L’emofiltrazione è un trattamento medico utilizzato principalmente nelle unità di terapia intensiva per supportare pazienti i cui reni non funzionano correttamente. Questa terapia rimuove prodotti di scarto e liquidi in eccesso dal sangue quando i reni non possono farlo autonomamente, offrendo un’alternativa più delicata rispetto alla dialisi tradizionale per i pazienti criticamente malati.

Supporto Renale nell’Emergenza Critica

Quando i reni smettono improvvisamente di funzionare a causa di un danno o una malattia grave, il corpo non riesce più a eliminare i prodotti di scarto tossici e l’acqua in eccesso. Questa condizione, conosciuta come insufficienza renale acuta, è comune nelle unità di terapia intensiva e colpisce circa il 40% dei pazienti criticamente malati. Senza trattamento, questi prodotti di scarto si accumulano a livelli pericolosi, minacciando altri organi e potenzialmente causando la morte.^[1]

L’emofiltrazione è emersa come metodo per sostituire temporaneamente la funzione renale mentre i medici affrontano la causa sottostante dell’insufficienza. A differenza di alcuni trattamenti che agiscono rapidamente ma possono mettere sotto stress un corpo già indebolito, l’emofiltrazione lavora lentamente e in modo continuo, imitando il ritmo naturale con cui i reni sani puliscono il sangue. Questo approccio più delicato la rende particolarmente adatta per pazienti i cui corpi non possono tollerare rapidi cambiamenti nell’equilibrio dei liquidi o della chimica del sangue.^[2]

Gli obiettivi del trattamento si concentrano sulla rimozione dell’acqua in eccesso per prevenire il sovraccarico di liquidi nei polmoni o nei tessuti, sull’eliminazione di prodotti di scarto metabolici tossici come l’urea, sulla correzione di squilibri pericolosi nella chimica del sangue come un eccesso di potassio o un’acidità grave, e sul supporto del corpo mentre guarisce. Il trattamento continua finché i reni non recuperano la funzione o, in alcuni casi, fino a quando un paziente riceve un trapianto di rene.^[3]

Come Funziona l’Emofiltrazione

Il principio base dell’emofiltrazione si basa sulla convezione piuttosto che sulla diffusione, il che la distingue dall’emodialisi tradizionale. Durante l’emofiltrazione, il sangue viene rimosso dal paziente attraverso un tubo di grandi dimensioni chiamato catetere, solitamente posizionato in una vena grande nel collo, nell’inguine o nella parte superiore del torace. Una pompa spinge poi questo sangue attraverso un filtro speciale contenente una membrana semipermeabile con pori microscopici.^[3]

Nel filtro, la pressione spinge l’acqua e le sostanze disciolte attraverso i pori della membrana. Molecole piccole e medie—inclusi prodotti di scarto, sali in eccesso e persino alcuni composti più grandi come proteine infiammatorie chiamate citochine—vengono trasportate insieme al flusso d’acqua. Questo processo, chiamato convezione, funziona un po’ come versare acqua attraverso un filtro per caffè: il liquido passa attraverso, portando con sé le sostanze disciolte. Il liquido di scarto filtrato, chiamato ultrafiltrato, viene poi eliminato.^[6]

Poiché l’emofiltrazione rimuove grandi volumi di liquido contenente sostanze essenziali di cui il corpo ha bisogno, è necessario aggiungere un liquido sostitutivo pulito. Questo liquido sterile contiene il giusto equilibrio di sali e minerali per mantenere stabile la chimica del sangue. Può essere aggiunto sia prima che il sangue entri nel filtro (chiamata pre-diluizione) sia dopo che il sangue esce dal filtro (post-diluizione). Ogni approccio ha vantaggi: la pre-diluizione riduce il rischio di coagulazione del filtro ma è leggermente meno efficiente nella rimozione dei rifiuti, mentre la post-diluizione fornisce una migliore rimozione dei rifiuti ma può aumentare il rischio di coagulazione.^[3]

