Emolisi: i danni nella grandeautoemoinfusione
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Durante la grande autoemoterapia con ossigeno-ozono (O2-O3-MAHT), la componente cellulare del sangue periferico autologo è soggetta a forze meccaniche stressanti, che solitamente provocano la produzione di microparticelle cellulari ed emolisi, pur senza un reale impatto preoccupante sulla sicurezza dei pazienti se vengono seguiti i protocolli raccomandati dalla Società Scientifica Italiana di Ossigeno-Ozonoterapia (SIOOT). Generalmente, per stimare quanto i globuli rossi (RBC) potrebbero essere danneggiati (emolisi) in due diversi scenari ipotetici che coinvolgono aghi e flussi diversi, dobbiamo considerare fattori di stress meccanico come il taglio di flusso, la dimensione dell’ago e il tasso di flusso, incluso l’uso di dispositivi a pressione positiva, utilizzati, ad esempio, nelle tecniche EBOO, che non sono affatto raccomandate dalla SIOOT.
Fondamentalmente, la migliore pratica clinica per la raccolta e il trasferimento del sangue periferico autologo trattato con ossigeno-ozono prevede l’uso di sacche di plastica monouso prive di ftalati per emotrasfusione (SANO3) e un ago da 18 gauge (G), che ha un diametro interno di circa 1,27 mm e consente un tasso di flusso abbastanza elevato, riducendo al minimo lo stress meccanico sui globuli rossi. A 80 gocce al minuto (dove una goccia è circa 0,05 mL), questo si traduce in circa 4 mL/min. Con una dimensione del lume maggiore (1,27 mm), il flusso è relativamente fluido e i globuli rossi sono soggetti a meno stress meccanico. L’emolisi in uno scenario simile, praticamente nulla. In tale circostanza, dato il tasso di flusso relativamente moderato e la giusta dimensione dell’ago, il danno ai globuli rossi sia minimo. Negli studi clinici, le grandiautoemotrasfusioni con aghi da 18G mostrano livelli di emolisi trascurabili, spesso misurati come <0 1% di emoglobina libera, che rappresenta una frazione insignificante da un punto di vista clinico.
Quando il flusso sanguigno extracorporeo è soggetto a una pressione positiva, la quantità di globuli rossi danneggiati è indubbiamente più alta. Questo può accadere anche quando l’intero sangue periferico entra in una bottiglia di vetro a causa della pressione negativa causata dalla minore quantità di aria nella bottiglia rispetto all’esterno. In questa circostanza, può formarsi una schiuma emolitica. La formazione di schiuma nelle bottiglie di vetro durante la raccolta o la trasfusione del sangue può rappresentare effettivamente un problema, poiché un’eccessiva schiuma può causare danni ai globuli rossi (RBC) e emolisi. La schiuma si genera quando l’aria si mescola con il sangue, soprattutto quando il sangue entra rapidamente nella bottiglia e colpisce la superficie dura e non flessibile del vetro. Successivamente, si crea turbolenza mentre il sangue fluisce nella bottiglia, generando bolle d’aria. Inoltre, scuotimento o agitazione accentuano la miscelazione di aria e sangue, intrappolando bolle d’aria nel sangue. Quando il sangue fluisce in una bottiglia di vetro, la superficie rigida non assorbe alcun impatto, e questo può aumentare la turbolenza e la miscelazione con l’aria, portando alla formazione di schiuma.
