Puede referirse como la filtración de sustancias infundidas de la vasculatura al tejido subcutáneo.
La filtración de soluciones de alta osmolaridad o de agentes quimioterapéuticos puede provocar una destrucción tisular significativa y complicaciones significativas.
Esta complicación puede ser causada por el desplazamiento de la aguja desde un puerto implantado, un defecto en el tubo del catéter o la extracción del catéter de la vena debido a una fijación inadecuada.
Además, puede producirse un «retroceso» cuando el catéter está parcialmente ocluido y la infusión rastrea a lo largo del manguito de fibrina y hacia el tejido subcutáneo.
Los hallazgos que sugieren una extravasación incluyen hinchazón repentina en el sitio de la línea, mayor incomodidad del paciente durante la infusión y pérdida repentina del retorno de la sangre.
Extravasación de orina
La extravasación de orina se refiere a la afección en la que una interrupción de la uretra lleva a una acumulación de orina en otras cavidades, como el escroto o el pene en los hombres. Se puede asociar a un cálculo.
La isquemia del uréter distal, la causa más común de extravasación urinaria, ocasiona fugas en la anastomosis ureterovesical.
En general, la mayoría de los casos de extravasación urinaria ocurren poco después del trasplante y se manifiestan con sensibilidad al aloinjerto y disminución de la producción urinaria. El aumento del drenaje de la herida también es un hallazgo frecuente.
El diagnóstico a veces se puede hacer mediante un examen por ultrasonido, pero se confirma mediante análisis de creatinina del líquido de drenaje, mediante un escáner de medicina nuclear o mediante un cistograma.
Ocasionalmente, la extravasación del tracto urinario superior de un cáliz, la pelvis renal o una lesión ureteral se diagnostica mejor con un nefrostograma anterógrado. Pequeñas fugas en la vejiga se pueden tratar con drenaje de catéter Foley.
Manifestación clínica
Una lesión en la uretra que deja la fascia de Buck intacta resulta en una acumulación de orina (extravasación) limitada al pene, profunda a la fascia de Buck.
Sin embargo, si la lesión al bulbo del pene resulta en una lesión uretral que acompaña a un desgarro de la fascia de Buck, entonces la sangre y la orina extravasada se acumularían en el espacio perineal superficial, pasando al pene (exterior a la fascia de Buck), así como al escroto y a la pared abdominal anterior inferior.
La extravasación de orina que involucra la fascia de Buck comprometida puede ser apreciada clínicamente por la acumulación de sangre en la bolsa superficial, resultando en una región en forma de «mariposa» alrededor del pene.
Otros
La extravasación de orina debido a un traumatismo renal contundente u obstrucción ureteral puede llevar a la formación de un urinoma.
Extravasación de leucocitos
La extravasación leucocitaria, menos comúnmente llamada diapedesis, es el movimiento de los leucocitos fuera del sistema circulatorio y hacia el sitio del daño o infección tisular.
Este proceso forma parte de la respuesta inmunitaria innata, que implica el reclutamiento de leucocitos no específicos. Los monocitos también utilizan este proceso en ausencia de infección o daño tisular durante su desarrollo en macrófagos.
La extravasación leucocitaria se produce principalmente en las vénulas poscapilares, donde se minimizan las fuerzas de cizallamiento hemodinámicas.
Este proceso puede entenderse en varios pasos, que se describen a continuación como «quimioatracción», «adhesión por rodadura», «adhesión firme» y «transmigración (endotelial)». Se ha demostrado que el reclutamiento de leucocitos se detiene cuando se suprime cualquiera de estos pasos.
Los glóbulos blancos (leucocitos) realizan la mayoría de sus funciones en los tejidos. Las funciones incluyen la fagocitosis de partículas extrañas, la producción de anticuerpos, la secreción de desencadenantes de la respuesta inflamatoria (histamina y heparina) y la neutralización de la histamina.
En general, los leucocitos participan en la defensa de un organismo y lo protegen de enfermedades al promover o inhibir las respuestas inflamatorias. Los leucocitos utilizan la sangre como medio de transporte para llegar a los tejidos del cuerpo.
Extravasación de leucocitos
Las fases de la extravasación leucocitaria representadas en el esquema son: aproximación, captura, enrollamiento, activación, ligadura, fortalecimiento de la ligadura y extensión, fluencia intravascular, migración paracelular o migración transcelular.
Las selectinas se expresan poco después de la activación de citoquinas de las células endoteliales por los macrófagos tisulares.
Las células endoteliales activadas inicialmente expresan moléculas de P-selectina, pero dentro de las dos horas siguientes a la activación se favorece la expresión de E-selectina. Las selectinas endoteliales se unen a los carbohidratos en las glicoproteínas transmembrana leucocitarias, incluyendo sialil-LewisX.
