INTRODUZIONE

La rabdomiolisi rappresenta una delle principali cause di danno renale acuto (AKI) in pazienti ricoverati in rianimazione a seguito di intervento cardiochirurgico.
I meccanismi di AKI indotta da rabdomiolisi sono essenzialmente da ascrivere all'incremento dei livelli plasmatici di mioglobina che viene liberamente filtrata dai glomeruli e riassorbita dalle cellule epiteliali tubulari (TEC) prossimali mediante il recettore endocitico megalina. L'accumulo di mioglobina a livello tubulare conduce all'apoptosi cellulare ed alla formazione di cristalli intraluminali con conseguente insorgenza di AKI. Membrane "high molecular flow" (HMFM) possiedono un elevato cut-off e vengono utilizzate principalmente in corso di AKI correlata a sepsi. È noto che HMFM aumentano la clearance delle medie molecole incluse citochine pro-infiammatorie e mioglobina.

Lo scopo del presente lavoro è lo sviluppo di un approccio translazionale al fine di valutare l'effetto protettivo di HMFM per AKI indotta da infiammazione associata ad elevati livelli di mioglobina. 

METODI

Sono stati valutati in maniera retrospettiva pazienti ricoverati nelle rianimazioni di cardiochirurgia e trattati mediante terapia renale sostitutiva (continuous veno-venous hemofiltration: CVVH) per AKI nel periodo 1/1/2012-30/6/2014 (n = 96, 813 sessioni di CVVH). Livelli di mioglobina > 2500 ng/ml e CPK > 500 U/l sono stati considerati come cut-off per rabdomiolisi a rischio di insorgenza di AKI. CVVH veniva condotta con dose prescritta pari a 30 ml/Kg/hr e prediluizione del 30-50%. In 10 pazienti fu utilizzato il filtro HMFM EMiC2 (Fresenius Medical Care) in modalità continuous veno-venous hemodialysis (CVVHD) utilizzando anticoagulazione regionale con citrato. La curva di riduzione della mioglobina fu valutata analizzando i livelli di mioglobina a differenti tempistiche. In pazienti trattati con CVVHD EMiC2, sono stati valutati NGAL urinario e immunoelettroforesi a diverse tempistiche. In vitro, TEC furono incubate con il plasma dei pazienti arruolati studiando l'apoptosi (TUNEL, attività caspasi-3, -8, -9), la funzione mitocondriale (Mytotracker) e l' espressione di NGAL.

RISULTATI

Nel nostro Ospedale Universitario, abbiamo trattato con RRT (renal replacement treatment) circa 145 pazienti ricoverati in rianimazione in seguito ad insorgenza di AKI ogni anno. La sepsi (25.2%) e gli interventi di chirurgia cardiaca (26.7%) rappresentano le più comuni cause di AKI. AKI indotta da rabdomiolisi, valutata mediante analisi dei livelli plasmatici di mioglobina e CPK, era presente nel 12% di tutti i pazienti ricoverati in rianimazione trattati con RRT.  Sono stati selezionati in un periodo di 30 mesi, 96 pazienti con AKI insorta a seguito di intervento cardiochirurgico. Le caratteristiche dei pazienti erano: maschi 67%; età 65.03±13.7 anni; creatininemia 3.13±1.3 mg/dl; RIFLE: Failure 84%, Injury 12%, Risk 4%; SOFA 9.4±0,6; ATN_ISS 0.67±0.11; degenza: 22.4±13.7 gg, mortalità 62.5%; mioglobinemia media: 3406±571.2 ng/ml, livelli medi di CPK: 815±138.4 U/L (Figura 1). La riduzione media della mioglobina dopo singola seduta di CVVH era 33.6±9.4% con un sieving coefficient misurato di circa 0.5-0.6. CVVHD con EMiC2 aumenta la clearance di mioglobina con riduzione media pari a 54.8±7.6%. La curva di riduzione della mioglobina era più alta che in CVVH, suggerendo una rimozione più efficente della mioglobina nelle prime 24 ore di CVVHD con EMiC2 (Figura 2). Inoltre, HMFM EMiC2 rimuove efficacemente molte citochine pro-infiammatorie e pro-apoptotiche come TNF-alpha, IL-6, CD40-Ligand e Fas-Ligand che sono stati tutti rinvenuti nel dialisato e potrebbero contribuire al danno tubulare a seguito di interazione specifica con i loro recettori localizzati sulla superficie cellulare (Figura 3). Pazienti trattati con EMiC2 mostravano una riduzione significativa di proteinuria a basso peso molecolare (alpha1-microglobulina e Retinol Binding Protein) (Figura 4 A-B) ed NGAL urinario (ELISA) (Figura 4 C) dopo 24 ore di trattamento, suggerendo un effetto protettivo sul danno tubulare a seguito di utilizzo di EMiC2. In vitro, il plasma di pazienti con AKI correlata a rabdomiolisi induceva apoptosi TEC dose dipendente (TUNEL assay) (Figura 5 A), attivita caspasi-3.-8,-9 (ELISA) (Figura 5 B), perdita del potenziale di membrana mitocondriale ed aumento di espressione mRNA/proteica di NGAL (Figura 6 A-B). Questi effetti dannosi sono stati significativamente ridotti utilizzando plasma stoccato dopo 24 ore di CVVHD con EMiC2 (Figura 5-6). Questi risultati confermavano una significativa riduzione del danno a livello di TEC indotto dal plasma dei pazienti a seguito di trattamento con HMFM EMiC2. 

CONCLUSIONI

Le conclusioni di questo studio monocentrico translazionale sono state: 

• AKI rappresenta una frequente complicanza in pazienti con rabdomiolisi, spesso associata ad un peggiore outcome e ad una rapida progressione verso insufficenza renale cronica, in particolare quando è necessaria RRT.
• È stato dimostrato un effetto protettivo di HMFM EMiC2 nei riguardi del danno tubulare associato a infiammazione con elevati livelli di mioglobinemia in pazienti con AKI associata a rabdomiolisi dopo intervento cardiochirurgico (riduzione di proteinuria a basso peso molecolare ed NGAL urinario, limitazione in vitro di danno tubulare indotto dal plasma dei pazienti).