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ISSN (On-line): 1678-9741 Impact Factor: 0.809
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Volume 3 Number 1, January - April, 1988

ORIGINAL ARTICLE

DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S0102-76381988000100002

Experimental basis of cardiomyoplasty utilization in the treatment of myocardial insufficiency

Bases experimentais da utilização da cardiomioplastia no tratamento da insuficiência miocárdica

Luiz Felipe P Moreira; Antônio C. P Chagas; Gustavo P Camarano; Idagene A Cestari; Milton S Oshiro; Eduardo Nakayama; Adolfo Leirner; Protásio Lemos da Luz; Edgard A Lopes; Noedir A. G Stolf; Adib D Jatene

Do Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo

Trabalho realizado no Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. São Paulo, SP, Brasil. Apresentado ao 15º Congresso Nacional de Cirurgia Cardíaca. Rio de Janeiro, RJ, 8 e 9 de abril, 1988.

Correspondence To:
Luiz Felipe Moreira
Divisão Cirúrgica
Av. Dr. Enéas Carvalho de Aguir, 44
05403 São Paulo, SP, Brasil

RESUMO
A cardiomioplastia é uma técnica que utiliza enxertos musculares esqueléticos, estimulados síncronamente ao coração, para substituir, ou envolver o miocárdio. O objetivo deste trabalho foi analisar as características contrateis e a resistência à fadiga do músculo grande dorsal normal e estimulado cronicamente, bem como avaliar a eficiência da cardiomioplastia como método de suporte circulatório. Treze cães foram estudados, após condicionamento elétrico do músculo grande dorsal esquerdo, por período de 6 semanas. Sete deles foram submetidos a medida isométrica da força exercida pelos músculos condicionados e pelos controles contralaterais e a estudo morfológico. Os parâmetros ideais de estimulação foram semelhantes para os músculos normais e os condicionados. Os músculos condicionados, constituídos, predominantemente, de fibras de ação lenta, apresentaram uma força de amplitude menor (-27%) e um tempo de contração mais longo (+32%). Por outro lado, as curvas de fadiga dos músculos normais, constituídos de fibras mistas, mostraram a queda inicial da força de contração e valores estáveis, após 30 minutos, inversamente proporcionais à freqüência das contrações, resultando em um mesmo índice tensão-tempo (18 ± 2 kgF. seg/min). Já os músculos condicionados apresentaram um desempenho estável nas mesmas freqüências, mantendo um índice tensão-tempo elevado (68 ± 6 kgF. reg/min). Os outros 6 animais foram submetidos a cardiomioplastia, sendo estudados hemodinâmica e ecocardiograficamente, após a indução de disfunção miocárdica. Com a estimulação síncrona do músculo esquelético, observou-se a elevação do índice cardíaco em 36 ± 4% (p<0,01), associada a queda da pressão capilar pulmonar. O aumento da fração de ejeção foi documentado (51 ± 3%), inclusive quando o enxerto foi colocado apenas sobre o ventrículo esquerdo (p < 0,01). Em conclusão: 1) os músculos esqueléticos são capazes de manter atividade semelhante ao trabalho cardíaco, com um desempenho que depende de sua capacidade aeróbica; 2) a estimulação crônica leva à transformação adaptativa das fibras musculares, aumentando a sua capacidade de trabalho aeróbico; 3) a cardiomioplastia pode ser um método alternativo, no tratamento da insuficiência miocárdica, mesmo quando é possível apenas o envolvimento parcial do coração pelo enxerto.

Palavras-Chave cardiomioplastia. substituto miocárdico. suporte circulatório. miocárdio, insuficiência, cirurgia. estimulação muscular esquelética.


