Morfologia, funzioni e impiego clinico dei componenti del sangue Dr.ssa M. De Palma Seminario “ Conoscere il sangue “ Bologna, 11 marzo 2006

IL SANGUE 1 E’ il mezzo di correlazione umorale tra gli organi, che negli animali superiori è assicurato dal sistema circolatorio E’ il mezzo di correlazione umorale tra gli organi, che negli animali superiori è assicurato dal sistema circolatorio provvede al trasporto sia di O2 e CO2 che dei prodotti metabolici, delle secrezioni, dei meccanismi di difesa provvede al trasporto sia di O2 e CO2 che dei prodotti metabolici, delle secrezioni, dei meccanismi di difesa Attraverso le proteine che contiene e la loro pressione regola la distribuzione dell’H2O nell’organismo Attraverso le proteine che contiene e la loro pressione regola la distribuzione dell’H2O nell’organismo E’ il mezzo di convezione del calore tra parti più interne ed esterne del corpo E’ il mezzo di convezione del calore tra parti più interne ed esterne del corpo

IL SANGUE 2 Non è una soluzione omogenea, ma una sospensione di una fase solida corpuscolata ( globuli rossi, globuli bianchi, piastrine ) in una fase liquida, costituita da proteine, ormoni, lipidi, zuccheri, elettroliti, enzimi in mezzo acquoso Non è una soluzione omogenea, ma una sospensione di una fase solida corpuscolata ( globuli rossi, globuli bianchi, piastrine ) in una fase liquida, costituita da proteine, ormoni, lipidi, zuccheri, elettroliti, enzimi in mezzo acquoso

Aspetto del sangue prelevato in provetta Precentrifugazione Postcentrifugazione

Il SANGUE 3 Le perdite di sangue e le variazioni del rapporto cellule/plasma tendono ad essere ridotte al minimo da meccanismi autoregolatori preposti a mantenere costante la massa sanguigna Le perdite di sangue e le variazioni del rapporto cellule/plasma tendono ad essere ridotte al minimo da meccanismi autoregolatori preposti a mantenere costante la massa sanguigna la diminuzione delle cellule può, entro certi limiti, essere compensata dalla loro immissione in circolo dalla milza, mentre sulle alterazioni plasmatiche intervengono il passaggio da / negli spazi interstiziali e la secrezione urinaria la diminuzione delle cellule può, entro certi limiti, essere compensata dalla loro immissione in circolo dalla milza, mentre sulle alterazioni plasmatiche intervengono il passaggio da / negli spazi interstiziali e la secrezione urinaria

Emopoiesi 1 Emopoiesi prenatale :comprende la genesi delle cellule circolanti e dei tessuti emopoietici Emopoiesi prenatale :comprende la genesi delle cellule circolanti e dei tessuti emopoietici Emopoiesi post-natale :rigenerazione degli elementi sanguigni, che sono labili e a vita breve. Dal 5° mese oltre al fegato viene espletata dal midollo e dalla milza. Nell’adulto vertebre, teca cranica, sterno e bacino producono globuli rossi, granulociti, piastrine e mielomonociti, le formazioni linfatiche i linfociti adulti Emopoiesi post-natale :rigenerazione degli elementi sanguigni, che sono labili e a vita breve. Dal 5° mese oltre al fegato viene espletata dal midollo e dalla milza. Nell’adulto vertebre, teca cranica, sterno e bacino producono globuli rossi, granulociti, piastrine e mielomonociti, le formazioni linfatiche i linfociti adulti nell’adulto il tessuto emopoietico è il 3,5 -6 % del peso corporeo nell’adulto il tessuto emopoietico è il 3,5 -6 % del peso corporeo

EMOPOIESI 2 Normalmente tra l’elaborazione della I° cellula differenziata di ogni serie e l’immissione nel sangue circolante passano 3-5 giorni Normalmente tra l’elaborazione della I° cellula differenziata di ogni serie e l’immissione nel sangue circolante passano 3-5 giorni Data la durata limitata delle cellule ematiche, l’emopoiesi è un processo continuo Data la durata limitata delle cellule ematiche, l’emopoiesi è un processo continuo In condizioni normali ogni giorno vengono immessi in circolo circa 20 cc di globuli rossi In condizioni normali ogni giorno vengono immessi in circolo circa 20 cc di globuli rossi

