solución de glucosa-insulina-potasio (gik): efectos ... · pdf fileacción. el...

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Vol. 76 Supl. 4/Octubre-Diciembre 2006:S4, 144-151

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* Del Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez.

Correspondencia: Dr. Eduardo Rojas Pérez. Departamento de Anestesiología, Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez.(INCICH, Juan Badiano Núm. 1 Sección XVI, Delegación Tlalpan, 14080, D.F.), Tel. 55-73-29-11 Ext. 1291. Fax: 5573-0994,E-mail: [email protected].

Summary

GLUCOSE-INSULIN-POTASSIUM (GIK) SOLUTION:CARDIOPROTECTIVE EFFECTS OF INSULIN

In the Anesthesiology Department of the InstitutoNacional de Cardiología The medical staff usesthe glucose insulin potassium i.v. for myocardialprotection. The energy is dereived from lipidic betaoxidation, glucose breakdown and amino acidcatabolism in mitochondria. In myocardial is-chemia, from de aortic cross clamping, the meta-bolic myocardial substrates diminished as wellas the energy produced by adenosine (ATP).During myocardial ischemia, an increase in longchain lipids emhances mitochondrial permeabil-ity, promotes depletion of citochrome C and lostof the capability of transmembrane regulation. Inthe hipoperfused myocardium, by coronary vas-oconstriction, short chain fatty acids oxidationpredominates, if fatty metabolism during reperfu-sion is elevated. More of them will enter [IBM1] theKrebs cycle and, as a consequence, less energywill be produced. The glucose-insulin-potassiumsolution provides the glucose needed by themyocardium in reperfusion conditions and pro-tects the cellular membrane’s integrity as well aspumps and ionic channels, it allows maintainingthe action potential probably because ATP-de-pended channels block and prevent potassiumloss, it reduces the cytosol calcium overload andprevent cardiac arrhythmias, preserves the sodi-um ATPasa pump avoiding the rise in cytosolicsodium; glucose prevents the production of freeoxygen radicals. Fatty acids, during ischemia, areresponsible for the metabolism and elevation ofenzymes, such as acilcarnitine and acylcoenzime-A, which promote intracellular calcium overloadand arrhythmias. The insulin has anti-inflamma-tory effects and anti-apoptoic effects. When bloodglucose is controlled during the perioperative pe-riod the mortality is reduced(Arch Cardiol Mex 2006; 76: S4, 144-151)

Resumen

El Departamento de Anestesiología del InstitutoNacional de Cardiología utiliza la solución de glu-cosa-insulina-potasio como terapéutica de pro-tección miocárdica. La energía proviene de lasmitocondrias por beta-oxidación de lípidos, la de-gradación de la glucosa por glucólisis y el catabo-lismo de aminoácidos. En la isquemia miocardi-ca, por el pinzamiento cruzado de la aorta,disminuyen los sustratos metabólicos del miocar-dio y la energía generada por el trifosfato de ade-nosina. En isquemia miocárdica, los lípidos decadena larga se acumulan y aumentan la per-meabilidad mitocondrial, depletan el citocromo Cy pierden la capacidad de regular el potencialtransmembrana. En el miocardio hipoperfundidopor vasoconstricción coronaria, predomina la oxi-dación de ácidos grasos de cadena corta y si elmetabolismo de ácidos grasos en reperfusión eselevado entran más al ciclo de Krebs y como con-secuencia se obtiene poca energía. La soluciónde glucosa-insulina-potasio aporta la glucosa quenecesita el miocardio en condiciones de reperfu-sión y protege la integridad de la membrana celu-lar, bombas y canales iónicos, permite mantenerel potencial de acción posiblemente porque blo-quea los canales de potasio dependientes de ATPy previene la pérdida de potasio; reduce la sobre-carga del calcio en el citosol y evita arritmias car-díacas, preserva la bomba de sodio ATPasa, loque atenúa el aumento del sodio citosólico; porúltimo, la glucosa previene la formación de radi-cales libres de oxígeno. Los ácidos grasos en is-quemia son los responsables del metabolismo eincremento de los triglicéridos y enzimas como laacilcarnitina y acil-coenzima A con los cuales sepromueve la sobrecarga de calcio intracelular yse favorecen las arritmias. La insulina tiene efec-tos anti-inflamatorios y anti-apoptoicos, y cuandola glucosa sanguínea es controlada durante elperioperatorio, reduce la mortalidad.