ABSTRACT
Beneficial effects of cardiomyoplasty have been documented and the use of this technique in the treatment of dilated cardiomyopathy have been suggested. This study was undertaken to evaluate the contracting and fatigue characteristics of normal and conditioned Latissimus Dorsi and the effectiveness of stimulated preconditioned skeletal muscle flaps wrapped around the heart to restore ventricular contractility in presence of myocardial dysfunction. Thirteen adult mongrel dogs were studied after burst stimulation of left Latissimus Dosi for six to eight weeks. In seven animals, conditioned muscles were compared with unconditioned contralateral controls by isometric force development. Normal and transformed muscles exhibited the same optimum pacing parameters (burst frequencies from 5o Hz up, train duration from 150 ms up). Conditioned muscles showed a smaller force (-27%) and a longer contraction time (+32%). Fatigue curves of unconditioned muscles under different duty cycles showed marked initial decrease and inversely proportional stable values of force after some minutes with equal final tension time indexes (18 ± 2 KgF. seg/min). Conditioned Latissimus Dorsi maintained stable force during prolonged stimulation under same conditions with a greater tension time index (68 ± 6 KgF. seg/min). The other six animals were submited to cardiomyoplasty; hemodynamic and echocardiographic evaluation were performed after induction of myocardial dysfunction by betablockers administration and volume loading. With synchronous pulse train stimulation increases of cardiac index by an average of 36 ± 4% (p<0.01) were observed, associated with a decrease of pulmonary wedge pressure. Ejection fraction augmentation of 51 ± 3% above the control was also documented in same conditions (p<0.01), even when muscle flap was wrapped only around the left ventricle. In conclusion, this study reveals that skeletal muscles are capable to maintain steady-state work similarly to the myocardium with a power dependent of their aerobic capacity. It also suggests the occurrency of muscle adaptive transformation, increasing its steady-state work capacity, with chronic pulse train stimulation. In addition, cardiomyoplasty may be an alternative method of treatment for irreversible cardiomyopathy, including when muscle flap may wrapp only partially the heart.

Keywords cardiomyoplasty. circulatory support. myocardial insufficiency, surgery. skeletal muscle stimulation.

Texto completo disponível apenas em PDF.



