% do 11º ao 15º. Nos pacientes onde a gravação com Holter não permitiu esclarecimento, o gravador de eventos registrou sintomas em 35,5%. CONCLUSÃO: Trata-se de método bem aceito pelos pacientes e capaz de produzir aumento significativo no esclarecimento de sintomas em relação ao Holter.

Sistema de apoio à aprendizagem na área da discalculia em menores

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Informática Médica)

Asfixia perinatal e problemas cardíacos

OBJETIVO: Avaliar a gravidade das complicações cardíacas na asfixia neonatal, sua evolução e correlacioná-las com o grau e duração do processo hipóxico. MÉTODOS: Foram estudados 90 bebês nos últimos 7 anos com grau de Apgar <6 no 5°min de vida. Pelo protocolo, após o exame físico e os cuidados intensivos, eram submetidos a dosagem do pH arterial, CPK-MB, DHL, glicemia, além da realização de radiografia de tórax, eletrocardiograma (ECG), ecocardiograma, seriados e repetidos a cada semana. Aqueles que faleceram eram levados à necropsia. RESULTADOS: Dos 90, 73 (81%) eram prematuros, 30 (41%) eram apropriados para a idade gestacional (AIG) e 43 (59%) eram pequenos(PIG). Em 21 (23%) casos havia pH arterial <7,2. Os quadros clínicos mais observados foram: pneumonia em 28 (31%), anemia 24 (26%) e icterícia moderada 12 (5%), entre outros. Ao exame físico observaram-se: sopro sistólico em 46 (50%), ictus propulsivo 18 (20%) e ICC em 8 (9%). No ECG, os sinais mais freqüentes foram alterações de repolarização (ST e T) em 44 (49%). No ecocardiograma, observou-se persistência do canal arterial (PCA) em 20 (22%), regurgitação tricúspide em 6 (7%), hipertensão pulmonar em 6 (8%), hipocontratilidade de VE e dilatação de VD em 4 (5%). Dos 23 óbitos, 14 foram estudados e as alterações mais freqüentes foram necrose de fibras em 8 (68%) casos e em 4 (29%) congestão, vacuolização e perda de estriação. CONCLUSÃO: A maioria teve evolução favorável mesmo naqueles que tiveram acidemia importante. Muitas alterações de ECG e ecocardiograma se normalizaram. Daqueles que evoluíram para o óbito, as lesões mais graves ocorreram nos que sofreram, por mais tempo, processo anóxico.

Anomalous origin of the left coronary artery from the pulmonary trunk. Clinical features and midterm results after surgical treatment

OBJECTIVE: To report the authors' experience with the anomalous origin of the left coronary artery (AOLCA) from the pulmonary trunk, emphasizing preoperative data, surgical aspects and midterm results of the follow-up. METHODS: Retrospective analysis of 11 patients operated upon at the Royal Brompton Hospital from October, 84 to April, 97. RESULTS: Nine infants had heart failure (HF) and two other children presented with dyspnea and chest pain. All had ECG changes. The echocardiogram identified the anomalous origin of the coronary artery in 7 (64%) patients and hemodynamic studies were performed in 7 patients. All infants were operated upon between the 2nd and 10th month of life. Six patients were treated with aortic reimplantation of the left coronary artery, whereas five were operated upon according to the Takeuchi technique. All patients are alive, with clear improvement of the ECG changes and ventricular function, as evaluated by echocardiography. Two patients operated upon according to the Takeuchi technique required additional surgery due to severe supravalvular pulmonary stenosis. CONCLUSION: AOLCA is a rare disease. Most patients show early signs of severe HF associated with ECG findings. Surgical therapy must be instituted early in the disease, preferentially through aortic implantation of the anomalous coronary artery, with a high possibility of success. Shortly after surgery, clinical and ECG improvement, as well as normalization of left ventricular function, should be expected.

Detection of the viable myocardium. A perfusion scintigraphic study, before and after coronary bypass surgery in myocardial infarction patients

OBJECTIVE: To compare single-photon-emission computed tomography (SPECT) imaging scans using 201Tl and 99mTc-MIBI in detection of viable myocardium, in regions compromised by infarction. METHODS: Thirty-two (59.3±9.8 years old and 87% male) myocardial infarction patients were studied. All had Q waves on the ECG and left ventricle ejection fraction of <50%. They underwent coronary and left ventricle angiographies and SPECT before (including 201Tl reinjection) and after coronary artery bypass surgery (CABG). Improvement in perfusion observed after surgery was considered the gold standard for myocardial viability. RESULTS: Among 102 studied regions of the heart, there were 40 (39.2%) areas of transient perfusion defects in the conventional protocol with 201Tl and 52 (51.0%) after reinjection. Therefore, 12/62 (19.4%) more viable regions were identified by reinjection. Using 99mTc-MIBI, only 14 (13.7%) regions with transient defects were identified, all of which were seen also in 201Tl protocols. After surgery, 49 of a total of 93 regions analyzed (52.7%) were viable. Sensitivity, specificity, accuracy, positive and negative prediction values were, respectively, 201Tl SPECT scans - 65.3%, 90.9%, 77.4%, 88.9% and 70.2%, reinjection protocol with 201Tl scans - 81.6%, 81.8%, 81.7%, 83.3% and 80.0%; 99mTc-MIBI SPECT scans - 20.4%, 90.9%, 53.8%, 71.4% and 50.6%. Logistic regression demonstrated that the reinjection protocol with 201Tl was the best predictor of viability (P<0.001). CONCLUSION: Our data suggest the election of 201Tl for viability studies, especially when using the reinjection protocol.

Evaluation of the heart rate and arrhythmias following the Maze procedure for chronic atrial fibrillation

PURPOSE: To assess the presence and the prevalence of arrhythmias and the variability of the heart rate in the medium-term postoperative period following the maze procedure for chronic atrial fibrillation (AF). METHODS: Seventeen patients with a mean age of 51.7±12.9 years, who previously underwent the maze procedure without cryoablation for chronic atrial fibrillation, were evaluated with the 24 hour electrocardiogram (ECG) - Holter monitoring from the 6th month after the operation. Valvular and coronary procedures were concomitantly performed. RESULTS: The mean heart rate during Holter monitoring was 82±8bpm; the maximal heart rate was 126 ± 23bpm and the minimal heart rate 57±7bpm. Sinus rhythm was found in 10 (59%) patients and atrial rhythm was found in 7 (41%). Supraventricular extrasystoles had a rate of 2.3±5.5% of the total number of heartbeats and occurred in 16 (94%) patients. Six (35%) patients showed nonsustained atrial tachycardia. Ventricular extrasystoles, with a rate of 0.8±0.5% of the total heartbeats, occurred in 14 (82%) patients. The chronotropic competence was normal in 9 (53%) patients and attenuated in 8 (47%). The atrioventricular conduction (AV) was unchanged in 13 (76%) patients and there were 4 (24%) cases of first degree atrioventricular block (AVB). CONCLUSION: After the maze procedure, the values for the mean heart rate, AV conduction and chronotropic competence approach the normal range, although some cases show attenuation of the chronotropic response, first degree AV block or benign arrhythmias.