Solución de glucosa-insulina-potasio (GIK): Efectoscardioprotectores de la insulinaEduardo Martín Rojas Pérez,* Pastor Luna Ortiz,* Xenia Serrano Valdez,* Bernardo JFernández Rivera,* Alfredo de Micheli*

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xisten varias estrategias con GIK, dise-ñadas para lograr el control estricto de laglucosa perioperatoria. Todas estas solu-

ciones GIK, han arrojado diferentes resultados.En un inicio se propuso que la insulina tenía lacapaciadad de influenciar el sustrato a través delas vías metabólicas miocárdicas y la transmi-sión de señales transmembrana. En cirugía derevascularización coronaria y en infarto agudodel miocardio la GIK atenúa las alteracionespostisquémicas en la homeostasis de lípidos yglucosa. También se ha encontrado que reducela respuesta inflamatoria sistémica con la admi-nistración de GIK. El objetivo de esta revisiónes analizar las acciones de la insulina como com-ponente de la solución de GIK en la proteccióndel miocárdico isquémico; acciones de la GIKhipeinsulinémica normoglicémica, y en la res-puesta inflamatoria sistémica.El control estricto de la concentración de la glu-cosa sanguínea durante el intraoperatorio, dis-minuye la mortalidad en los pacientes diabéti-cos después de la cirugía cardíaca. La diabetesmellitus, por sí misma es un factor de riesgo in-dependiente, que adjunto a la hiperglucemia dela diabetes no controlada, estrés quirúrgico, res-puesta inflamatoria sistémica secundaria a la ci-rugía y a la circulación extracorpórea, empeoraeste comportamiento1 (Tabla I). El manejo de laglucosa en pacientes con diabetes mellitus estáencaminado a evitar la hiperglucemia o la hipo-glucemia. La hiperglucemia persistente, se defi-ne como cuatro mediciones seriadas con la glu-cosa arriba de 200 mg/dL, a pesar del tratamientocon insulina. Cuando la determinación de la glu-cosa se encuentra entre 150 y 200 mg/dL en el

Palabras clave: Solución glucosa-insulina-potasio. Protección miocárdica. Efectos insulínicos.Key words: Glucose-insulin-potassium solution. Myocardial protection. Effects of insulin.

intraoperatorio y menos de 140 mg/dL en elpostoperatorio la mortalidad es menor del 2.4%en pacientes controlados de la glucemia y del11% en pacientes no controlados. A pesar de lasguías para el control de la glucemia intraopera-toria, un 50% de los pacientes no son controla-dos adecuadamente y el 36% de los pacientesrequieren de insulina. Cuando los pacientes re-ciben insulina en infusión continua controlada,y la glucosa sanguínea se mantiene entre 80 y110 mg/dL, la mortalidad disminuye en un 30%.Entonces si la glucemia está por arriba de 210mg/dL, la mortalidad tiende a aumentar. Por lotanto, siempre que sea posible, se deben buscarcifras cercanas a 145 mg/dL de glucosa sanguí-nea postoperatoria como máximo, para tratar dedisminuir la mortalidad en los pacientes diabé-ticos y no diabéticos operados de cirugía cardía-ca y torácica.2