Approcci di Trattamento Standard

L’emofiltrazione viene comunemente somministrata come emofiltrazione veno-venosa continua (CVVH), il che significa che il sangue fluisce da una vena attraverso la macchina e ritorna a una vena, funzionando continuamente 24 ore su 24. Questo differisce dall’emodialisi intermittente, che tipicamente funziona solo per tre o quattro ore alla volta, due o tre volte a settimana, ed è più comune per pazienti con insufficienza renale a lungo termine.^[7]

Nelle unità di terapia intensiva, macchine specializzate come la Baxter PrisMax o PrismaFlex controllano il trattamento. Questi dispositivi regolano la velocità del flusso sanguigno, tipicamente mirando a 3-5 millilitri per chilogrammo di peso corporeo al minuto, e monitorano le pressioni in tutto il sistema per rilevare problemi. Le macchine utilizzano liquidi sostitutivi sterili preconfezionati che soddisfano rigorosi standard di purezza poiché entrano direttamente nel flusso sanguigno.^[2]

La scelta della dimensione del catetere dipende dalla dimensione del paziente, variando da piccoli cateteri 5-French per neonati di peso inferiore a 3 chilogrammi a cateteri 14-French per adulti. Le velocità del flusso sanguigno sono attentamente abbinate alla dimensione del catetere e al peso del paziente per ottimizzare l’efficacia del trattamento riducendo al minimo le complicazioni. Il filtro stesso varia di dimensioni, con pazienti più grandi che richiedono filtri capaci di gestire un flusso sanguigno più elevato e produrre più filtrato.^[15]

Prevenire la coagulazione del sangue all’interno dei tubi del filtro rappresenta una sfida importante durante l’emofiltrazione. Il sangue coagula naturalmente quando entra in contatto con superfici estranee come i tubi di plastica, quindi è solitamente necessario un farmaco anticoagulante. Gli approcci più comuni includono l’eparina sistemica, che fluidifica il sangue in tutto il corpo ma aumenta il rischio di sanguinamento, o l’anticoagulazione regionale con citrato, che previene la coagulazione solo all’interno del circuito del filtro. Con il citrato, il farmaco viene aggiunto prima che il sangue entri nel filtro, poi il calcio viene aggiunto dopo il filtro per invertire l’effetto anticoagulante prima che il sangue ritorni al paziente.^[14]

La composizione del liquido sostitutivo è attentamente controllata per soddisfare le esigenze del paziente. Le soluzioni standard contengono sodio, calcio, magnesio, cloruro e bicarbonato in concentrazioni simili al sangue sano. Tuttavia, queste concentrazioni possono essere regolate per singoli pazienti, in particolare quelli con anomalie gravi nei livelli di sodio. Ad esempio, i pazienti con sodio pericolosamente basso richiedono liquido sostitutivo con sodio ridotto per prevenire una correzione rapida, che potrebbe danneggiare il cervello. Al contrario, quelli con sodio molto alto hanno bisogno di liquido con concentrazione di sodio aumentata.^[9]

La durata dell’emofiltrazione varia ampiamente a seconda della causa sottostante dell’insufficienza renale e della velocità con cui i reni si riprendono. Alcuni pazienti necessitano di trattamento per pochi giorni, mentre altri richiedono settimane di terapia continua. I team medici valutano regolarmente la funzione renale attraverso la produzione di urina e gli esami del sangue per determinare quando il trattamento può essere interrotto. Durante tutto il trattamento, i pazienti tipicamente rimangono sedati o ricevono farmaci per il dolore per tollerare i tubi necessari e il movimento limitato.^[6]

Possibili Effetti Collaterali e Complicazioni

Diverse complicazioni possono verificarsi durante l’emofiltrazione, sebbene un attento monitoraggio aiuti a ridurre al minimo i rischi. Il sanguinamento rappresenta la preoccupazione più significativa quando vengono utilizzati farmaci anticoagulanti. I pazienti criticamente malati spesso hanno già una coagulazione del sangue anormale a causa delle loro condizioni sottostanti, e l’aggiunta di anticoagulanti aumenta questo rischio. Il sanguinamento può verificarsi dai siti di inserimento del catetere, da ferite chirurgiche o internamente in organi come il cervello o il tratto digestivo. Per questo motivo, fino al 24% dei pazienti riceve emofiltrazione senza alcun farmaco anticoagulante, accettando una coagulazione del filtro più frequente come preferibile alle complicazioni emorragiche.^[1]