P-selectinas: la P-selectina se expresa en células endoteliales y plaquetas activadas. La síntesis de P-selectina puede ser inducida por trombina, leucotrieno B4, fragmento del complemento C5a, histamina, tumor necrosis factor alpha o lipopolisacárido.
Estas citoquinas inducen la externalización de los cuerpos de Weibel-Palade en las células endoteliales, presentando selecciones P preformadas en la superficie de la célula endotelial. Las P-selectinas se unen a PSGL-1 como ligando.
E-selectinas: la E-selectina se expresa en las células endoteliales activadas. La síntesis de E-selectina sigue poco después de la síntesis de P-selectina, inducida por citoquinas como IL-1 y tumor necrosis factor alpha. Las E-selectinas se unen a PSGL-1 y ESL-1.
L-selectinas: las L-selectinas se expresan constitutivamente en algunos leucocitos, y se sabe que se unen a GlyCAM-1, MadCAM-1 y CD34 como ligandos.
La expresión suprimida de algunas selectinas resulta en una respuesta inmunológica más lenta. Si no se produce L-selectina, la respuesta inmunitaria puede ser diez veces más lenta, ya que las P-selectinas (que también pueden ser producidas por los leucocitos) se unen entre sí.
Las P-selectinas pueden unirse entre sí con alta afinidad, pero ocurren con menos frecuencia debido a que la densidad del sitio receptor es menor que con las moléculas más pequeñas de E-selectina. Esto aumenta la velocidad inicial de rodaje de los leucocitos, prolongando la fase de rodaje lento.
Citoquinas
La extravasación está regulada por el ambiente de citoquinas de fondo producido por la respuesta inflamatoria, y es independiente de antígenos celulares específicos.
Las citoquinas liberadas en la respuesta inmunitaria inicial inducen la vasodilatación y reducen la carga eléctrica a lo largo de la superficie del vaso. El flujo sanguíneo se ralentiza, facilitando la unión intermolecular.
IL-1 activa los linfocitos residentes y la endotelia vascular. Tumor necrosis factor alpha aumenta la permeabilidad vascular y activa la endotelia vascular.
El CXCL8 (IL-8) forma un gradiente quimiotáctico que dirige los leucocitos hacia el sitio de la lesión/infección tisular (el CCL2 tiene una función similar al CXCL8, induciendo la extravasación de los monocitos y su desarrollo en macrófagos); también activa las integrinas leucocitarias.
Avances recientes
En 1976, las imágenes de microscopía electrónica de barrido mostraron que había receptores de localización en puntas similares a microvellosidades en los leucocitos que permitirían a los glóbulos blancos salir del vaso sanguíneo y entrar en el tejido.
Desde los años 90, la identidad de los ligandos implicados en la extravasación de leucocitos se ha estudiado mucho. Este tema finalmente pudo ser estudiado a fondo bajo condiciones fisiológicas de esfuerzo cortante utilizando una cámara de flujo típica.
Desde los primeros experimentos, se observó un fenómeno extraño. Se observó que las interacciones de unión entre los glóbulos blancos y las paredes de los vasos sanguíneos se fortalecían con mayor fuerza.
Se encontró que las selectinas (E-selección, L-selección y P-selectina) estaban involucradas en este fenómeno.
El requisito de umbral de cizallamiento parece contrario a la intuición porque el aumento del cizallamiento eleva la fuerza aplicada a las uniones adhesivas y parecería que esto debería aumentar la capacidad de desplazamiento.
Sin embargo, las células ruedan más lenta y regularmente hasta que se alcanza un cizallamiento óptimo donde la velocidad de rodamiento es mínima. Este fenómeno paradójico no se ha explicado satisfactoriamente a pesar del interés generalizado.
Una hipótesis inicialmente descartada y que ha ido ganando interés es la hipótesis del bono de captura, en la que el aumento de la fuerza en la célula ralentiza las tasas de desaceleración y alarga la vida útil del bono y estabiliza el paso rodante de la extravasación de leucocitos.
La adhesión celular mejorada por flujo es todavía un fenómeno inexplicable que podría resultar de un aumento dependiente del transporte en las tasas de encendido o de una disminución dependiente de la fuerza en las tasas de desactivación de las uniones adhesivas.
La L-selectina requiere un mínimo particular de cizallamiento para mantener el balanceo leucocitario en el ligando de P-selectina glicoproteína-1 (PSGL-1) y otros ligandos vasculares.
Se ha formulado la hipótesis de que las fuerzas bajas disminuyen las tasas de descuento de L-selectina-PSGL-1 (bonos de captura), mientras que las fuerzas más altas aumentan las tasas de descuento (bonos de deslizamiento).