A pesar de las recomendaciones anteriores, siem-pre se cuestiona si hay una relación entre el des-control de la glucemia y la morbilidad y morta-lidad en los pacientes operados de cirugíacardíaca. Es complicado responder esta pregun-ta, porque ha habido resultados contradictorios.Lo que está a favor menciona que es claro que lahiperglucemia aumenta el tamaño del infarto,daña la función endotelial, afecta la autorregu-lación de la microcirculación coronaria, dismi-nuye el desarrollo de la circulación colateralcoronaria, en parte porque se produce un aumentode las reacciones al oxígeno y los mecanismosdirectos relacionados con el daño a la produc-ción del óxido nítrico. Estudios en animales de-muestran que los niveles sanguíneos circulantesadecuados de insulina ofrecen ciertos efectosprotectores cardíacos al activar el metabolismodel miocardio por diversas vías para protegerlocontra el daño isquémico.3 Este interés es porsaber si la insulina es un predictor independien-te de mortalidad,4 al mejorar las vías aeróbicasdel metabolismo miocárdico después del perío-do de isquemia que corresponde al pinzamientoaórtico. Esto ha sido cuestionado porque la ad-ministración de insulina preoperatoria no tieneinfluencia en la morbilidad y mortalidad de es-tos pacientes, como lo ha demostrado la aplica-ción de la insulina en la hiperglucemia aguda;por lo tanto, la gran importancia de la terapia de

Tabla I. Factores de riesgo independientes de compli-caciones graves en pacientes diabéticos que requie-ren cirugía cardíaca con circulación extracorpórea.

Hipertensión pulmonarEscaso control intraoperatorio de la glucemiaTransfusión intraoperatoria de eritrocitosBypass cardiopulmonar hipotérmicoCreatinina plasmática preoperatoriaTiempo de bypass cardiopulmonar

Quattarra A, Lecomte P, Le Manach, Jacqueminet S, PlatonovI, Poner N, et al: Poor intraoperative blood glucose control isassociated with a worsened hospital outcome alter cardiacsurgery in diabetic patients. Anesthesiology 2005; 103: 687-94.

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la insulina está en el estado agudo intra y posto-peratorio y no en el crónico incluyendo elpreoperatorio.5

La insulina como componente de la solución deGIK, aporta beneficios como reducir en el posto-peratorio la fibrilación atrial, menos infección dela herida esternal, inotrópicos, soporte ventilato-rio y mortalidad.6 Sin embargo, estos beneficioshan sido puestos en duda debido a los resultadoscontroversiales de los diferentes estudios al res-pecto.7 El análisis de la literatura reporta dife-rentes concentraciones de los componentes dela solución GIK, la velocidad y tiempo de admi-nistración. Nosotros pensamos que ésta es la ra-zón por la cual algunos estudios no encuentranbeneficios de la solución de GIK. También suge-rimos que la solución de GIK se debe iniciarinmediatamente después de realizar la inducciónde la anestesia y se debe mantener durante elbypass cardiopulmonar y en las primeras 12 ho-ras postoperatorias. También debemos acompa-ñar los rescates con bolos de insulina de acciónrápida de acuerdo a esquema, porque el objetivoes mantener la glucosa a menos de 145 mg/dL8

(Tabla II). Un fundamento propuesto para iniciaresta infusión antes del bypass cardiopulmonar eslograr efecto y concentración de la insulina plas-mática suficientes antes de que aparezca la resis-tencia a la insulina por la hipotermia y la circula-ción extracorpórea.9 Esta acción puede contribuira mantener la glucosa sanguínea más controladadurante la circulación extracorpórea.10 Existe evi-dencia de que la hiperglucemia en pacientes condiabetes o sin diabetes, después de la cirugía car-díaca, causa mayor morbilidad y mortalidad, so-bre todo en pacientes con riesgo de isquemia mio-