Discussão

Dr. DIMINGO BRAILE
São José do Rio Preto, SP

Acho que o trabalho do Luiz Felipe demonstra toda a capacidade que ele tem, e que a Instituição Incór também tem. É muito importante, que, aqui no Brasil, não fiquemos tão distantes da tecnologia que existe em outros países. Como todos sabem, este trabalho foi desenvolvido na França, e o Luiz Felipe, eu e mais o Noedir Stolf estivemos, recentemente, lá e, na realidade, ele está numa fase ainda muito experimental e os casos clínicos que têm não são, absolutamente, comparáveis, porque a técnica é muito inicial, foi começada em pacientes com diferentes patologias. Existe uma dificuldade grande, ainda, de comparar um paciente com outro. Este trabalho desenvolvido pelo Luiz Felipe é absolutamente pioneiro e ele demonstrou coisas que ainda não tinham sido demonstradas. (Slide) Nós trabalhamos com um animal alterativo, que foi o carneiro, e temos procurado estudar uma outra faceta deste tipo de técnica, bastante semelhante, Aqui está o músculo grande dorsal e, aqui, o coração. (Slide) Aqui, detalhes técnicos de como envolvemos o coração (slide) e, aqui, está o coração, totalmente envolvido. (Slide) O cárdio-estimulador que nós desenvolvemos já tem uma freqüência padronizada de 30 Hz, que é a freqüência que parece ser a melhor e nós podemos mudar o interpulso e a voltagem. Com isto, conseguimos fazer um aparelho um pouco menor, que pode ser deixado junto com o animal (slide), de tal forma que pode ficar preso ao animal e podemos ter esse animal andando, correndo e sendo avaliado posteriormente. (Slide) Aqui está a expressão do funcionamento do aparelho. Aqui está um QRS do próprio carneiro e este QRS deflagra o número de pulsos que fica, então, na fase sistólica da contração miocárdica. (Slide) Numa velocidade maior, é possível ver o QRS e a estimulação do músculo esquelético. (Slide) Aqui está a peça de um desses carneiros, depois de um mês de estimulação; vejam o coração e o músculo envolvendo-o. (Slide) Tirando o músculo, vejam como fica sobre o coração, Existe uma forte aderência do músculo ao coração e isto é necessário para que o procedimento funcione. (Slide) Aqui é um corte, onde se vêem o músculo cardíaco e o músculo esquelético que envolve o coração. Vejam, em maior aproximação, que existe, realmente, uma interface muito interessante e o músculo esquelético, realmente, parece que se soma ao músculo cardíaco (Slide). Aqui está a histologia e esta é a interface e este é o lugar que estamos estudando com maior cuidado, porque a interface entre o músculo esquelético e o músculo cardíaco tem que ser estudada e nos temos dedicado a isto. É lógico que existe uma transformação das fibras. (Slide) Aqui está a fibra esquelética. Acredito que é muito importante que este trabalho seja desenvolvido no nosso país, pois não sei até que ponto isto tenha aplicação clínica direta. Ainda persistem dúvidas sobre a diferença da eficácia, quando se cobre um só ventrículo, ou se cobrem os dois. De qualquer forma, a transformação de energia muscular em um outro tipo de energia, por exemplo: carregando uma bateria, ou, mesmo, impulsionando uma câmara com válvulas, poderia ser uma alterantiva para o uso deste procedimento. Eu acredito que a demonstração que o Luiz Felipe fez tão bem, mostrando que, realmente, o músculo esquelético se transforma praticamente num músculo cardíaco, que tem a sua capacidade de contração e que mantém um trabalho efetivo a longo prazo, vai fazer com que nós possamos continuar nesta linha de pesquisa em vários campos, não só envolvendo o coração, desenvolvendo outros tipos de mecanismos com os quais possamos usar essa energia desenvolvida dentro do próprio organismo. Novamente, desejo parabenizar o Luiz Felipe, o grupo do Incór; realmente, o trabalho é monumental. Para que vocês saibam, ele apresentou este trabalho para o Professor Carpentier e o impressionou fortemente, bem como seu grupo que existe em Paris, principalmente pela qualidade do trabalho, pelo desempenho e pela seriedade com que ele foi feito, pela contribuição que vem sendo dada por este trabalho, mostrando que, realmente, as fibras tipo 1 podem ser estimuladas já desde o início. Esta era uma outra dúvida séria que se tinha: se era necessário, primeiramente, treinar o músculo para, depois, transportá-lo para o coração. Hoje. se sabe que pode transplantar, esperar a simples aderância do músculo; ele já começa com um programa de treinamento do músculo, que, dentro de um período relativamente curto, vai ter a sua função ativada. Muito obrigado.

