ARTÍCULO DE REVISIÓN
Acta Colombiana de Cuidado Intensivo 2013; 13 (3): 169-179.
El lactato en el paciente crítico Carmelo Dueñas, MD.(1), Guillermo Ortiz, MD.(2), Ray Mendoza, MD.(3), Lorena Montes, MD.(4)
“No apagues la antorcha que humea si no tienes otros fuegos que alumbren mejor” Henrik Ibsen
Resumen En los últimos 60 años se ha publicado mucho acerca del lactato en el paciente críticamente enfermo. Esta publicación revisa aspectos fisiológicos y fisiopatológicos sobre el lactato para explicar posteriormente su utilidad en diversos escenarios clínicos como la sepsis, el trauma, la cirugía y la enfermedad cardiovascular. Adicionalmente, se presentan las evidencias existentes para promover el lactato como parámetro diagnóstico, pronóstico y de seguimiento terapéutico. Palabras clave:
lactato, perfusión tisular, anaerobiosis, pronóstico.
Lactate in the critically ill patient Abstract Over the past 60 years, much has been published about lactate in the critically ill patient. This paper reviews physiologic and pathophysiologic aspects about lactate, in order to explain its usefulness in different clinical scenarios such as sepsis, trauma, surgery, and cardiovascular disease. Moreover, the current evidence is presented that promotes lactate as a diagnostic, prognostic, and follow-up parameter. Keywords: Profesor Universidad de Cartagena, UCI Santa Cruz de Bocagrande, UCI Gestión Salud. Linde Health Care (2) Profesor Universidad del Bosque. Jefe UCI Hospital Santa Clara. Jefe programa postgrado de medicina interna Universidad del Bosque. Director Instituto de simulación médica. (3) Especialista en Medicina Interna, Universidad de Cartagena. (4) Estudiante de postgrado de Medicina Interna, Universidad de Cartagena.
lactate, tissue perfusion, anaerobiosis, prognosis.
(1)
Correspondencia: Dr. Carmelo Dueñas. Correo electrónico:
[email protected] Recibido: 20/01/2013. Aceptado: 15/07/2013.
Introducción El médico en urgencias y cuidado intensivo enfrentado al paciente crítico, tiene las difíciles tareas de establecer un diagnóstico, determinar la severidad de la enfermedad y decidir el tratamiento. Una vez instaurado este último, el galeno, al mejor estilo de un oráculo, debe predecir el grado de respuesta para hacer los ajustes que sean necesarios antes de que la condición crítica lleve al enfermo hacia un punto de no retorno, ya que como han demostrado los estudios hasta el momento, la optimización cardiovascular temprana guiada por objetivos disminuye la mortalidad, mientras que si se hace muy tarde puede incluso incrementarla (1-3).
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En la evaluación inicial del paciente crítico es fundamental contar con un marcador que oriente y guíe en esos momentos. El lactato ha sido propuesto como una herramienta útil en tales escenarios y por ello el personal de salud debe conocer sus características, ventajas y limitaciones para aprovecharlas integrándolas con el juicio clínico y tomar las mejores decisiones. A continuación se resume el conocimiento actual sobre el lactato en el paciente crítico (4).
