Dois tipos de válvulas protéticas são utilizados para a cirurgia de substituição das válvulas cardíacas – mecânicas ou bio-protéticas. As válvulas mecânicas têm durabilidade a longo prazo, mas requerem anticoagulação vitalícia, com riscos de trombose, tromboembolismo ou sangramento espontâneo, e são, portanto, menos do que ideais, particularmente em pacientes jovens (propensas a injúrias, menstruadas ou grávidas) e em pacientes do mundo em desenvolvimento, onde o acompanhamento próximo da anticoagulação pode ser difícil.
Válvulas cardíacas bio-protéticas (BHVs) são construídas a partir de válvulas cardíacas porcinas ou pericárdio bovino preservado com glutaraldeído. Os pacientes com VHVB não requerem anticoagulação, mas a deterioração estrutural das válvulas pode ocorrer, particularmente em pacientes mais jovens, necessitando de substituição, com seu associado maior risco de mortalidade.
A maioria das substituições anuais de válvulas estimadas entre 275.000 e 370.000 são realizadas em pacientes idosos no mundo desenvolvido1. Entretanto, globalmente, estima-se que existam 15 milhões de pacientes com doença cardíaca reumática, em sua maioria jovens nos países em desenvolvimento, com pelo menos 280.000 novos casos por ano2. Apenas aproximadamente 7-8 por cento das populações chinesa e indiana têm acesso à cirurgia cardíaca1,3, mas é provável que a demanda aumente acentuadamente à medida que as economias dessas nações crescerem e a tecnologia continuar a se desenvolver, tornando a substituição valvar mais viável. Por exemplo, a substituição valvar transcutânea percutânea (na qual são utilizados BHVs) é atualmente realizada em pacientes idosos muito doentes para a cirurgia cardíaca aberta padrão4, mas deve minimizar a intensidade dos cuidados pós-operatórios necessários, tornando-a potencialmente adequada para pacientes em todo o mundo. Assim, existe um enorme ‘mercado’ potencial para a substituição do VHB.
A deterioração ou falha estrutural da válvula que ocorre nos VHB depende da idade, com <10 por cento ocorrendo em pacientes >65 anos de idade, mas falha quase uniforme em 5 anos em pacientes <35 anos de idade5. A calcificação do BHV é muito provavelmente resultado de uma combinação de processos químicos relacionados à fixação do glutaraldeído e uma resposta imunológica ao xenoenxerto (tanto humoral quanto celular)6. A razão provável de pacientes jovens demonstrarem tal destruição agressiva do VHB é o aumento da competência imunológica e do metabolismo do cálcio.
As válvulas falidas mostram evidências de inflamação (infiltração de macrófagos e células mononucleares) e trombose (deposição de plaquetas e fibrina)7, características histopatológicas semelhantes às observadas em xenotransplantes experimentais de tecidos/órgãos vivos. Assim, os avanços no campo dos xenotransplantes de órgãos experimentais podem ser aplicáveis ao desenho de BHVs mais duradouros, especialmente para doentes jovens.
Na combinação de xenoenxerto de porcina-para-humana, a galactose α1, 3 antígeno de galactose (Gal) (presente na maioria dos tecidos de porcos) é o principal alvo dos anticorpos anti-porcos humanos8. Esta reacção antigénio-anticorpo tem sido implicada por vários grupos na calcificação e falha dos BHVs9,10. Este problema pode ser pelo menos parcialmente resolvido se os BHVs forem construídos a partir dos porcos geneticamente modificados que foram desenvolvidos como fontes de órgãos para xenotransplante.
α1, porcos 3-galactosiltransferase gene-knockout (GTKO) (que não expressam antígenos Gal) foram cruzados com porcos que são transgênicos para proteínas reguladoras de complementos humanos, (por exemplo, CD46 CD55) e são conhecidos por oferecer resistência a lesões por complementos humanos. Porcos GTKO logo estarão disponíveis expressando genes “anti-inflamatórios” ou “antitrombóticos” humanos, ambos os quais podem proporcionar maior proteção a um BHV contra as respostas inflamatórias e imunológicas humanas.
Se o BHV pudesse ser moldado para proporcionar sobrevida prolongada em pacientes jovens e em pacientes nos quais a anticoagulação a longo prazo está contra-indicada, provavelmente haveria uma mudança de paradigma para a troca valvar em todo o mundo. As matérias primas necessárias para moldar os BHVs (por exemplo, válvulas ou tecido pericárdico de suínos ou vacas selvagens, não modificados) podem ser obtidas a um custo mínimo nos matadouros. Os custos das válvulas de suínos geneticamente modificados seriam sem dúvida significativamente maiores (embora diminuíssem significativamente à medida que os rebanhos de reprodução se expandissem). Dada a população de pacientes que poderiam se beneficiar mais com a melhoria do BHV, ou seja, os jovens, particularmente nos países em desenvolvimento onde a incidência de doenças cardíacas reumáticas continua alta, o custo do BHV é uma consideração importante. Talvez por isso, até o momento, as empresas envolvidas neste campo não tenham demonstrado entusiasmo em investigar os suínos geneticamente modificados como futuras fontes de válvulas ou pericárdio. Uma abordagem inovadora de empresários de países como China e Índia, aliada ao crescente acesso a rebanhos de suínos geneticamente modificados, deve resolver este dilema.