L’inizio di tutto : la cellula staminale

EMOPOIESI

Cellule del sangue : durata e funzione

EMOPOIESI 3 La regolarità del passaggio in circolo delle cellule nuove, che mantiene sempre il loro tasso ematico a livelli costanti, è un fenomeno importantissimo La regolarità del passaggio in circolo delle cellule nuove, che mantiene sempre il loro tasso ematico a livelli costanti, è un fenomeno importantissimo E’ controllato dal grado di ossigenazione periferica e dall’eritropoietina ( ormone sintetizzato dal rene che stimola i midollo alla produzione di G.R. E’ controllato dal grado di ossigenazione periferica e dall’eritropoietina ( ormone sintetizzato dal rene che stimola i midollo alla produzione di G.R. una emopoiesi armoniosa richiede inoltre un apporto costante di proteine, vitamine, ferro e rame una emopoiesi armoniosa richiede inoltre un apporto costante di proteine, vitamine, ferro e rame

I globuli rossi

LA RESPIRAZIONE Le esigenze energetiche di ogni tipo di cellula sono assicurate da processi di combustione che necessitano di O2 e producono CO2 Le esigenze energetiche di ogni tipo di cellula sono assicurate da processi di combustione che necessitano di O2 e producono CO2 Il rifornimento di O2 e l’eliminazione di CO2 in eccesso sono mediati dal sangue e dall’apparato respiratorio Il rifornimento di O2 e l’eliminazione di CO2 in eccesso sono mediati dal sangue e dall’apparato respiratorio A livello polmonare ( respirazione esterna ) viene assicurato dal ricambio dell’aria attraverso i movimenti respiratori A livello polmonare ( respirazione esterna ) viene assicurato dal ricambio dell’aria attraverso i movimenti respiratori A livello cellulare ( respirazione interna ) l’O2 viene utilizzato nei processi di ossidoriduzione che producono energia ( ATP ) e acqua A livello cellulare ( respirazione interna ) l’O2 viene utilizzato nei processi di ossidoriduzione che producono energia ( ATP ) e acqua

TERAPIA TRASFUSIONALE E’ una terapia sostitutiva ad efficacia temporanea E’ una terapia sostitutiva ad efficacia temporanea E’ una risorsa terapeutica limitata E’ una risorsa terapeutica limitata Comporta rischi limitati ma misurabili Comporta rischi limitati ma misurabili Pertanto va utilizzata secondo precise indicazioni e ricorrendo selettivamente all’emocomponente specifico per il difetto che si intende correggere Pertanto va utilizzata secondo precise indicazioni e ricorrendo selettivamente all’emocomponente specifico per il difetto che si intende correggere

E’ evidente che il sangue è un prodotto biologico e, in quanto tale, non potrà essere mai assolutamente privo di rischi. E’ evidente che il sangue è un prodotto biologico e, in quanto tale, non potrà essere mai assolutamente privo di rischi. Poichè, però, al momento sono disponibili poche forme di terapie alternative all’utilizzo di sangue e derivati omologhi, non rimane che farne un utilizzo oculato e imparare a conoscere e curare le numerose complicanze soprattutto quelle potenzialmente mortali. Poichè, però, al momento sono disponibili poche forme di terapie alternative all’utilizzo di sangue e derivati omologhi, non rimane che farne un utilizzo oculato e imparare a conoscere e curare le numerose complicanze soprattutto quelle potenzialmente mortali.

OGNI ANNO 15 MILIONI DI UNITA’ DI SANGUE SONO RACCOLTE DA CIRCA 6 MILIONI DI PERSONE

Il BUON USO DEL SANGUE. “ Primum, non nocere” Euripide aveva descritto già 25 secoli fa il doppio potere del sangue, raccontando di Esculapio, Dio della Medicina, che aveva ricevuto da Atena due gocce di sangue prelevate dalla Gorgone: una scacciava i mali e tratteneva la vita, l’altra donava la morte. Euripide aveva descritto già 25 secoli fa il doppio potere del sangue, raccontando di Esculapio, Dio della Medicina, che aveva ricevuto da Atena due gocce di sangue prelevate dalla Gorgone: una scacciava i mali e tratteneva la vita, l’altra donava la morte.