Los experimentos han encontrado que una disminución dependiente de la fuerza en las tasas de desaceleración dictaba una mejora en el flujo de las microesferas portadoras de L-selectina o neutrófilos en PSGL-1.
Los enlaces de captura permiten aumentar la fuerza para convertir los cortos tiempos de vida de los enlaces en largos tiempos de vida de los enlaces, lo que disminuye las velocidades de rodadura y aumenta la regularidad de los pasos de rodadura a medida que el cizallamiento se eleva desde el umbral hasta un valor óptimo.
A medida que aumenta el cizallamiento, las transiciones a los enlaces de deslizamiento acortan su vida útil y aumentan las velocidades de laminación y disminuyen la regularidad de la laminación.
Se plantea la hipótesis de que las alteraciones dependientes de la fuerza de la vida útil de la unión gobiernan la adhesión celular dependiente de la L-selectina por debajo y por encima del óptimo de cizallamiento.
Estos hallazgos establecen una función biológica para los enlaces de captura como mecanismo para una adhesión celular mejorada por el flujo.
Mientras que los leucocitos parecen experimentar un comportamiento de atrapamiento con un flujo creciente que lleva a los pasos de atado y balanceo en la extravasación de los leucocitos, la adhesión firme se logra a través de otro mecanismo, la activación de la integrina.
Otros ejemplos biológicos de un mecanismo de adhesión se observan en bacterias que se aferran firmemente a las paredes del tracto urinario en respuesta a las altas velocidades del fluido y a las grandes fuerzas de cizallamiento ejercidas sobre las células y bacterias con puntas adhesivas de fimbria.
Los mecanismos esquemáticos de cómo se propone un aumento de la fuerza de cizallamiento para causar interacciones de unión más fuertes entre las bacterias y las células diana muestran que el enlace de captura actúa de manera muy similar a una trampa de dedos china.
Para un enlace de captura, la fuerza en la célula tira de la punta adhesiva de una fimbria para cerrarla más firmemente en su célula objetivo. A medida que aumenta la fuerza de las fuerzas, más fuerte es la unión entre la fimbria y el receptor celular en la superficie de la célula diana.
Para un enlace críptico, la fuerza hace que la fimbria gire hacia la célula objetivo y tenga más sitios de unión capaces de unirse a los ligandos de la célula objetivo, principalmente moléculas de azúcar. Esto crea una interacción de unión más fuerte entre las bacterias y la célula objetivo.
El advenimiento de los dispositivos microfluídicos
Las cámaras de flujo de placas paralelas se encuentran entre las cámaras de flujo más populares utilizadas para estudiar la interacción leucocitaria-endotelial in vitro. Se han utilizado para la investigación desde finales de la década de 1980.
Aunque las cámaras de flujo han sido una herramienta importante para estudiar el balanceo de los leucocitos, existen varias limitaciones a la hora de estudiar las condiciones fisiológicas in vivo, ya que carecen de correspondencia con la geometría in vivo.
Incluyendo la relación escala/respecto (microvasculatura frente a modelos de grandes vasos), las condiciones de flujo (por ejemplo, flujos convergentes frente a flujos divergentes en bifurcaciones), y requieren grandes volúmenes de reactivos (~ ml) debido a su gran tamaño (altura > 250 µm y ancho > 1mm).
Con el advenimiento de los dispositivos basados en microfluidos, estas limitaciones se han superado. Un nuevo modelo in vitro, llamado red microvascular sintética synvivo (SMN, por sus siglas en inglés)
Fue producido por CFD Research Corporation (CFDRC) y desarrollado usando el proceso de litografía suave basado en polidimetilsiloxano (PDMS, por sus siglas en inglés).
El SMN puede recrear la vasculatura in vivo compleja, incluyendo características geométricas, condiciones de flujo y volúmenes de reactivos, proporcionando así un entorno biológicamente realista para estudiar el comportamiento celular de la extravasación, pero también para la administración y el descubrimiento de fármacos.
Deficiencia de adhesión leucocitaria
La deficiencia de adhesión leucocitaria (LAD, por sus siglas en inglés) es una enfermedad genética asociada con un defecto en el proceso de extravasación de los leucocitos, causado por una cadena defectuosa de integrina β (que se encuentra en LFA-1 y Mac-1).
Esto afecta la capacidad de los leucocitos para detenerse y someterse a la diapedesis. Las personas con deficiencia de adhesión leucocitaria sufren de infecciones bacterianas recurrentes y trastornos en la cicatrización de heridas. La neurofilia es un sello distintivo de la deficiencia de adhesión leucocitaria.
Extravasación (intravenosa)
La extravasación es la filtración de medicamentos potencialmente dañinos infundidos por vía intravenosa (IV) en el tejido extravascular alrededor del sitio de infusión.