cárdica o daño por reperfusión.¹¹ En modelos ex-perimentales, la infusión de GIK atenúa la res-puesta a la isquemia por reperfusión, porque evi-ta mayor daño endotelial y mejora la producciónde óxido nítrico: por lo tanto, menor apoptosis delas células endoteliales de los vasos coronarios. Aesto se le conoce como el efecto vascular protec-tor de la GIK.¹²La circulación extracorpórea hipotérmica indu-ce una respuesta adrenérgica elevada, disminu-ye el consumo de glucosa periférica y la secre-ción de insulina, así como la resistencia a suacción. El resultado metabólico de la escasa ac-ción de la insulina durante el bypass cardiopul-monar es aumento de lipólisis con mayor canti-dad de ácidos grasos libres. El miocardioreperfundido no utiliza adecuadamente los áci-dos grasos, utiliza glucosa; por lo tanto, una for-ma de saber que hay mal metabolismo es medirla cantidad de ácidos grasos no esterificadoscomo los triglicéridos que en presencia de lipó-lisis estarán aumentados.La respuesta inflamatoria sistémica, provocadapor la circulación extracorpórea, es otro mecanis-mo por el cual se puede llegar a la hiperglucemia;una mayor respuesta inflamatoria siempre llevaconsigo una mayor elevación de la glucosa. Lahiperglucemia es mejor controlada si los nivelesde insulina en sangre son mayores. Cuando losniveles de insulina alcanzan 700 a 800 pmol/L,los niveles de glucosa sanguínea se encuentranentre 4 y 6 mmol/L.1 El efecto benéfico de estacifra permanece dentro de las siguientes 6 a 8 horaspostoperatorias, después el comportamiento me-tabólico es parecido con el aporte de solución deGIK o sin ella. En este estudio también se midie-ron interleucinas, y la que resultó elevada fue laIL- 1-8 en los pacientes que no recibieron solu-ción de GIK durante el transoperatorio y las pri-meras 8 horas postoperatorias. La proteína C reac-tiva es otro marcador: se encuentra más elevadadurante la circulación extracorpórea cuando lospacientes no reciben la solución GIK que cuandola reciben.¹³ Por lo tanto, se han propuesto variasacciones de la solución GIK, y específicamentede la insulina para reducir la respuesta inflamato-ria sistémica¹ (Tabla III).

Efectos de la insulina sobreel flujo sanguíneo coronarioA la insulina se le ha encontrado un efecto modu-lador del flujo sanguíneo coronario, y produce unefecto vasodilatador coronario a dosis dependien-

Tabla II. Protocolo de insulina intravenosa postope-ratoria.

Glucosa Porcentaje desanguínea infusión U/h Bolos adicionalesmg/dL para insulina U de insulina

< 80 Dextrosa 30% 10 mL 080-99 0.5 0100-124 1 0125-159 2 0160-199 4 0200-234 6 0235-274 8 2≥275 8 5

Quattarra A, Lecomte P, Le Manach, Jacqueminet S, Platonov I,Poner N, et al: Poor intraoperative blood glucosa control isassociated with a worsened hospital outcome alter cardiac sur-gery in diabetic patients. Anesthesiology 2005; 103:687-94.



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te, sobre todo cuando hay elevadas concentracio-nes plasmáticas de insulina. Estudios con emisiónde positrones en los pacientes obesos jóvenes o enquienes toman dexametazona, han mostrado quela vasorreactividad coronaria está disminuida oabolida y el efecto vasodilatador coronario no seobserva. En pacientes diabéticos tipo I, sin dañomicrovascular o neuropatía diabética, la vasorreac-tividad coronaria está presente, lo que significaque la insulina utiliza una vía a través del sistemanervioso simpático normofuncional para realizareste mecanismo.15 Los vasos coronarios del pacientediabético son susceptibles a la vasoconstricciónpor disfunción endotelial, debido a una disminu-ción de prostaciclina y óxido nítrico con incre-mento de la endotelina-1. La insulina regula la víaóxido nítrico y L-arginina dando como resultadodisminución de la resistencia vascular coronariacon mejoría de la función miocárdica durante lareperfusión. En el paciente diabético, la insulinatiene efecto antitrombótico, porque disminuye elfactor activador del plasminógeno. Estos datosmuestran que la insulina tiene la capacidad demodular la perfusión coronaria; sin embargo, laadministración de esteroides como la dexameta-zona acaba con la reserva del flujo sanguíneo co-ronario en pacientes diabéticos tipo I y no en lossujetos sanos.

