Efectos adversos de la protamina
y sus vías de administración
Emmanuel SP Meléndez
Enero 2023
Un día como hoy..
Elvis Presley 1954
Graba su primer
disco…
EUA
Nace Isaac Newton
1643
Puntos a tratar…
• Historia
• Introducción
• Farmacología
• Efectos adversos
• Vías administración
• Conclusiones
Antecedentes históricos
1916-18
Descubrimiento
de la heparina
• McLean, Johns
Hopkins
• (18): Howell y
Holt ”heparina”
• Agonista AT III
1936
Primeros
ensayos en
humanos
• HNF
• TEV: profilaxis y
tratamiento
Principios
S
XX
Complejo con
insulina para
prolongar
efecto,
disminuir
absorción
1937-39
Antídoto
• Chargaff y Olson
• Posible la primera
cirugía cardiaca
bajo CEC
Introducción
• Complejo protamina-heparina (Disociación
de heparina con antitrombina restauración de
propiedades procoagulantes de la sangre)
• 1mg de sulfato de protamina neutraliza 90-
115UI de heparina
• Inicialmente, dosis de 1-1.3mg de protamina
por c/100U de heparina Dosis excesivas
Basado en experiencia y práctica
Conformación
• Polipéptido policatiónico
pequeños, ↑ arginina (>70%)
• PM: 4,000-10,000 Da
• 32 aminoácidos
Br J Anaesth. 2018 May;120(5):914-927.
• Primeros usos: preparaciones de
insulina para prolongar efecto
hipoglucemiante
• Único aprobado por FDA para
reversión intraoperatoria
¿Qué pasa si ponemos heparina en la
protamina in vitro…?
Que hay en la
bibliografía…
• Evidencia limitada y
controversial ---
• Basado en experiencias
individuales
• Regímenes de centros
especializados
• Consecuencia:
sangrado prolongado +
↑ transfusiones
Br J Anaesth. 2018 May;120(5):914-927.
Mecanismo de acción
• Unión electrostática entre grupo catiónico
(protamina) + aniónico (heparina)
• Relación 1:1
Heparina (ácido) + protamina (base)
sal neutra inactiva
• Disociación de complejo anti-
trombina/heparina ↑AT III
Br J Anaesth. 2018 May;120(5):914-927.
Mecanismo de acción
• Propiedades anticoagulantes
• Efecto sobre las plaquetas
• Interferencia con factores de coagulación
• Ruptura del coágulo
↓ agregación
plaquetaria –
dosis dependiente
↓ generación de trombina
Fibrinógeno ↓ fibrina
*Pruebas viscoelásticas
Fibrinolisis
↓ fuerza coágulo
y tiempo de lisis
*Terapia
antifibrinolítica
Br J Anaesth. 2018 May;120(5):914-927.
Efectos adversos
• Incidencia: 0.06– 10.6%
• Prevención:
• Periodo de infusión 15-30 minutos
• ¿Sitio de infusión?*
• ↓ Dosis
• Titulación con base en dosis total de heparina administrada
• Mínima necesaria
J Thorac Cardiovasc Surg. 1999 Aug;118(2):354-60.
Efectos adversos- Sitio de infusión
• They showed that administration
of protamine via the ascending
• aorta was the least associated
with blood pressure and arterial
• oxygenation changes compared
with administration through
• the central venous line, albeit
that the changes were not
• clinically relevant and
transient.74 These observations
suggest
• that the adverse effects of
protamine administration may be
• diminished by choosing a slow
infusion method and the correct
• location of infusion.
Efectos adversos
Efectos
hemodinámicos
Tipo 1: Hipotensión
Tipo 2:
Inmunológico
2A: Anafilaxia
2B: Anafilactoide
2C: EAP no
cardiogénico
Tipo 3: Hipertensión
pulmonar
Arch Cardiol Mex. Oct-Dec 2007;77 Suppl 4:S4-185-93.
Efectos adversos
Toxicidad Células endoteliales y
miocitos cardíacos
• Depresión de función cardiaca y
vasodilatación directa
• Liberación de histamina
• Anormalidades inmunológicas
• Formación de Ac hasta 1 mes
posterior a Cx cardiaca; activación de
complemento
• Vasoplegia
• Hipertensión pulmonar
J Thorac Cardiovasc Surg. 1999 Aug;118(2):354-60.