La fuga puede ocurrir a través de las venas quebradizas en los ancianos, a través del acceso previo a la punción venosa, o a través de fugas directas de dispositivos de acceso venoso colocados incorrectamente. Cuando la fuga no tiene consecuencias perjudiciales, se conoce como infiltración.
El mejor «tratamiento» de extravasación es la prevención. En casos de necrosis tisular, puede ser necesario el desbridamiento quirúrgico y la reconstrucción. Los siguientes pasos generalmente están involucrados en la gestión de la extravasación:
- Detener la infusión de inmediato. Ponte guantes estériles.
- Reemplace el cable de infusión con una jeringa desechable.
- Lentamente aspire la sangre del brazo, preferentemente con la mayor cantidad de solución de infusión posible.
- Eleve el brazo y descanse en una posición elevada.
- Si hay ampollas en el brazo, aspire el contenido de las ampollas con una nueva aguja delgada.
En dos ensayos clínicos multicéntricos de fase II, abiertos y de brazo único, se evitó la necrosis en el 98% de los pacientes. Después de que la infusión intravenosa haya finalizado, lave la cánula con el líquido apropiado.
Lesión de extravasación cutánea
La lesión por extravasación ocurre como lesión tisular local y necrosis por extravasación de quimioterapia accidental en los tejidos circundantes.
La verdadera incidencia de extravasaciones de quimioterapia es desconocida. Se estima que la incidencia de extravasación de quimioterapia vesicante por vía intravenosa es del 1% al 6%.
La concentración, el tipo y la cantidad de vesicante, así como la ubicación de la extravasación, pueden influir en el grado de necrosis tisular resultante.
Los factores de riesgo adicionales incluyen soluciones altamente alcalinas, ácidas o hipertónicas; dispositivos de acceso vascular rígidos o permanentes; y las características del paciente, incluidas las venas esclerosadas o frágiles, la obesidad, la incapacidad para verbalizar el dolor o una percepción sensorial alterada.
Extravasación, invasión y metástasis
La extravasación es el proceso de invasión de células tumorales desde el interior de un vaso al parénquima del órgano.
La extravasación fue vista como un paso limitante de la velocidad para la formación de metástasis, pero los estudios de microscopía intravital han indicado que la extravasación puede ser un proceso notablemente eficiente, al menos en algunas situaciones.
Por ejemplo, el 87% de las células de melanoma murino B16F1 que se inyectaron a través de la vena mesentérica en el hígado se detuvieron en el hígado 90 minutos después de la inyección y el 83% de las células inyectadas se encontraron en el parénquima hepático en 3 días, lo que indica que más del 95% de las células arrestadas extravasado.
Los mecanismos moleculares subyacentes a la extravasación se consideran idénticos a los implicados en la invasión, y los ensayos in vitro de extravasación revelan una contribución de las moléculas de adhesión celular, las proteinasas y los factores de motilidad.
Existe controversia sobre si se requiere extravasación para la formación de metástasis. En el caso de algunas metástasis pulmonares, hay evidencia de que las células tumorales se pueden unir al endotelio pulmonar, sobrevivir y crecer intravascularmente. La extravasación ocurre en este modelo solo cuando los focos intravasculares superan al vaso.
Extravasación en células cancerosas
Es uno de los pasos finales de la cascada metastásica, donde la célula cancerosa atraviesa la capa de células endoteliales después de detener en la vasculatura en, por ejemplo, el cerebro, para ingresar al microambiente cerebral.
El sitio de metástasis y el origen de las células tumorales primarias afectarán la tasa de extravasación.
Por ejemplo, los cánceres de pulmón de células pequeñas con frecuencia cruzan la barrera hematoencefálica, una barrera endotelial, para establecer metástasis en el cerebro. En un estudio, una célula tardó 48 horas en extravasarse en el cerebro, frente a las 6 horas para extravasarse en el hígado y 16 horas para extravasar el pulmón.
La extravasación también ocurre en fisiología normal, demostrada por la migración de leucocitos.
Se han determinado paralelos entre la extravasación de leucocitos y la extravasación de células cancerígenas diseminadas utilizando estudios de cultivo celular in vitro en microscopía de contraste de fases y de lapso de tiempo y cámaras transwell.
Los leucocitos establecen la extravasación a través de la migración transendotelial activada por citocinas (TEM, por sus siglas en inglés).
Los cambios citoesqueléticos ayudan en el proceso de extravasación de leucocitos, incluidos los pasos de «acoplamiento» y «bloqueo».
En la adhesión de los leucocitos antes de la extravasación completa, las citoquinas activan el endotelio, lo que desencadena la expresión de las selectinas.
Estas selectinas ayudan a acoplar el leucocito, lo que resulta en el rodaje de leucocitos a lo largo de las células endoteliales, mediado por un gradiente de citoquinas proinflamatorias.