ATTUALI PROBLEMATICHE DEL SISTEMA SANGUE Trasfusione di emocomponenti:  insostituibile Necessità di terapia trasfusionale : in aumento Donatori disponibili : costanti o in diminuzione

EVIDENCE BASED MEDICINE : Evoluzione gestionale EBM Fare bene le cose giuste con corretto utilizzo delle risorse Fare le cose bene in economia EFFICIENZA ANNI 80 Fare le cose giuste EFFICACIA ANNI 2000 Cercare di fare meglio QUALITA’ ANNI 90

Rischio infettivo Mai come in questo particolare momento, nel mondo intero il sangue è un farmaco a basso rischio infettivologico. Mai come in questo particolare momento, nel mondo intero il sangue è un farmaco a basso rischio infettivologico. Uno studio recente negli USA, mostra come il rischio residuo per HIV sia estremamente basso (1/ unità trasfuse) e circa 1/ e 1/ per epatite B e C rispettivamente. Uno studio recente negli USA, mostra come il rischio residuo per HIV sia estremamente basso (1/ unità trasfuse) e circa 1/ e 1/ per epatite B e C rispettivamente. CMV, batteri, protozoi, prioni………... Altri rischi...

Rischio immunologico trasfusione di unità ABO incompatibili trasfusione di unità ABO incompatibili errori di laboratorio da mancata identificazione di alloanticorpi anti eritrociti. errori di laboratorio da mancata identificazione di alloanticorpi anti eritrociti. Transfusion-associated-graft-versus- host-disease (TA-GVHD) Transfusion-associated-graft-versus- host-disease (TA-GVHD) Transfusion-related lung-injury (TRALI), Transfusion-related lung-injury (TRALI), Porpora-post-trasfusionale (PTP) Porpora-post-trasfusionale (PTP)

REAZIONI TRASFUSIONALI ACUTE ACUTE I segni e sintomi appaiono durante o entro 1-2 ore dalla fine della trasfusione RITARDATE RITARDATE I segni e sintomi possono non essere evidenti per giorni, mesi o addirittura anni dalla trasfusione

E’ impossibile giudicare la severità di una reazione trasfusionale dai sintomi di esordio perché, sia le reazioni lievi che quelle severe si presentano all’inizio con gli stessi sintomi (febbre, brividi) E’ impossibile giudicare la severità di una reazione trasfusionale dai sintomi di esordio perché, sia le reazioni lievi che quelle severe si presentano all’inizio con gli stessi sintomi (febbre, brividi) Tutte le reazioni trasfusionali dovrebbero essere trattate come potenzialmente fatali finchè l’osservazione clinica o i dati di laboratorio non stabiliscono che non lo sono. Tutte le reazioni trasfusionali dovrebbero essere trattate come potenzialmente fatali finchè l’osservazione clinica o i dati di laboratorio non stabiliscono che non lo sono.

PRINCIPALI TIPI DI REAZIONI TRASFUSIONALI ACUTE IMMUNOLOGICHE IMMUNOLOGICHE NON IMMUNOLOGICHE NON IMMUNOLOGICHERITARDATE IMMUNOLOGICHE IMMUNOLOGICHE NON IMMUNOLOGICHE NON IMMUNOLOGICHE

REAZIONI TRASFUSIONALI

DEFINIZIONE DI QUALITA’ PER LA TRASFUSIONE DI SANGUE La qualità nell’uso clinico degli emocomponenti comporta la somministrazione della corretta quantità del corretto emocomponente in maniera corretta nei tempi corretti al paziente corretto, e l’appropriata documentazione di tutto il processo e delle eventuali conseguenze Blood safety in the European Community: an initiative for optimal use.Wildbad Kreuth, Germany May 1999

ANEMIE 1 Con inadeguata eritropoiesi Con inadeguata eritropoiesi > da insufficienza primitiva ( aplasia, infiltrazione neoplastica ) > da insuff. di eritropoietina ( insuff. Renale, malnutrizione, ipotiroidismo ) Con adeguata proliferazione Con adeguata proliferazione > da eritropoiesi inefficace (talassemie, intossicazioneda Pb, carenza di acido folico e B12)

ANEMIE 2 Da emolisi periferica : >emoglobinopatie, Da emolisi periferica : >emoglobinopatie, >difetti di membrana eritrocitaria >difetti di membrana eritrocitaria > anemie emolitiche autoimmuni o immuni > anemie emolitiche autoimmuni o immuni Da perdita emorragica Da perdita emorragica

