Tapani Tuppurainen anest. erl SAY:n Kehitysyhteistyöjaoksen Oletko tulossa, menossa vai jäämässä kotiin - sessio Operatiivisilla päivillä 2016 Sirppisoluanemia (SCD ) ja Anestesia 1 Punasolujen sirppiytyminen on tunnettu jo yli sata vuotta. Sirppiytymisen aiheuttava sirppisoluanemia on merkittävin hemoglobiinipatia. Nimi ei valitettavasti ole onnistunut, sillä anemia on vain yksi ilmiön oireista. Mielestäni olisi parempi puhua sirppisolutaudista (SST). Englanniksi sickle cell disease SCD. SST on ensimäinen tauti, jonka geneettinen tausta saatiin selville noin 60 vuotta sitten.
Suomen lääkärilehti Maahanmuuttajien perinnölliset hemoglobiinipoikkeavuudet Kirsi Jahnukainen, Päivi Helminen-Pacius, Anna-Kaisa Anttonen, Irma Matinlauri, Satu Mustanoja, Kirsti Sirkiä, Ulla Wartiovaara-Kautto 12-13 / 2016 vsk 71, s. 901-905 Perinnölliset hemoglobiinipoikkeavuudet ovat Suomessa harvinaissairauksia, eikä yhdelle lääkärille muodostu niistä riittävää kokemusta normaalin kliinisen työn puitteissa. Osalle potilaista tulee hoitamattoman hemoglobiinipoikkeavuuden seurauksena eteneviä kudosvaurioita, ja niiden komplikaatiot ovat kalliita hoitaa. Perinnölliset hemoglobiinipoikkeavuudet, kuten talassemia ja sirppisoluanemia, ovat yleisiä Kaakkois- Aasiassa ja päiväntasaajan alueen Afrikassa. On arvioitu, että näiden alueiden vastasyntyneistä 5-20 %:lla on perinnöllinen hemoglobiinipoikkeavuus. Alfatalassemioiden suurin esiintyvyys on Kaakkois-Aasiassa ja Länsi-Afrikassa. Beetatalassemioita löytyy laajana vyöhykkeenä Välimeren ympäristöstä ulottuen Arabian niemimaahan, Intiaan ja edelleen Kaakkois-Aasiaan. Sirppisoluanemiaa esiintyy eniten Afrikassa päiväntasaajan alueella. Suomessa asui vuonna 2013 noin 100 000 henkilöä, jotka olivat lähtöisin perinnöllisen hemoglobiinipoikkeavuuden yleisiltä esiintymisalueilta (1). Tuoreiden ennusteiden mukaan tämä luku tulee kasvamaan vielä 30 000-50 000:lla vuoden 2016 loppuun mennessä. Varovaisestikin arvioiden Suomessa tulee olemaan useita satoja, mahdollisesti jopa tuhat, periytyvän hemoglobiinipoikkeavuutensa vuoksi tietoa, seurantaa ja hoitoa tarvitsevaa potilasta. Meille tämä taudit ovat olleet täähän saakka harvinaisuuksia, mutta maahanmuuton lisääntyessä tilanne on muuttunut. SST aiheuttaa hemoglobiinin rakennemuutoksen, joka johtaa sirppiytymiseen.
Lääketieteellinen Aikakauskirja Duodecim 2005;121(14):1561-4 Jarkko Ihalainen, Marjatta Sinisalo ja Auvo Rauhala Mikrosyyttisen anemian takana voi suomalaisillakin olla talassemia Talassemiat ovat heterogeeninen ryhmä autosomissa peittyvästi periytyviä tiloja, joille on yhteistä se, että jotakin rakenteeltaan normaalia globiiniketjua muodostuu geenipuutoksen tai -vian takia liian vähän tai ei lainkaan. Maldives is a world hot spot for thalassemia. The prevalence of b-thalassemia in the population of this country is 18.1%
Sirppiytymiseen voi homozygoottisen (HbSS) perimän ohella johtaa myös heterozygoottinen (HbS) perimä, jos siihen liittyy HbC tai thalassemia 4
Kliininen kuva on monikasvoinen Krooninen hemolyyttinen anemia Toistuvat verisuonten tukkeutumiset ja kovat kivut Etenevät elinvauriot Infektiot Suuret vaihtelut taudin vaikeusasteessa
Daktyliittiin liittyy yleensä huono ennuste
ACS on vaarallisin SCD:n komplikaatio. Siihen liittyvä ARDS:n tyyppinen taudinkuva johtaa usein menehtymiseen.