Lactato: definición y metabolismo Fue descrito por primera vez en 1780 por Karl Wilhelm Scheele como un subproducto de la leche (2-6). Trasaburo Araki demostró que aumentaba en estados de deprivación de oxígeno; sin embargo sólo fue en 1843 cuando el químico alemán Joseph Scherer demostró la presencia de lactato en la sangre humana de dos mujeres moribundas por fiebre puerperal. Posteriormente, Carl Folwarczny, en 1858, describió niveles elevados de lactato en la sangre de un paciente vivo con leucemia. Veinte años después, en 1878, Salomon observó también el aumento de los niveles de lactato en pacientes con EPOC, neumonía, tumores sólidos y falla cardiaca. Transcurrió casi un siglo para que Fletcher describiera cómo el músculo esquelético en condiciones anaeróbicas producía ácido láctico por y qué cuando el oxígeno se encontraba disponible nuevamente éste disminuía. Estas observaciones constituyeron las bases para el entendimiento del significado de los niveles elevados de lactato sérico en los pacientes críticos (5, 6). El lactato es el producto del metabolismo anaerobio en el cual el piruvato, proveniente de la glucólisis, no ingresa al ciclo de Krebs como normalmente ocurre en condiciones aeróbicas, sino que en su lugar pasa a convertirse en ácido láctico a través de la enzima lactato deshidrogenasa, por estímulo del factor inducible por hipoxia tipo 1 (HIF-1) que a su vez inhibe la enzima piruvato deshidrogenasa (Figura 1). Durante la gluconeogénesis el lactato es convertido nuevamente a piruvato por la reversión de esta reacción química para después transformarse en glucosa (6, 7). Piruvato + NADH ↔ lactato + NAD+
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GLUCOSA
Lactato
NAD
ADP
NAD NADH
ATP
Piruvirato
X
O2
Ciclo de Krebs & Fosforilación oxidativa
Figura 1. Formación de lactato a partir de glucosa, en anaerobiosis.
Este es el mecanismo por el cual se produce energía en condiciones carentes de oxigeno ya que durante este proceso se generan dos moléculas de ATP, de modo que la formación del lactato por medio de la enzima lactato deshidrogenasa es una fuente de energía y es la única vía conocida por la que es posible la producción de lactato. Por ello, monitorizar el lactato es una forma de evaluar el metabolismo anaerobio. El lactato arterial normal es de aproximadamente 0,620 mmol/L mientras que el lactato venoso es ligeramente superior, 0,997mmol/L. En general se acepta que la concentración plasmática normal varía en un rango de 0,3-1,3 mmol/L y en general son menores a 2mmol/L en condiciones fisiológicas (7). El lactato se produce en el organismo a una tasa basal de 0,8 mmol/kg/h para un total de 1.344 mmol/L diarios en un sujeto promedio de 70 kg y esta cantidad es proveniente de eritrocitos, hepatocitos, músculo esquelético, cerebro, intestino y piel (Figura 2), si bien puede producirse en muchos otros tejidos cuando son afectados por condiciones patológicas, especialmente en enfermedad severa, donde toma su mayor importancia como valor pronóstico (7). Su eliminación es principalmente hepática en 60% (a través de gluconeogenésis y oxidación a CO2 y agua) y renal en 5%-30% (a través de su conversión a piruvato). El porcentaje restante es eliminado por el corazón y por músculo esquelético
Figura 2. Producción de lactato.
que gracias a ser tejidos ricos en mitocondrias, al igual que las células tubulares proximales, eliminan lactato por el mismo mecanismo renal (7). La relación lactato a piruvato normal es, aproximadamente, 20:1. Los niveles de lactato pueden estar incrementados por aumento en su producción o por disminución en su eliminación (7). Por tanto, los niveles plasmáticos de lactato son un reflejo de ese balance entre la producción y la eliminación, y su aumento por cualquiera de estas dos causas está relacionado linealmente con la mortalidad (6, 7). Monitorizar el lactato podría detectar a aquellos pacientes con un peor pronóstico que se pudieran beneficiar de un tratamiento más agresivo (6).
Medición La medición de la concentración de lactato se realiza por técnicas basadas en fotometría, usadas en los laboratorios clínicos, o con biosensores específicos de sustrato que están implementados en los analizadores de los puestos de atención (I–Stat). Debido a que los procedimientos de laboratorio están sujetos a procesos que evalúan su calidad, los procedimientos fotométricos aún se consideran el estándar de oro, pero la determinación del lactato por biosensores se ha encontrado aceptable para el uso clínico, si bien al mismo tiempo hay una amplia variabilidad que limita la determinación de una sola muestra y su comparación con diferentes procedimientos (8). Los niveles de lactato se pueden medir en sangre arterial y venosa central o venosa periférica, ya que los estudios han mostrado una buena correlación entre los valores obtenidos de los
diferentes sitios. La vía venosa periférica, en un contexto de urgencias, es la más accesible pero se recomienda tomar la muestra sin torniquete ya que puede elevar falsamente los niveles de lactato (9, 10).