1 unità per incrementare Hb di circa 1 g/dL e/o Hct circa 3% in assenza di perdite ematiche Dosaggio ed efficacia anemia cronica circolazione extracorporea emodiluizione intraoperatoria pazienti non sintomatici e con buon compenso cardiocircolatorio pazienti intra- e post-chirurgici senza FRDI con parametri vitali stabili se anestetizzati sintomi di anemia pazienti con FDRI ventilazione assistita talassemia Hb = 6 g/dL [Hct = 20%] Hb = 7-8 g/dL [Hct = 25%] Hb = 10 g/dL [Hct = 25%] Valori soglia e condizioni per l’uso 1. Clinica dell’anemia: modalità di insorgenza, durata 2. Fattori di rischio per danno ischemico [FRDI] a 3. Valore Emoglobina (Hb) e/o Ematocrito (Hct) Parametri per l’uso Aumentare l’ossigenazione tessutale e Correzione di anemie in assenza di ipovolemia Razionale ed indicazioni Profilassi di eventuali perdite ematiche futureControindic. EMAZIE CONCENTRATE (EC) a FRDI : età avanzata, patologie cardiache, polmonari, vascolari INDICAZIONI E CRITERI DI VALUTAZIONE PER LE RICHIESTE TRASFUSIONALI

1 unità incrementa conta piastrinica di 5-10 x 10 9 /L; 1 unità/10 Kg peso ricevente Dosaggio ed efficacia emorragie maggiori profilassi in chirurgia trasfusioni massive CID acuta rischio emorragico emorragie minori nelle piastrinopenia iporigenerative emorragie nelle piastrinopatie profilassi in chirurgia nelle piastrinopatie PLTs  50 x 10 9 /L PLTs = x 10 9 /L PLTs ogni valore Valori soglia e condizioni per l’uso 1. Emorragia in atto o fattori di rischio emorragico [FRE] b 2. Conta piastrinica 3. Patologia di base Parametri per l’uso Ripristinare l’emostasi e Riduzione del sanguinamento da disordine piastrinico Razionale ed indicazioni Porpora trombotica trombocitopenicaControindic. CONCENTRATI PIASTRINICI (PLTs) b FRE : disfunzioni dell’emostasi anche iatrogena, splenomegalia, iperpiressia >38°C, convulsioni, infezione INDICAZIONI E CRITERI DI VALUTAZIONE PER LE RICHIESTE TRASFUSIONALI

1 unità incrementa 1 UI fattori coagulativi; mL/Kg peso ricevente Dosaggio ed efficacia PT e/o PTT > 1,5 volte valori normali oppure fibrinogeno < 50% del normale in caso di grave epatopatia con sanguinamento Antidoto per iperdosaggio del Warfarin Coagulazione intravasale disseminata (CID) Porpora trombotica trombocitopenica Trasfusione massiva Deficit di fattori coagulativi in assenza dei concentrati specifici Valori soglia e condizioni per l’uso 1. Emorragia in atto 2. Test della coagulazione 3. Patologia di base Parametri per l’uso Ripristinare l’emostasi e Riduzione del sanguinamento da disordine piastrinico Razionale ed indicazioni Plasma-expander ed incremento protidemiaControindic. PLASMA FRESCO CONGELATO (PFC) INDICAZIONI E CRITERI DI VALUTAZIONE PER LE RICHIESTE TRASFUSIONALI

FATTORI PREDITTIVI di ELEVATE PERDITE INTRAOPERATORIE  Età del ricevente (> 50 aa, o 50 aa, o < di 20 mesi)  Epatopatia di base ( atresia biliare, cirrosi postnecrotica, epatite, colangite sclerosante)  Ascite  Encefalopatia (nei bambini)  Stato generale scadente  Stato nutrizionale scadente (nei bambini)  Pregressi interventi di chirurgia addominale  Insufficiente produzione di fattori coagulativi  Bassa conta piastrinica

STRATEGIE PER INCREMENTARE LA PERDITA TOLLERATA La perdita tollerata dipende da : valore min. Hb / Ht tollerabile per paziente Massa eritrocitaria basale Perciò occorre : - fissare per consenso il “ trasfusional trigger “ aumentare la massa circolante basale (correzione anemia preop., attivazione predepositi, rHUEPO)

CALCOLO DEL FABBISOGNO Su base statistica ( indagine retrospettiva per tipologia di intervento ) MSBOS Limiti : non entra nel merito né della correttezza dell’indicazione né sul fabbisogno Personalizzato : si basa sulla differenza tra perdite perioperatorie ( osservazione statistica ) e perdita tollerata dedotta dalle caratteristiche del paziente ( massa basale ed Hb/ Ht finali)

Ottimizzazione delle tecniche chirurgiche ed anestesiologiche: Riduzione delle necessità trasfusionali Aumento della disponibilità residua di emocomponenti

Le donazioni sono una risorsa limitata oltre che insostituibile