La coagulazione del filtro causa interruzioni del trattamento, richiedendo la sostituzione dell’intero circuito inclusi tubi e filtro. Ogni sostituzione significa tempo perso in cui il paziente non riceve supporto renale, permettendo potenzialmente alle tossine di accumularsi. I filtri coagulati sprecano anche il sangue rimanente nei tubi, il che può essere significativo per i bambini piccoli. La ricerca mostra che l’anticoagulazione regionale con citrato estende la durata media del filtro di circa 11 ore rispetto all’eparina, riducendo le interruzioni e migliorando l’efficienza del trattamento.^[14]

I problemi legati al catetere includono infezione nel sito di inserimento o nel flusso sanguigno, sanguinamento intorno al catetere, coaguli di sangue che si formano nella vena dove si trova il catetere e problemi meccanici come piegature o rimozione accidentale. I cateteri più grandi comportano rischi maggiori ma sono necessari per un flusso sanguigno adeguato nei pazienti più grandi. I team sanitari utilizzano tecniche sterili rigorose durante l’inserimento e la manutenzione del catetere per prevenire le infezioni.^[2]

Gli squilibri elettrolitici possono svilupparsi se la composizione del liquido sostitutivo non corrisponde alle esigenze del paziente o se non vengono fatti aggiustamenti man mano che la chimica del sangue cambia. Troppo o troppo poco sodio, potassio, calcio, magnesio o fosfato può causare complicazioni gravi che colpiscono il cuore, i nervi e i muscoli. Quando viene utilizzata l’anticoagulazione con citrato, un attento monitoraggio previene l’accumulo di citrato, che potrebbe causare acidità pericolosa, o un’inadeguata sostituzione di calcio, che potrebbe influenzare il ritmo cardiaco.^[9]

La pressione sanguigna bassa si verifica talvolta durante l’emofiltrazione, in particolare quando il liquido viene rimosso troppo rapidamente. A differenza dell’emodialisi intermittente, che rimuove rapidamente grandi volumi di liquido e spesso causa cali di pressione sanguigna, l’emofiltrazione continua rimuove il liquido gradualmente, rendendola meglio tollerata da pazienti instabili. Tuttavia, una rimozione eccessiva di liquidi o una scarsa funzione cardiaca possono ancora causare problemi che richiedono aggiustamenti dei farmaci o velocità di filtrazione ridotte.^[4]

Emofiltrazione Confrontata con l’Emodialisi

Comprendere la differenza tra emofiltrazione ed emodialisi aiuta a chiarire quando ciascun trattamento è più appropriato. L’emodialisi tradizionale utilizza principalmente la diffusione: il sangue fluisce su un lato di una membrana mentre un liquido di pulizia chiamato dialisato fluisce dall’altro lato. Le sostanze disciolte si spostano dalle aree di alta concentrazione a quelle di bassa concentrazione, attraversando la membrana fino a quando le concentrazioni si equalizzano. Questo processo rimuove efficacemente molecole piccole come urea e creatinina ma è meno efficace per composti più grandi.^[1]

L’emofiltrazione si basa sulla convezione, dove la pressione spinge l’acqua e tutte le sostanze disciolte attraverso i pori della membrana insieme. Questo rimuove sia molecole piccole che grandi—incluse molecole di medie dimensioni che possono contribuire a complicazioni a lungo termine, proteine potenzialmente tossiche come la mioglobina che si accumulano quando i muscoli si decompongono, e sostanze infiammatorie come le citochine prodotte durante infezioni gravi. La capacità di rimuovere queste molecole più grandi rappresenta un vantaggio teorico, sebbene gli studi clinici non abbiano costantemente mostrato che questo si traduce in una migliore sopravvivenza del paziente.^[1]