Miehet: Priapismi Koska verisuonten tukkeutumista voi tapahtua elimistössä kaikkialla, niin mikään elinsysteemi ei ole suojassa ja oireita voi ilmestyä joka puolelta kehoa.
HBSS PAIN CRISIS H - Hemolysis, Hand-Foot syndrome P - Pain episodes, Priapism, Psychosocial problems C - Cholelithiasis, Cardio- megaly, Congestive heart failure, Chest syndrome B - Bone Marrow Hyperplasia/ Infarction A - Anemia, Aplastic crisis, Avascular necrosis R - Retinopathy, Renal failure, Renal concentrating defects S -Stroke: Thrombotic or hemorrhagic, Subarachnoid bleeds I - Infections: CNS, Pulmonary, GU, Bone, Joints I - Infarction: Bone, Spleen, CNS, Muscle, Bowel, Renal S - Skin ulcers (primarily leg) N - Nocturia, urinary frequency from hyposthenuria S - Sequestration crisis involving spleen or liver I - Increased fetal loss during pregnancy S - Sepsis Muistisääntö helpottamaan oireiston tunnistamista
Esiintyminen Epidemiology WHO (koko maailma) >330,000 new born with hemoglobinopathy every year 83% Sickle Cell Disease (> 300.000 new born/year) 17% Thalassemia (> 23.000 new born/year) USA : 42 Mio African Americans. The exact number of people living with SCD in the U.S. is unknown. It is estimated that: SCD affects approximately 100,000 Americans. SCD occurs among about 1 out of every 365 Black or African- American births. SCD occurs among about 1 out of every 16,300 Hispanic-American births. About 1 in 13 Black or African-American babies is born with sickle cell trait (SCT). USA: kaikki vastasyntyneet testataan
Joka neljässadas afroamerikkalainen sairastaa SCD ja joka 13. kantaa muutosgeeniä. Afrikassa suurinmat keskittymät on Nigeriassa ja Kongojoen valuma-alueella.
Kuvassa on thalassemoiden, HbC:n ja sippisolugeenin esiintymisalueet
Periytyminen HbAS HbA HbSS Periytyminen taphtuu ihan normaalisti Mendelin säännön mukaan. Jos molemmat vanhemmat ovat kantajia, niin 25% jälkeläisistä on terveitä, 25% on homozygootteja eli sairaita ja 50% kantajia. Jne.
Hemoglobiini A: rakenne ja genetiikka Nimistöä: HbF = 2 alfa ja 2 gamma ketjua (<1%) HbA = 2 alfa ja 2 beeta ketjua HbA2 = 2 alfa ja 2 delta ketjua (1-3%) Alfa ketjun synteesiä koodaa 4 alleelia kromosomissa 16 Beeta ketjua koodaa 2 alleelia kromosomissa 11 Suuri enemmistö hemoglobiinivirheistä on muissa ketjuissa kuin alfa Yhdessä punasolussa hemoglobiinimolekyylejä on satoja (200-300) miljoonia. Jokaisessa hemoglobiinimolekyylissä on pari alfa-globiiniketjua ja toinen pari jotain muuta ketjua (beeta, gamma, delta jne). 1 g hemoglobiinia kuljettaa mukanaan 1,34 ml happea. Mielenkiintoinen huomio on, että klorofylli ja Hb:n hemiryhmä ovat melkein identtiset. Klorofyllissä raudan sijalla on magnesium. Meissä aikuisissa on edelleen kolmea lajia (HbF, HbA2 ja HbA) hemoblobiinia. HbA (adult) muodostaa ylivoimaisen enemmistön. Alfaketjun virheettömyys on turvattu neljällä vastingeenillä, nonalfaketjuja tehdään kahden alleelin voimalla, siksi niissä on enemmän virheitä.
Sirppiytymisen aiheuttaa yhden aminohapon muuttuminen toiseksi globiinin beetaketjua koodaavassa geenissä. Diagnoosi: perustunut sirppiytymiseen sivelynäytteessä, joka todetaan aiheuttamalla näytteeseen esim. metabisulfiitilla hapenpuute. Nykyään käytössä ovat sofistikoidut, osin geneettiset testit. Talassemiat ovat heterogeeninen ryhmä autosomissa peittyvästi periytyviä tiloja, joille on yhteistä se, että jotakin rakenteeltaan normaalia globiiniketjua muodostuu geenipuutoksen tai -vian takia liian vähän tai ei lainkaan. Alfathalassemiassa alfaketjun määrä on vajaa, beetathalassemiassa beetaketjua uupuu.