Tratamiento de la hiperglucemia con lasolución de glucosa-insulina-potasiodespués de la cirugía cardíacaEn muchos ensayos clínicos, los resultados de laadministración de la GIK son diferentes, proba-

blemente porque en cada uno de ellos la con-centración de la GIK es distinta, así como la ve-locidad y el tiempo de su administración sondistintos. Otro motivo de obtener diferentes re-sultados es el objetivo por el cual se administróla GIK. Es posible que esto haya originado re-sultados controversiales. En el paciente diabéti-co y no diabético, con infarto agudo del miocár-dio, los niveles de creatina fosfoquinasa fracciónMB (CPK MB) son menores cuando reciben lasolución de GIK que cuando no la reciben, porlo que se concluye que dicha solución tiene be-neficios protectores del miocardio isquémico poruna vía metabólica y disminuye la mortalidaden IAM de 33 a 11%.16 En un gran estudio inter-nacional, donde participaron más de 20,000 pa-cientes, las conclusiones mencionan la necesi-dad de otros grandes estudios con objetivosespecíficos para demostrar la eficacia de la GIKen el paciente que tiene IAM con elevación delST, porque en este gran estudio de meta-análisis,no se demostró impacto en la mortalidad de lospacientes cuando sufrieron paro cardíaco, o cho-que cardiogénico.¹ También se ha escrito que sibien no tiene beneficio, tampoco es perjudicialen pacientes con IAM con ST elevado, sino quese refieren como un efecto neutral.18 En pacien-tes postangioplastía por IAM con elevación delST, dosis elevadas de GIK produjeron mejoríaen la fracción de eyección del VI y menor acti-vidad enzimática y tamaño del infarto; proba-blemente la dosis elevada de GIK aportó mayorbeneficio junto con la angioplastía.19 En pa-cientes que han sido intervenidos de angioplas-

Tabla III. Propiedades anti-inflamatorias de la insulina.

• Disminuye la producción de:• Radicales libres.• Atenúa la acción inflamatoria de la glucosa.• Factor inhibidor de la migración de macrófagos.• Acciones perjudiciales del factor de necrosis tumoral.• La producción de ácidos grasos libres no esterificados.• Potencializa la posible liberación de óxido nítrico sintetasa.• Proteína p-47, que es una proteína llave en el sistema NADP oxidasa.• Efecto anti-apoptoico por la activación de la fosfatidilinositol-3-kinasa vía akt.• La concentración de citocinas, así como la 1-proteína quimioatrayente (hermoattractant) de los monocitos y

del factor activador del plasminógeno, especialmente notado en pacientes con obesidad exógena.• En modelos experimentales se ha observado que estimula la proteína d-6-desaturase y d-5-desaturase, que

son esenciales en la formación de prostaglandinas E2 y sus precursores, antiagregantes plaquetarios,potentes vasodilatadores y que suprimen la formación del factor de necrosis tumoral e interleucina 2.

• Efecto neuroprotector cerebral y medular contra la isquemia, junto con la insulina el factor de crecimiento, yactivación de la NF-KB y Janus Kinase 8JAK.

Khaury W, Klausner JM, Ben-Abraham R, Szold O. Glucose control by insulin for critically III surgical patients. J Trauma. 2004:57;1132-1134.