Clasificación de hiperlactatemia La hiperlactatemia, en un paciente crítico, no siempre será resultado de hipoxia tisular; Woods y Cohen, basándose en el trabajo de Huckabee, clasificaron la hiperlactatemia en dos tipos, A y B (11): 1. La hiperlactatemia tipo A aparece típicamente por disminución de la oxigenación o perfusión; es decir, en estados de choque en los cuales el aporte de oxígeno es insuficiente para alcanzar las demandas energéticas celulares, activándose el HIF-1, que inhibe a la enzima piruvato deshidrogenasa, ocasionando su rápida acumulación a nivel intracelular para posteriormente desviarse por la vía anaerobia hacia la formación de lactato, cuya concentración aumenta rápidamente a nivel intracelular, llevando su excreción hacia el torrente sanguíneo (6, 7, 11, 12). Por ello la relación entre piruvato:lactato elevada, sirve para diferenciar la hiperlactatemia tipo A de la B. En un grupo de pacientes en choque cardiogénico, observados por Levy y colaboradores, se encontró un aumento significativo en la formación de lactato por hipoperfusión con una razón lactato:piruvato de 40:1 a diferencia de los controles de 10:1 (13). 2. La hiperlactatemia tipo B se debe a causas diferentes a la hipoperfusión, como por El lactato en el paciente crítico Dueñas y cols
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ejemplo en las observaciones de Warburg en 1920, quien al medir la producción de lactato y el consumo de oxígeno en células tumorales, bajo condiciones aerobias y anaerobias, encontró que estas células tenían un alto consumo de glucosa y producción de lactato, lo que lo llevo a suponer que la “glucólisis aerobia” se debía a una
función mitocondrial anormal, sin embargo hoy se conoce que hay una sobreexpresión de enzimas glucolíticas como la hexoquinasa que promueven una alta tasa de glucólisis en las células tumorales; sin embargo, hay otras causas de hiperlactatemia tipo B por lo que esta categoría se subclasifica (Tabla 1) (7, 14, 15):
Tabla 1. Causas de hiperlactatemia tipo B. Tipo 1 – Enfermedades subyacentes Falla renal Falla hepática Diabetes mellitus Malignidad Síndrome de respuesta inflamatoria sistémica Virus de inmunodeficiencia humana Tipo B2 - Drogas y toxinas Acetaminofén Alcoholes: etanol, metanol, dietilenglicol, isopropanol y propilenglicol Antirretrovirales análogos de nucleósidos: zidovudina, didanosina y lamivudina Agonistas ß – adrenérgicos: epinefrina, ritodrina y terbutalina Biguanidas: fenformina y metformina Cocaína, metanfetaminas Compuestos cianogénicos: cianuros, nitrilos alifáticos y nitropusiato Dietiléter Fluorouracilo Halotano Hierro Isoniazida Linezolid Ácido nalidíxico Niacina Propofol Salicilatos Estricnina Azúcares: fructosa, sorbitol y xilitol Sulfasalazina Nutrición parenteral total Ácido valproico Deficiencia de vitaminas: tiamina y biotina Tipo 3 – Errores innatos del metabolismo Enfermedad de Von Gierke: deficiencia de glucosa 6 fosfatasa Deficiencia de fructosa 1,6 difosfatasa Deficiencia de piruvato carboxilasa Deficiencia de piruvato deshidrogenasa Aciduria metilmalónica Síndrome de Kearns-Sayre Síndrome de Pearson MELAS (encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios parecidos a un ACV* Epilepsia mioclónica con fibras rojas rasgadas *Ataque cerebrovascular.
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a. B1: cuando se relaciona con enfermedades subyacentes. b. B2: cuando se relaciona con efectos de drogas o toxinas. c. B3: cuando se asocia con errores innatos del metabolismo (12, 13).