Hemoglobiinin beetaketjun mutaatio kromosomissa 11, jossa glutamiinihapon tilalle asettuu valiini, johtaa HbS:n syntyyn ja punasolun sirppiytymiseen. Jos tilalle asettuu lysiini niin tuloksena on HbC, joka ei yksinään sirppiydy normaalin HbA:n kanssa. Sirppiytymistä tapahtuu myös, kun HbS ja HbC (HbSC) tai HbS ja beeta-thalassemia sattuvat samaan perimään, kun HbA ei ole estämässä HbS:n beetaketjujen tarttumista kiinni toisiinsa. Kun glutamiinihappo, joka on hydrofiilinen ja omaa negatiivisen latauksen vaihtuu hydrofoobiseen eipolaariseen valiiniin, tulee oksihemoblobiinista epästabiili ja kun happi on siirtynyt eteenpäin deoksihb alkaa kiteytyä ja kaskadi verenkierrossa johtaa DIC kaltaiseen kuvaan.
Sirppiytymisen takana USA 70% HbSS, 20% HbSC ja 10% HbSbeeta-thalassemia
Sirppiytymisen ja sirppiytymiskaskadin triggereitä Hypoksinen stressi (nousu vuoristoon, pitkät lentomatkat) SaO2 < 85 Asidoosi Solujen sisäinen dehydraatio Paleleminen (vaikka hapen diss.käyrä siirtyykin vasemmalle) Staasi Infektiot
Sirppisolutaudin vaikeusaste riippuu mm. HbSS perimässä vaikeimmat tautimuodot HbSC ja HbSbeeta-thalassemia ovat kulultaan lievempiä Fetaali Hb:n määrästä, jota aikuisväestöllä Afrikassa ad 15 % ja Aasiassa ad 30%
Kun negatiivisen latauksen omaava hydrofiilinen glutamiinihappo vaihtuu hydrofobiseen eipolaariseen valiiniin beetaketjussa, tulee oksihemoglobiinista epästabiili: punasolun elinaika lyhenee, syntyy hemolyyttinen anemia. Kun happi on luovutettu, niin deoksihb alkaa kiteytyä beetaketjuista. Monien eri systeemien aktivoitumiskaskadit verenkierrossa johtavat DIC-tyyppiseen taudin kuvaan. Kun negatiivisen latauksen omaava hydrofiilinen glutamiinihappo vaihtuu hydrofobiseen eipolaariseen valiiniin beetaketjussa, tulee oksihemoglobiinista epästabiili: punasolun elinaika lyhenee, syntyy hemolyyttinen anemia. Hypoksiassa deoksihb alkaa kiteytyä beetaketjuista. Hemiryhmän rauta irtoaa, solun seinämät hajoavat, moninaiset entsyymisysteemit ja adheesiomolekyylit aktivoituvat jne. ja niin nämä kaskadit verenkierrossa johtavat suonten tukkeutumiseen ja DIC-tyyppiseen taudin kuvaan.
Sirppiytyminen aiheuttaa pahimmillaan DIC:n kaltaisen oireiston
HbAS (heterozygootti) Kantajat selviävät Malariasta muita paremmin! Teorioita on useita, tietoa ei, miksi näin on. Kantajat eivät juuri kärsi geenimuutoksesta, mutta heillä on huonompi rasituksen, kuumuuden ja matalamman happiosapaineen sietokyky kuin normaali väestölla Kuolleisuus armeijassa (USA) raskaan harjoituksen yhteydessä 32/100.000 contra 1/1000.000 eikantajiin verrattuna. Lisäksi HbAS kantajilla on 50% enemmän keuhkoinfarkteja HbAS punasolut alkavat sirppiytyä kun saturaatio laskee alle 20-40% Pelkkä kantajuus on yleensä ennusteeltaan hyvä, se suojaa myös malarialta. Siihen liittyy kuitenkin eri rasitustilanteiden aiheuttamia riskejä
Sirppisolutaudin ennuste ja hoito USA: Ennen 1960 juuri kukaan ei elänyt aikuiseksi Nyt keski-ikä hieman alle 50 vuotta USAssa, parantuneiden elinolojen ja terveydenhuollon ansiosta (verensiirrot hidastavat kroonisten elinhäiriöidn syntyä) Lääkkeistä folaatilla, raudankertymisen estolääkkeillä, rokotuksilla, verenpainelääkkeillä ja antibiooteilla suuri merkitys Hydroksiurea lisää HbF määrää, estää mm adheesiomolekyylien synteesiä ja on ainoa lääkkeellinen hoitomuoto. Tulevaisuus: kantasolu ja geenisiirrot Kehitysmaissa ennuste on edelleen huono.