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tía coronaria trasluminal percutánea y en pacien-tes infartados sin signos evidentes de falla car-díaca, se ha utilizado la GIK. Se ha observadoque la presión capilar pulmonar es menor, aun-que sin diferencia significativa, por lo que semenciona que la GIK no afecta la función hemo-dinámica de manera negativa.20 La angioplastíacoronaria en pacientes con IAM sin elevacióndel segmento ST, puede originar daños por dis-función microvascular, microembolización o mi-croinfartos. La solución GIK se ha utilizado enpacientes con estas características y se ha obser-vado en ellos menor daño miocárdico porquelos niveles de Troponina I son menores.²¹ Sinembargo, otro estudio menciona que no hay be-neficios con la GIK en los pacientes postangio-plastía coronaria trasluminal percutánea, porquela fracción de eyección del ventrículo izquierdono aumenta, aunque tampoco disminuye.²² Elaumento del metabolismo de la glucosa cardía-ca en la isquemia y su repercusión es protectorpara el miocardio porque reduce la oxidación deácidos grasos libres, lo que mejora la funcióndel miocardio con relativa mejoría de la glucóli-sis. Sin embargo, los efectos protectores no pare-cen mediados entre la curva de balance entre loscarbohidratos y los ácidos grasos libres, sino porel papel de la insulina.²³ La regulación del meta-bolismo cardíaco y la terapéutica para el trata-miento de la isquemia miocárdica han sido estu-diadas por lo menos durante 40 años. En general,se acepta que la terapia con GIK mejora las con-diciones cardíacas después del IAM, aunque estaobservación no es uniforme. Las discrepanciaspueden ser debidas a las grandes cantidades delíquidos administrados o a las dosis tan variadasde insulina. Es evidente que al mejorar la glucó-lisis mejoraría la producción de ATP, y para estotambién se han ensayado otros inhibidores de laoxidación de ácidos grasos libres como la trime-tazadina y la ranolazine. Estos fármacos dismi-nuyen el consumo de oxígeno y los requerimien-tos de ATP para la oxidación del palmitato y dela glucosa. El acoplamiento entre la glucólisis yla oxidación de la glucosa abate la producciónde protones, lo que reduce la acidosis intracelu-lar. Sin embargo, este acoplamiento puede nodeberse a la acción de la glucosa e insulina. Loque sí se sabe, es que la producción de lactato esmenor probablemente por mayor oxidación deglucosa y menor producción de ácidos grasosno esterificados. Dosis elevadas de GIK, que in-cluye 0.1 U kg-¹/h de insulina y un aporte ade-

cuado de glucosa, son adecuadas para mantenerlos niveles de glucosa sanguínea en pacientesoperados de cirugía cardíaca y en estado críti-co.² Es frecuente encontrar reportado que el me-canismo de protección miocárdica es incremen-tar la glucosa miocárdica para mejorar laeficiencia por disminuir el consumo de oxíge-no, mejorar el acoplamiento de la oxidación deglucosa y la glucólisis, además de reducir la aci-dosis intracelular. Sí hay una marcada mejoríade la eficiencia cardíaca cuando se incrementanla glucosa y la insulina debido a que la relaciónentre la oxidación de la glucosa y la glucólisises adecuada sobre todo después de la isquemia yla reperfusión, lo que se evidencia con una recu-peración más rápida del miocardio.

Tratamiento de la hiperglucemiacon una infusión de insulinaen pacientes críticos y operadosde cirugía cardíacaEn el paciente crítico hay varias vías para llegara la hiperglucemia: el estrés, la inmovilidad, elaumento de catecolaminas, hormona de creci-miento, de glucagón, y la respuesta inflamatoriasistémica. En estos pacientes, los niveles eleva-dos de insulina hacen que el hígado produzcaniveles elevados de glucosa, lo que en los teji-dos periféricos pronto desarrolla resistencia a lainsulina.Para prevenir la hiperglucemia, la insulina nosólo tiene efectos protectores en el corazón, tam-bién en las mitocondrias del hepatocito. Con lahiperglucemia hay cambios ultraestructurales delas mitocondrias, y estos cambios son virtual-mente ausentes cuando hay normoglucemia. Estose ha asociado con alta actividad de la cadenarespiratoria en el complejo I y IV de los pacien-tes que reciben terapia con insulina; por lo tan-to, la hiperglucemia ocasiona toxicidad del he-patocito por daño a nivel de las mitocondrias.En el diabético, se incrementa el daño oxidativocon aumento de la producción de altos nivelesde radicales superóxidos, con inhibición de en-zimas glucolíticas como el gliceraldehido-3-fos-fato deshidrogenasa, lo que resulta en daño vas-cular de tejidos y órganos. La hiperglucemiaafecta la movilidad de neutrófilos y su actividadde defensa con incremento de los riesgos de in-fección.En una fase aguda de la enfermedad, la produc-ción de la glucosa se aumenta por la sobrerregu-lación de la glucogenogénesis y de la glucoge-



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nólisis; si se logra mantener niveles de insulinaelevados en sangre, estas vías se suprimen. Cuan-do un paciente se moviliza, se estimulan las en-zimas del músculo esquelético como la fosfofe-nolpiruvato carboxilasa y esta enzima limita laglucogenogénesis. La movilidad esquelética,estimula los transportadores de la membrana ce-lular de la glucosa, especialmente el GLUT-4.25