Utilidad pronóstica En los pacientes críticamente enfermos, los niveles elevados de lactato sérico al momento de admisión en el hospital como valor estático en el tiempo, están relacionados con mayor mortalidad. En 1964, Broder y Weil reportaron que niveles de lactato mayores a 4 mM/L pronosticaban un desenlace fatal (16). La más completa demostración de este planteamiento fue el estudio pionero de Weil, llevado a cabo en 1970, en 142 pacientes con shock. Weil demostró que el lactato era el mejor en discriminar sobrevivientes de no sobrevivientes (17). Monitorizar los niveles de lactato en las primeras 24 horas para valorar los cambios dinámicos de su concentración, puede predecir el pronóstico de los pacientes críticamente enfermos, incluso con más exactitud que el índice estático, demostrado por muchos estudios realizados hasta la fecha (18). En 2003, Hussain, en una revisión de 137 pacientes de UCI, encontró que el lactato inicial y a las 24 horas estaban significativamente elevados en los no sobrevivientes en comparación con los sobrevivientes (p=0,002) y en el análisis de subgrupos entre los pacientes con trauma y cirugía abdominal mayor, se confirmó la correlación significativa entre niveles de lactato y la sobrevivida. Además, en el grupo de pacientes en que el lactato se normalizaba o depuraba dentro de las primeras 24 horas hubo una mortalidad del 10%, mientras que en el grupo de pacientes con depuración de lactato entre 24 a 48 horas la mortalidad fue del 20%, en aquellos con depuración de lactato mayor a 48 horas la mortalidad fue del 23% y finalmente la mortalidad para aquellos individuos que nunca depuraron el lactato fue del 67% (19).
Al ver al lactato como una valiosa herramienta de pronóstico, se hace atractiva su inclusión en escalas pronósticas para mejorar su rendimiento. En 2010, Soliman y colaboradores estudiaron los niveles de lactato de 433 pacientes de una UCI médico-quirúrgica definiendo hiperlactatemia como una concentración sérica mayor o igual a 2 meq/L. 45% de los pacientes tenían hiperlactatemia y encontró una relación directa entre niveles de lactato y riesgo de muerte con 17% de mortalidad con concentraciones de lactato entre 2-4 meq/L a 64% en aquellos con concentraciones mayores a 8 meq/L; también se correlacionó con mayor estancia hospitalaria en UCI y scores más altos de APACHE II y SOFA (20). Cicarelli y colaboradores, encontraron que el lactato no se asociaba con disfunción orgánica, a pesar de predecir mortalidad. Sin embargo, este fue un estudio muy pequeño, que sólo incluyó 24 pacientes (21). Así mismo, una reciente revisión sistemática de la literatura encontró 33 artículos que apoyaban el uso de lactato para el monitoreo de pacientes críticos por su capacidad de predecir mortalidad. En ésta se concluyó que todos los pacientes con lactato mayor de 2,5 milimoles deberían ser monitorizados estrechamente (22). Más recientemente se ha planteado el monitoreo dinámico del lactato, es decir si sus variaciones en el tiempo tienen la capacidad de predecir mejor el pronóstico en la UCI. En 2011, Alistair Nichol realizó un análisis de pacientes que fueron recolectados de manera prospectiva en cuatro unidades de cuidados intensivos y valoró la relación entre los valores de lactato dinámico recolectados en las primeras 24 horas de admisión a UCI y la mortalidad hospitalaria y en UCI. De 5.041 pacientes se obtuvieron 36.673 muestras en las primeras 24 horas de admisión. Tanto el promedio ponderado del lactato (LACtw24) y el cambio en el lactato (LAC24) en las primeras 24 horas, fueron predictores independientes de mortalidad hospitalaria de manera lineal. Por cada incremento de unidad en LACtw24 y LAC24 el riesgo de muerte hospitalaria se incrementaba en 37% (OR 1,37, 1,29 a 1,45; p < 0,0001) y 15% (OR 1,15; El lactato en el paciente crítico Dueñas y cols
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1,10 a 1,20; p < 0,0001) respectivamente. Tales cambios dinámicos cuando se combinaban con el score de APACHE II mejoraban la predicción del pronóstico (p