Anestesia: preop. Tapaa ja tutki potilas, missä kunnossa hän on? Vaso-okkluusio kriisit (VOC)?, akuutti keuhko-verenkierto syndrooma (ACS)?, aivoverenkiertotapahtumat (CVA)? Katso ettei akuuteja ongelmia. Jos oireita, ei elektiivisiä toimenpiteitä Verensiirrot: Tavoite: Hb noin 100g/l ja HbSS osuus < 30%, asia on kuitenkin kiistanalainen. Maalaisjärki sanoo että hapetus paranee, varsinkin jos verenkierto ei pysty kompensoimaan vajavaista hapentarjontaa nostamalla sydämen minuuttivolyymia Tromboosiprofylaksia Mortaliteetti laskenut 10%sta ad 1% tiedon lisääntymisen myötä, mutta komplikaatioita on edelleen paljon. Tavallisimmat leikkaukset: sappi (komplikaatioita 10-20%), sektiot (14-19%) ja ortopedia (lonkaproteesi 19%, ACS) Fokus jo kehittyneisiin elintoimintahäiriöihin ja anamneesissa mahdollisiin tautikohtausten laukaiseviin tekijöihin.
Predictors of Postoperative SCD Complications! Type of surgical procedure-low, moderate or high risk! Increased age-associated with disease progression! Frequency of recent complications-current activity of disease state! Hospitalization-Marker of disease severity! Temporal clustering of ACS-Progression of lung disease! Abnormal lung fields on radiograph-evidence of sickle chronic lung disease! Pregnancy-Increased risk of maternal complications! Pre-existing infection-triggering agent for ACS! Haplotype-African haplotypes have more severe disease than the Asian haplotype Low-risk surgical procedures include minor procedures such as inguinal hernia repair or extremity surgeries. Moderate risk procedures include more invasive interventions such as intra-abdominal operations, while high-risk events include intracranial and intrathoracic procedures. ACS acute chest syndrome; SCD sickle cell disease.
Intraop. Anestesiametodeilla ei merkitystä Hyvä valmistautuminen, hyvä hapetus, hyvä verenkierto, lämpötilakontrolli ja volyymistä huolehtiminen Saturaaatiota kannattaa mitata useammasta paikasta olipa kyseessä ya tai puudutus Jos verityhjiö, niin erittäin huolellinen exsanguinaatio
Postop. Hyvä kivun hoito Happilisä ja saturaation mittaus tarpeen mukaan Nestehoito tarpeen mukaan Aikainen mobilisaatio Antikoagulaatiohoidon jatkamistarve? On hyvä varautua suureen kipulääkkeiden tarpeeseen komplikaatioden yhteydessä.
VOC- ja ACS-kriisien hoito Vaskulaarinen okkluusiokriisi voi aiheuttaa erittäin pahat kivut, varsinkin luustossa. Voi olla, että potilas on jo huomattavan tottunut kipulääkkeisiin js kunnon annos on tarpeen. Puudutukset hyvä vaihtoehto, verenkierto ja hapetuskin paranevat ACS ilmenee yleisimmin noin 3. päivä leikkauksesta. Se voi syntyä myös luuytimen nekrotisoitumisesta aiheutuneen rasvaembolian vuoksi. Hoitoina myös corticosteroidit, FFP, verensiirrot parantamaan hapentarjontaa MOFn hoitona käytetty menestyksellä myös plasmanvaihtoa
Anesthesiology 2004;101:766-85 Firth PG, Head CA: Sickle Cell Disease and Anesthesia Erinomainen artikkeli vaikkakin jo vanha, vapaasti luettavissa netistä Kiitos tarkkaavaisuudesta!