Cardioplejía insulínicaSodi-Pallares y colegas,31 propusieron utilizar lasolución de GIK para el tratamiento del IAM yestablecieron que puede limitar el tamaño delárea afectada, la ectopia ventricular y mejorar lasobrevivencia. Más tarde otros estudios mostra-ron los beneficios mencionados más la conser-vación de los fosfatos de alta energía y de lafunción ventricular. Sin embargo, los estudiosposteriores no mostraron consistencia y las so-luciones administradas no fueron bien estudia-das en base a su velocidad ni a su concentraciónde insulina y glucosa. Estas dudas, y el adveni-miento de la cardioplejía sanguínea caliente,también disminuyeron el interés por la cardio-plejía insulínica fría. El trifosfato de adenosinase deriva de la glucólisis y es vital para la estabi-lidad de la membrana celular, transporte de io-nes, integridad de la célula cardíaca, del endote-lio vascular y de la célula muscular lisa. Laconservación íntegra de la función del endote-lio coronario ha sido demostrada con el parocardíaco por cardioplejía insulínica, debido aque reduce la necrosis endotelial y los produc-tos finales tóxicos del metabolismo de los áci-dos grasos esterificados y radicales libres. Laglucosa es precursor del piruvato, que con elcarboxilato, maleato, oxalacetato constituyesustratos en el ciclo del ácido cítrico. La glucosapuede reponer los sustratos reducidos despuésde la isquemia estimulando el metabolismo oxi-dativo. Estudios experimentales han mostradoque la glucosa se convierte en piruvato restau-rando la función contráctil y reponiendo los sus-tratos depletados del ciclo del ácido cítrico. Losbeneficios de la insulina en el miocardio postis-quemia consisten en estimular la piruvato des-hidrogenasa, para estimular el metabolismo oxi-dativo aeróbico post reperfusión. La insulinaayuda a revertir la resistencia a la insulina, quese produce durante el bypass cardiopulmonar,así como a disminuir el consumo y la produc-ción de ácidos grasos libres postisquemia. Lacardioplejía insulínica a 29 °C estimula el meta-

bolismo aeróbico durante la reperfusión, previe-ne la liberación de lactato y la falla ventricularcon una mejoría en el índice de trabajo cardíaco.Es posible que beneficie especialmente a lospacientes diabéticos al disminuir la concentra-ción de ácidos grasos libres. Consideramos quelas bases fisiológicas de la insulina para el trata-miento del paciente en cirugía cardíaca estribanen el objetivo de tener mejor funcionamientodel miocardio en la reperfusión y la recupera-ción más rápida del corazón.

Normoglucemia en cirugía cardíacacon una adecuada concentraciónde insulinaLa normoglicemia en cirugía cardíaca ha proba-do ser benéfica en pacientes diabéticos como enlos no diabéticos. Para lograr este efecto, las con-centraciones de insulina en sangre deben ser ele-vadas durante el bypass cardiopulmonar paraque, al momento del despinzamiento de la aorta,el metabolismo miocárdico de la isquemia searealizado por la glucosa y la insulina. Lo queindica que la solución GIK debe mantenersedurante la circulación extracorpórea y despuésen la terapia intensiva por lo menos durante lasprimeras 8 a 12 horas. Existen diferentes esque-mas para realizar este tratamiento, es posible quedeba ser adaptado al tipo de paciente y de acuer-do al lugar donde se realice el tratamiento.