Ovviamente, la formazione di schiuma è problematica per diverse ragioni. Una prima ragione è lo stress meccanico: le bolle d’aria nella schiuma creano forze di taglio aggiuntive sui globuli rossi. Quando i globuli rossi entrano in contatto con queste bolle d’aria e sono soggetti alla tensione superficiale, possono rompersi, causando emolisi. Una seconda ragione riguarda gli effetti della tensione superficiale: quando i globuli rossi incontrano le interfacce aria-liquido nella schiuma, sono allungati e stressati in questi confini, particolarmente se la superficie interna del vetro presenta micro- o nanofratture. Questo può causare la rottura della membrana cellulare, rilasciando emoglobina nel plasma e contribuendo ad aumentare l’emolisi. Una terza ragione è l’aumentata esposizione all’ossigeno: mentre il sangue ha bisogno di ossigeno, un’eccessiva esposizione all’aria dovuta alla schiuma può ossidare l’emoglobina e causare stress ossidativo sui globuli rossi, portando potenzialmente a danni cellulari. Effettivamente, nelle bottiglie di vetro, dove la formazione di schiuma è più probabile a causa delle pareti rigide e della potenziale turbolenza, è particolarmente frequente il fenomeno dell’emolisi localizzata, dove i globuli rossi sono a maggior rischio di rottura passando attraverso o attorno alla schiuma, portando all’emolisi localizzata, in cui i globuli rossi vicini alla schiuma si rompono più facilmente, ma anche a un aumento del rischio di emolisi.
La schiuma aumenta la superficie di contatto dell’aria con il sangue, portando a una maggiore probabilità di rottura dei globuli rossi. Il livello di emolisi può aumentare significativamente se la schiuma persiste in modo eccessivo, potenzialmente portando a un’emolisi dell’1–3 % o più, a seconda dell’entità della turbolenza e della schiuma. Tale percentuale può essere raggiunta anche utilizzando, ad esempio, un ago da 22-G. Aghi più piccoli (come il 22-G), particolarmente sotto alte pressioni, possono causare maggiore distruzione dei globuli rossi. I livelli di emolisi possono aumentare notevolmente in tali condizioni. Alcuni studi riportano un aumento fino all’1–2 % di emoglobina libera in casi di infusione ad alta pressione tramite aghi più piccoli.
Al contrario, le sacche di plastica sono progettate per minimizzare la formazione di schiuma. Sono realizzate in materiale morbido e flessibile. La superficie flessibile assorbe gran parte della forza del sangue in entrata, riducendo la turbolenza e la miscelazione con l’aria. Inoltre, riducono al minimo l’esposizione all’aria. I sistemi di raccolta del sangue che utilizzano sacche di plastica sono generalmente progettati per ridurre il contatto con l’aria, limitando la formazione di schiuma e riducendo il rischio di emolisi.
Affrontare il problema dell’emolisi non è un argomento esclusivamente accademico. L’emolisi è particolarmente gravosa per molti meccanismi legati al plasma, inclusi la coagulazione e l’attivazione delle piastrine. L’emoglobina libera e il ferro sono particolarmente preoccupanti per le complicazioni trombotiche. L’emoglobina extracellulare libera si comporta come un alarmina, in grado di attivare risposte pro-ossidative e pro-infiammatorie, attivando successivamente le piastrine, le cellule immunitarie innate e l’endotelio, compromettendo la cascata della coagulazione e causando eventi micro-trombotici. Un aumento dell’1-2 % di emoglobina libera dovuto all’emolisi, particolarmente se legata al fattore di von Willebrand (vWF), può contribuire a uno stato protrombotico attraverso la captazione del monossido di azoto, danneggiando l’endotelio, promuovendo l’ipercoagulabilità e attivando il sistema del complemento. Questo può aumentare il rischio di eventi trombotici come trombosi venosa profonda (TVP), embolia polmonare (EP), ictus e infarto miocardico.
La SIOOT raccomanda di evitare completamente approcci con ossigeno-ozono capaci di raggiungere un’emolisi ≥0,1–0,5 %, di utilizzare sacche di plastica standardizzate e certificate prive di ftalati adatte per la trasfusione di sangue, di evitare bottiglie di vetro e aghi stretti per la grande autoemoterapia con ossigeno-ozono. L’emolisi può rappresentare una preoccupazione reale per l’esito positivo della terapia con ossigeno-ozono e per la sicurezza dei pazienti.