DR. LUIZ FERNANDO KUBRUSLY
Rio de Janeiro, RJ

Eu gostaria de parabenizar os autores, em especial ao Dr. Luiz Felipe, pelo brilhante trabalho. Já estava difícil de fazer o comentário, antes de o Dr. Braile falar; mas, agora, ficou quase impossível, mas a experiência deste tipo de procedimento é restrita, são poucos os Centros de pesquisa. Gostaria de me deter, simplesmente, a algumas aplicações clínicas, que, eventualmente, a cardiomioplastia venha ter. (Slide). O Dr. Luiz Felipe referiu-se à indicação como método alternativo no tratamento da insuficiência miocárdica; eu acho que a dúvida vem quando esse método pode ser usado no paciente, se esse paciente é aquele em que, num determinado momento, nós vamos indicar ou um transplante cardíaco, ou a cardiomioplastia. Eu acho que esse procedimento deve ser usado antes da fase que o doente vá ao transplante cardíaco, porque ele vai ser submetido a uma cirurgia de grande porte, ele vai ter que sair vivo da cirurgia e ter que se sustentar hemodinamicamente por um período de, pelo menos, 20 a 30 dias, até que esse pedículo tenha fibrose, a interface, como diz o Dr. Braile, com o coração, mas não só com o coração, mas com o saco pericárdico. Eu acredito que a indicação talvez mais precisa vai ser com pacientes com contra-indicação para transplante cardíaco. (Slide) O segundo aspecto que gostaria de comentar é quanto à técnica, no que diz respeito ao condicionamento físico. O Dr. Braile acabou de falar, também, do condicionamento muscular prévio, que, na aplicação clínica, está passando a ser desnecessário, em virtude do fato de que somos obrigados a esperar de 15 a 20 dias para se obter parte do resultado hemodinâmico do pedículo; então, já que se espera esse período, pode-se fazer a estimulação desse músculo e a transformação histoquímica dele, num músculo tipo 1, com processo oxidativo, sem produção de ácido lático. Outros aspectos que eu deixaria de lado seriam a incisão, a espera, como nós falamos, e a dificuldade na obtenção desse marcapasso, a que o Dr. Luiz Felipe se referiu, em termos do tipo de marcapasso que vai ser necessário para esse procedimento. Muito obrigado.

Dr. MOREIRA
(Encerrando)

Gostaria, inicialmente, de agradecer ao Dr. Braile e ao Dr. Kubrusly, pelos comentários elogiosos. O Dr. Braile iniciou, praticamente conosco, o estudo desse tipo de cirurgia e, várias vezes, juntos, tivemos a oportunidade de discutir, amplamente, o problema. Ele passou a trabalhar, sob o ponto de vista que nós, infelizmente, não tivemos condições de realizar, que foi sobre a interface do músculo, principalmente, estimulando cronicamente esses animais. Esse estudo da interface cronicamente, é um estudo bastante importante, pois talvez apresente, hoje, a principal limitação para a utilização da técnica. Como o Dr. Kubrusly também comentou, hoje se abandonou o condicionamento prévio da musculatura esquelética como idéia, principalmente porque é necessária, praticamente obrigatória, a espera de duas semanas, a partir da cirurgia, para que se obtenha uma aderência desse enxerto ao coração, ao pericárdio, bem como a sua revascularização, a sua adaptação vascular, a ligadura de todas as suas colaterais; isto, praticamente, representa maior limitação, uma vez que, sem dúvida, podemos, a partir da segunda semana, já começar com a estimulação, obtendo, praticamente, 1/3 da potência que o nosso enxerto será capaz de desenvolver. Ainda com respeito ao comentário do Dr. Kubrusly, quanto às indicações, restringi, realmente, as indicações a pacientes que não sejam terminais, havendo, porém, a chance de se associar a cardiomioplastia, conforme uma colocação do Professor Jatene, a métodos de assistência circulatória durante essa fase inicial. Um outro detalhe, em relação à cardiomioplastia dilatada: a grande cardiomegalia, realmente o ventrículo direito, pode ser uma das limitações da aplicação dessa técnica, razão pela qual também devemos olhar com mais critério os pacientes, numa fase mais precoce, quando com resistência pulmonar elevada, ou ventrículo direito bastante aumentado; o não envolvimento do ventrículo direito realmente poderá representar uma melhora parcial, porém a longo prazo não efetivo. Finalmente, o Dr. Braile colocou a possibilidade da utilzação desses enxertos na assistência circulatória, num senso mais global, talvez como bombas conectadas a nível circulatório. Muitos autores também já têm estudado essa possibilidade, sendo, porém, a limitação, aí, somada às da cardiomioplastia, uma limitação a mais que é a possibilidade de tromboembolismo ainda nesse tipo de aparelhos. Para concluir, eu acredito que a estimulação da musculatura esquelética, a cardiomioplastia, está, hoje, na sua fase inicial, dando seus primeiros passos, talvez possa representar, no futuro, uma alternativa efetiva para o tratamento de pacientes com indicação para transplante cardíaco. Muito obrigado.

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