Una revisione sistematica degli studi clinici che confrontano i due approcci non ha trovato differenze significative nella mortalità o in altri risultati importanti come il recupero della funzione renale, la disfunzione d’organo o la necessità di farmaci per la pressione sanguigna. L’emofiltrazione ha mostrato una migliore rimozione di molecole più grandi, come previsto, ma anche una durata del filtro più breve, il che significa interruzioni più frequenti. Le linee guida attuali delle principali organizzazioni nefrologiche non raccomandano quindi un metodo rispetto all’altro, lasciando la scelta alle circostanze individuali del paziente e all’esperienza locale.^[1]

Molte moderne unità di terapia intensiva utilizzano l’emodiafiltrazione, che combina sia diffusione che convezione. Il sangue passa attraverso un filtro mentre il dialisato fluisce dal lato opposto, fornendo sia la rimozione diffusiva di molecole piccole che la rimozione convettiva di quelle più grandi. Questo approccio ibrido teoricamente offre i vantaggi di entrambi i metodi. Grandi volumi di liquido sostitutivo vengono aggiunti per massimizzare la convezione, mentre il dialisato fornisce un’ulteriore clearance diffusiva. L’adozione clinica varia per regione, con alcuni paesi come il Belgio che utilizzano l’emodiafiltrazione per quasi il 30% dei pazienti in dialisi, mentre altri la impiegano raramente.^[13]

Ricerca Emergente e Studi Clinici

La ricerca in corso continua a esplorare modi per ottimizzare l’emofiltrazione ed espandere le sue applicazioni oltre il semplice supporto renale. Gli scienziati sono particolarmente interessati a capire se la rimozione di sostanze infiammatorie durante infezioni gravi o sepsi possa migliorare i risultati, basandosi sulla teoria che l’infiammazione eccessiva contribuisce al danno d’organo e alla morte nei pazienti criticamente malati.^[6]

Studi sperimentali suggeriscono che l’emofiltrazione potrebbe ridurre i livelli di citochine e altri mediatori infiammatori che circolano nel sangue durante lo shock settico. I ricercatori hanno studiato modifiche ai circuiti standard che potrebbero migliorare la rimozione di queste sostanze, inclusi filtri speciali con proprietà di adsorbimento migliorate che legano e rimuovono molecole specifiche. Alcuni centri hanno testato volumi di filtrazione più alti di quelli tradizionalmente utilizzati, ragionando sul fatto che un maggiore scambio di liquidi potrebbe eliminare le sostanze infiammatorie in modo più efficace.^[6]

Tuttavia, gli studi clinici che esaminano questi approcci hanno prodotto risultati contrastanti. Mentre le misurazioni di laboratorio spesso mostrano livelli ridotti di marcatori infiammatori, questo non si è tradotto costantemente in una migliore sopravvivenza o un recupero più rapido della funzione d’organo. La relazione tra i livelli ematici di sostanze infiammatorie e i risultati clinici appare più complessa di quanto inizialmente pensato, con una certa infiammazione possibilmente necessaria per la guarigione.^[1]

La ricerca continua a esaminare l’intensità ottimale del trattamento, il che significa quanto sangue filtrare e quanto filtrato produrre all’ora. I primi studi suggerivano che intensità più alte potessero migliorare i risultati, ma un grande studio internazionale non ha trovato benefici da un trattamento più aggressivo oltre i livelli standard. Le linee guida attuali raccomandano velocità di filtrazione di 20-25 millilitri per chilogrammo all’ora come adeguate per la maggior parte dei pazienti, con aggiustamenti basati sulla risposta individuale.^[14]

I progressi nella tecnologia delle membrane dei filtri mirano a migliorare le prestazioni e ridurre la coagulazione. Le membrane più recenti con proprietà di superficie modificate possono interagire meno con i componenti del sangue, potenzialmente estendendo la vita del filtro senza anticoagulazione o riducendo la quantità di anticoagulante necessaria. I produttori continuano a sviluppare filtri con diverse dimensioni dei pori e materiali per ottimizzare la rimozione di sostanze specifiche preservando i componenti ematici benefici.^[12]

