Alterações plasmáticas do cobre e do zinco em crianças submetidas a cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea

Abstract

A cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea desencadeia importante estresse oxidativo devido à formação de espécies reativas de oxigênio e radicais livres produzidos durante o período de isquemia e reperfusão. Estes elementos são danosos para as células cardíacas e responsáveis pelo atordoamento miocárdico. Esse processo está intimamente associado com o metabolismo do cobre e do zinco. O cobre, na forma de íons livres participa na produção e transformação dos radicais livres, com consequente peroxidação lipídica e dano ao DNA. O zinco atua como antioxidante, por competição com o cobre, deslocando esse metal do sítio de ligação na proteína. O objetivo deste estudo foi analisar, na criança, a dinâmica das concentrações plasmáticas desses metais durante e após a cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea. Vinte e uma crianças de 2 a 14 anos foram incluídas no estudo. Amostras de sangue para dosagem de cobre, ceruloplasmina e zinco foram colhidas dos seguintes locais: cateter venoso central antes da cirurgia; do átrio direito; do oxigenador do circuito de circulação extracorpórea no 5° e 10° minutos após o início da CEC; do seio coronário e do oxigenador do circuito de CEC, concomitantemente, no 3º minuto após remoção da pinça da aorta e ao final do procedimento. Uma última amostra de sangue foi colhida após 24 horas. Os principais parâmetros hemodinâmicos, como a pressão arterial, freqüência cardíaca, bem como o ECG não tiveram alterações inesperadas. A concentração plasmática de cobre antes do procedimento cirúrgico foi mais alta do que a média da população pediátrica. Durante a CEC foi observada uma diminuição nas concentrações do cobre além daquela prevista para a hemodiluição, que retornou ao normal ao final da intervenção cirúrgica. As alterações da ceruloplasmina foram similares às do cobre. No grupo estudado, a concentração plasmática inicial do zinco foi menor do que a média na população pediátrica e não houve alterações significativas durante a CEC, confirmando que esse elemento não foi envolvido nas alterações metabólicas devidas a ela e sim ressaltou o papel chave do cobre nesses processos. As alterações do cobre e do zinco não foram correlacionadas. O estudo concluiu que as alterações do cobre e do zinco evidenciaram menor estresse oxidativo e consequentemente menor lesão celular. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The cardiac surgery, comprising extracorporeal circulation, is known to trigger oxidative stress due to the formation of reactive oxygen species and free radicals during the periods of ischemia and reperfusion. They are hazardous to the heart cell components and regarded as responsible for the myocardial stunned. These processes are intricately associated with the metabolism of the most important trace elements, copper and zinc. The former, in the form of weakly bonded or free ions, can easily provoke a massive sprout of free radicals, thus contributing to lipid peroxodation, DNA damage and other undesirable consequences. The latter acts as natural antioxidant, substitutes for copper in the active catalyst centers of major enzymes and carriers, and plays a significant role in the processes of cell and tissue proliferation. The purpose of the present work was to evaluate the alterations observed in the trace elements levels in children, which undergo cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Twenty one children of the age between 2 and 14 years took part in the study. The following blood samples were collected for copper, ceruloplasmin and zinc analysis: from venous line before the operation; from right atrium; from oxygenator of the extracorporeal circuit, on 5th and 10th minutes of bypass; from coronary sinus and oxygenator, simultaneously, on 3d minutes after the removal of aortic cross-clamp; at the end of the procedure and 24 hours after, that is in post-operative period. The main haemodynamic parameters, such as blood pressure, heart rate and ECG showed neither unexpected alterations, nor correlations with copper and zinc levels. Plasma concentration of copper before the operation in the group studied was higher than average in the children population. Its decrease was deeper than predicted by haemodilution and the values returned to normal and at the end of the surgical intervention. The changes in ceruloplasmin concentrations were similar to those of total copper, but showed lesser deviations. Its values returned to normal after 24 hours. Zinc concentrations before the operation in the group studied were lower than average for normal children, and there were no significant changes during the bypass, confirming that this element was not involved in the metabolic alterations, but corroborate the key role of copper in these processes. The variations in copper and zinc concentrations were not correlated. The study concluded that the changes of copper and zinc showed less oxidative stress and consequently less damage cell.