Estudios especializados que apoyanlos beneficios de la soluciónde glucosa-insulina y potasioLa ecocardiografía de contraste ha mostrado quela función cardíaca mejora durante la isquemiaaguda. En pacientes con isquemia crónica conmiocardio viable y disfunción ventricular iz-quierda, la GIK mejora la movilidad segmenta-ria de la pared del ventrículo izquierdo, el volu-men sistólico final y la velocidad miocárdica. Elefecto de la GIK se observa en zonas con perfu-sión coronaria ausente o normal. El efecto de laGIK no es mediado por catecolaminas, la pre-sión arterial media y el lactato no varían, sinoque modifica el volumen al final de la sístole.Esto sugiere que la solución de GIK mejora lafunción ventricular de modo semejante al de ladobutamina. El mecanismo que utiliza la solu-ción GIK incluye efecto metabólico y sobre elflujo coronario directo. Es posible que produzcamayor cantidad de ATP por vía de la glucólisis,mejore el transporte de moléculas a nivel de la



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membrana, restaure el metabolismo del calcio einhiba la utilización de los ácidos grasos libres.El miocardio aturdido, hibernante o crónicamen-te mal perfundido, puede mejorar con la solu-ción GIK, debido a que el miocardio isquémicodepende del aporte de glucosa.27 La prueba deestrés con dobutamina en dosis bajas se utilizapara observar miocardio viable, tal efecto ha sidocomparado con el de la solución de GIK y losdos métodos son adecuados para detectar laszonas miocárdicas recuperables.28 Esto tambiénse ha reportado en pacientes que han sufrido IAManterior.29

Hiperglucemia en adultos y niñosDespués de muchos avances en cirugía cardíaca,las complicaciones por déficit neurológico con-tinúan. La hiperglucemia se ha mostrado comocausa de estos daños cerebrales en modelos deanimales. Hay algunas diferencias en el metabo-lismo de la glucosa entre el adulto y el niño. Laglucosa cruza la barrera hematoencefálica por eltransportador GLUT-1, y entra a la célula por elGLUT-3. La glucólisis se lleva a cabo por la fos-forilación de la glucosa por la hexoquinasa 1,que junto con la acción de la GLUT-3, incremen-ta cinco veces el porcentaje del metabolismo dela glucosa del neonato comparado con el deladulto. Este porcentaje aumentado del metabo-lismo de la glucosa corresponde al aumento dela actividad sináptica, sinaptogénesis, y mieli-nización de ciertas zonas específicas del cere-bro. El metabolismo de la glucosa abastece deATP para proveer de energía y mantener los gra-dientes de los iones y preservar la homeostasiscelular. El cerebro del neonato es capaz de meta-bolizar cuerpos cetónicos, ácidos grasos librespara generar ATP bajo otras condiciones fisioló-

gicas, también metaboliza lactato para producirATP y un 60% de sus requerimientos energéti-cos. El lactato cruza la barrera hematoencefálicamás que en el adulto, y durante la isquemia elcerebro del neonato es capaz de buscar en el lac-tato y el glucógeno reservas de energía. Estu-dios en animales demuestran que la hipergluce-mia daña al cerebro en presencia de isquemiaglobal o focal. Aunque la hiperglucemia ayudaa producir ATP, retrasa la glucólisis y originafalla de la producción de energía durante la is-quemia; el resultado es acidosis láctica, lo quelleva a destrucción celular. La hiperglucemia hasido mencionada como protectora del cerebrodel neonato en presencia de isquemia, debido aque el cerebro neonatal es capaz de metabolizarlactato. Es importante recalcar que la hiperglu-cemia debe prevenirse pero también la hipoglu-cemia, porque se ha visto electroencefalográfi-camente mayor daño cerebral con hipoglucemiaque con hiperglucemia en el neonato.30

En resumen, consideramos que los efectos de laGIK son benéficos y que debe administrarse enlos pacientes que van a cirugía cardíaca y soste-nerse por lo menos de 8 a 12 horas postoperato-rias.Los efectos de la insulina como componente dela GIK, son relevantes y tienen efecto benéfico,debido a la tendencia a mejorar la morbilidad ymortalidad, sobre todo en pacientes diabéticos.La solución GIK, iniciada con Sodi Pallares,31 sedebe administrar al paciente con isquemia mio-cárdica, siempre y cuando se adapte a la pobla-ción, para que la velocidad, la concentración yel tiempo de administración aseguren una con-centración plasmática adecuada que favorezcaun mejor control de la glucemia y una mejoríade la función cardíaca.

Referencias

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