Gli studi clinici stanno anche studiando il momento giusto—quando iniziare l’emofiltrazione dopo lo sviluppo del danno renale. Alcuni ricercatori propongono che l’inizio precoce potrebbe prevenire complicazioni e migliorare il recupero, mentre altri sostengono che aspettare permette ai reni più tempo per recuperare spontaneamente, evitando rischi di trattamento non necessari. Recenti grandi studi che confrontano l’inizio precoce rispetto a quello ritardato non hanno mostrato chiari benefici da un trattamento più precoce, sebbene il dibattito continui riguardo ai criteri ottimali di tempistica.^[1]

Gli studi che esaminano i protocolli di anticoagulazione con citrato continuano a perfezionare questo approccio per massimizzare la durata del filtro minimizzando le complicazioni. Diverse concentrazioni di citrato, velocità di infusione e strategie di sostituzione del calcio vengono confrontate per identificare i protocolli più sicuri ed efficaci. Le evidenze favoriscono sempre più il citrato rispetto all’eparina per la maggior parte dei pazienti, sebbene il citrato richieda un monitoraggio più complesso e potrebbe non essere adatto a tutti i pazienti, in particolare quelli con malattia epatica grave che non possono metabolizzare correttamente il citrato.^[14]

Metodi di Trattamento Più Comuni

• Emofiltrazione Veno-Venosa Continua (CVVH)
  • Il sangue viene continuamente rimosso da una vena, filtrato e restituito a una vena utilizzando un sistema a pompa
  • Funziona 24 ore al giorno fino a quando la funzione renale non si riprende o il paziente non necessita più di terapia intensiva
  • Utilizza la convezione per rimuovere prodotti di scarto e liquidi in eccesso
  • Richiede grandi volumi di liquido sostitutivo sterile da infondere
  • Meglio tollerata rispetto ai trattamenti intermittenti dai pazienti emodinamicamente instabili
• Emodiafiltrazione Veno-Venosa Continua (CVVHDF)
  • Combina convezione e diffusione per una rimozione migliorata di molecole sia piccole che grandi
  • Utilizza liquido di dialisato che fluisce opposto al flusso sanguigno più liquido sostitutivo
  • Teoricamente fornisce i benefici sia dell’emofiltrazione che dell’emodialisi
  • Sempre più utilizzata nelle moderne unità di terapia intensiva con attrezzature appropriate
• Strategie di Anticoagulazione
  • L’anticoagulazione regionale con citrato previene la coagulazione all’interno del circuito del filtro minimizzando il rischio di sanguinamento in tutto il corpo
  • La somministrazione sistemica di eparina fluidifica il sangue in tutta la circolazione, efficace ma aumenta le complicazioni emorragiche
  • Alcuni pazienti ricevono nessuna anticoagulazione quando i rischi di sanguinamento sono estremamente alti, accettando cambi di filtro più frequenti
  • La scelta dipende dal rischio di sanguinamento del paziente, dalla funzione epatica e dall’esperienza locale
• Accesso con Catetere
  • Cateteri a doppio lume di grande calibro posizionati nelle vene principali forniscono l’accesso al sangue
  • I siti comuni includono la vena giugulare interna nel collo, la vena femorale nell’inguine o la vena succlavia vicino alla clavicola
  • La dimensione del catetere è selezionata in base alla dimensione del paziente e alle velocità di flusso sanguigno richieste
  • Tecniche sterili rigorose durante l’inserimento e la manutenzione riducono il rischio di infezione
• Gestione del Liquido Sostitutivo
  • Soluzioni sterili preconfezionate contenenti concentrazioni elettrolitiche appropriate
  • Composizione adattata alle esigenze individuali del paziente, in particolare i livelli di sodio
  • Può essere somministrato pre-filtro o post-filtro a seconda delle circostanze cliniche
  • Il monitoraggio continuo assicura un volume e una composizione di sostituzione appropriati