Trapianto di cuore artificiale, a che punto siamo nel 2016?

Sveva Valguarnera
Sveva Valguarnera
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Il 45% dei pazienti in attesa di un trapianto di cuore muoiono prima di riuscire a riceverlo; per questo motivo, negli ultimi decenni è stata esplorata la possibilità di realizzare cuori artificiali, i cosiddetti TAH. Questi dispositivi si distinguono dagli assistenti meccanici cardiaci, i VAD, che si limitano a supportare il cuore nella sua funzione senza sostituirlo. I cuori artificiali sono generalmente concepiti come dispositivi temporanei, pensati per supportare la funzionalità circolatoria del paziente in attesa di un trapianto di cuore; tuttavia, negli ultimi anni sono stati progettati e realizzati cuori artificiali pensati per essere permanenti, da utilizzare nei casi in cui il trapianto di cuore non è una possibilità realistica: ad esempio, in Italia sono stati sottoposti a trapianto di cuore artificiale un ragazzo di 15 anni affetto da distrofia di Duchenne e un giovane di 26 anni affetto da linfoma, causato dai farmaci antirigetto che assumeva in seguito a un primo trapianto di cuore, avvenuto 12 anni prima.

Al di là di questi casi eclatanti, i cuori artificiali trovano la principale applicazione nel caso di pazienti affetti da insufficienza cardiaca, una condizione la cui prevalenza aumenta con l’età: si stima che nel mondo vi siano più di 23 milioni di persone affette da insufficienza cardiaca, e che almeno un milione si trovino allo stadio D, in cui la patologia è refrattaria al trattamento farmacologico. Il trapianto di cuore è spesso l’unica speranza per coloro che soffrono di insufficienza cardiaca, ma i donatori disponibili sono pochi e il 60% dei cuori trapiantati si rivelano essere disfunzionali, portando così gli scienziati a ricercare soluzioni alternative come i VAD e i TAH.

Quella del cuore artificiale è una storia che ha un’origine ben più lontana di quella che ci si aspetterebbe: il primo cuore artificiale della storia è infatti stato rinvenuto in una mummia egizia scoperta da un gruppo di archeologi nella Valle dei Re, impiantato nel petto di una donna di età compresa tra i 35 e i 40 anni. Stando ai patologi che hanno esaminato la mummia, il cuore artificiale era riuscito a supportare la circolazione della donna per diverse settimane, portandola poi alla morte a causa della rottura di una valvola.

Il primo trapianto di un cuore artificiale moderno risale invece al 1982, quando Barney Clark ha ricevuto il Jarvik 7, uno dei primi modelli di cuore artificiale, così chiamato in onore del medico che l’ha progettato, Robert Jarvik. Barney Clark era un dentista di 61 anni che soffriva di insufficienza cardiaca allo stato D e non poteva essere sottoposto a trapianto di cuore; pur sapendo che si trattava di una procedura altamente sperimentale, decide di sottoporsi al trapianto di cuore artificiale per amore della scienza: sopravvisse per 112 giorni, pur presentando una serie di complicanze che lo portarono all’insufficienza renale e infine alla morte. La procedura fu però ritenuta un successo, e negli anni successivi vennero impiantati altri cuori artificiali su pazienti svedesi e statunitensi: Jarvik 7 si rivelò essere estremamente efficace nel sostenere la circolazione di un paziente in vista di un trapianto cardiaco, con un record di sopravvivenza di 620 giorni, quasi due anni.

Le successive versioni di Jarvik 7 furono chiamate CardioWest e SynCardia, e affrontarono molte delle limitazioni che caratterizzavano il loro progenitore: innanzitutto venne creata una versione più piccola del dispositivo, adatta all’uso nelle donne e nei bambini. Gli ulteriori miglioramenti si concentrarono sulla mobilità del paziente: Jarvik 7 doveva infatti essere collegato a una console delle dimensioni di un frigorifero, limitando fortemente la mobilità del paziente. Le successive versioni del cuore artificiale si servivano di console sempre più piccole, ma che dovevano comunque essere portate o indossate dal paziente. Un altro problema era rappresentato dal sito d’uscita dei tubi per l’aria, utilizzati nel meccanismo pneumatico, che rendevano i pazienti a rischio di infezioni. Infine, i cuori artificiali avevano meccanismi piuttosto rumorosi che rendevano la loro presenza immediatamente evidente.

Tutte queste limitazioni portarono negli anni ’90 allo sviluppo di una nuova tecnologia di cuori artificiali: nacque così AbioCor, un cuore elettromeccanico totalmente impiantabile. A differenza dei modelli pneumatici, AbioCor non prevede alcun sito d’uscita né alcun collegamento tra il cuore e la console: la parte del dispositivo che viene impiantata è composta da un’unità toracica in titanio, una batteria interna, un controller e un TET – trasferitore transcutaneo di energia interno. Quest’ultimo è un oggetto a forma di disco che permette il trasferimento dell’energia mediante un solenoide che viene posizionato all’esterno del corpo, evitando in questo modo la presenza di cavi che fuoriescono dal corpo del paziente.

I componenti esterni includono invece la console – che è sostanzialmente un computer portatile – una scatola di collegamento a radiofrequenze e la parte esterna del TET.

Sebbene AbioCor sia notevolmente più silenzioso e comporti un rischio di infezione decisamente minore, non è privo di svantaggi: innanzitutto a causa del peso elevato (di circa 2 kg) non è adatto a tutti i pazienti, e vi sono ancora dei dubbi sulla sua biocompatibilità e durabilità a lungo termine.

La ricerca sui cuori artificiali è ancora aperta: l’invecchiamento della popolazione e la scarsa disponibilità di cuori da trapiantare porterà in futuro a un numero sempre maggiore di persone affette da insufficienza cardiaca, e al momento non esiste un dispositivo che sia in grado di fornire una soluzione adeguata a lungo termine e per tutti i pazienti, specialmente nei casi pediatrici in cui l’insufficienza cardiaca è congenita e sarebbe preferibile un cuore artificiale che possa durare il più a lungo possibile. Negli ultimi quarant’anni sono stati fatti passi da gigante: i prossimi decenni apriranno senza dubbio la strada a possibilità sempre nuove e affascinanti, e salveranno la vita a moltissime persone.

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