Monitorización
• TCA
• Post-protamina: no correlaciona adecuadamente concentración residual de
heparina
• No útil para titular dosis de protamina o valor predictivo
• Pruebas viscoelásticas
• Evaluación específica de dosis residual de heparina
• Prueba sensible a protamina – prolongada en ↑ proporciones de dosis
• Adecuada interpretación independientemente de la prueba utilizada
• Resultados similares
Br J Anaesth. 2018 May;120(5):914-927.
Dosis
• Guiado por efecto en paciente
• Hemostasia
• Concentración plasmática de heparina
• *No basado en TCA post-CEC
• Múltiples estrategias
• Proporcional a lo administrado
• Modelo farmacocinético (algoritmo)*
• Titulado con base en [heparina]
• Evitar efecto de rebote
J Cardiothorac Vasc Anesth. 2018 Feb;32(1):88-120.
• Análisis del Sistema de manejo de la hemostasia (HMS) + TCA para
individualizar titulación de dosis de protamina
• ↓ protamina = ↓ sangrado, ↓ transfusiones, ↑ cuenta plaquetaria
• HMS:
• 1. Concentración circulante de heparina
• 2. Respuesta del px a la heparina
• 3. TCA basado en volumen sanguíneo y parámetros de CEC
Resultados:
0.84:1 sobre dosis iniciar
administrada, suficiente para
revertir
*Muestra pequeña (42 pacientes)
Ann Card Anaesth. Apr-Jun 2021;24(2):178-182.
Conclusiones
• Evitar relación heparina: protamina >1:1
• Desconocimiento sobre dosis ideal; 0.6-1
• Titular dosis con base en heparina total administrada
• Algoritmos: estrategias individualizadas para preservar hemostasia
Validar efectividad de modelos farmacológicos
Conclusiones
• Heparina: anticoagulante más utilizado en CEC
• Protamina sigue siendo fármaco de elección para la reversión
• Sobredosis: Efecto anticoagulante paradójico
• Inhibición de factor VW-GP 1b
• ↓ generación de trombina
• Alteración en plaquetas
• Conocer y prever posibles eventos adversos asociados a la protamina
• Uso de HMS para individualizar correcto manejo
1: hígado de perro
2: Hígado de buey
3: pulmón de buey
intestino de cerdo
El efecto anticoagulante de la heparina, normalmente se revierte con protamina, un polipéptido altamente catiónico que tiene la facultad de unirse a la heparina para formar un complejo molecular estable, sin actividad anticoagulante como tal, aunque la protamina misma por sí sola tiene un leve efecto anticoagulante. El complejo de heparina y protamina es retirado del cuerpo y desglosado por el sistema reticuloendotelial, rico en arginina, mediante una reacción estequiométrica acidobásica.
ahora es producido principalmente a través de la biotecnología recombinante.
They showed that administration of protamine via the ascending
aorta was the least associated with blood pressure and arterial
oxygenation changes compared with administration through
the central venous line, albeit that the changes were not
clinically relevant and transient.74 These observations suggest
that the adverse effects of protamine administration may be
diminished by choosing a slow infusion method and the correct
location of infusion.
El tipo III iniciado con hipotensión e hipertensión pulmonar catastrófica, lleva en ocasiones a una insuficiencia cardíaca derecha.
Protamine sulfate has numerous and infrequently fatal side effects such as systemic arterial hypotension, peripheral vasodilation, bradycardia, decreased cardiac output, pulmonary artery hypotension or hypertension, decreased oxygen consumption, thrombocytopenia, and leukopenia
Protamine has been found to be toxic to endothelial cells and cardiac myocytes, and it has been shown to enter the interstitium of organs such as the heart, directly affecting cellular function
Mechanisms suggested to explain toxicity have included direct vasodilation and depressionof cardiac function,7 release of histamine,3 immunologic abnormalities,8 generation of thromboxane,9 inhibition of carboxypeptidase N in the plasma,2 and activation of complement.10 Total cationic charge appears to be an important determinant for both anticoagulation reversal and toxicity of protamine-like peptides
The aforementioned studies suggest the need for a
more accurate protamine dosing strategy in cardiac surgery, but
all have methodological limitations, including insufficient statistical
power. Further studies are required to evaluate the
benefits of a calculated protamine-based algorithm for patient
bleeding and transfusion requirements.
A
principios del siglo XX, se descubrieron las propiedades
anticoagulantes de la heparina; hoy
sigue siendo el anticoagulante más usado durante
CEC.