Psychobiological mechanisms underlying cognitive decline in cardiac surgery patients

Le innovazioni tecnologiche conseguite nella seconda metà del XX secolo hanno ridotto le complicazioni maggiori e la mortalità nei pazienti sottoposti a cardiochirurgia. Nonostante gli evidenti benefici clinici nella pratica medica, un numero significativo di pazienti presenta disfunzioni neurologiche e/o psicologiche nel periodo postoperatorio che, a loro volta, sono responsabili per l’incremento della mortalità perioperatoria e della morbidità postoperatoria. Tali disfunzioni neurologiche e cognitive in seguito a cardiochirurgia sono il risultato di diversi fattori preoperatori e/o intraoperatori. Mentre le variabili demografiche, biomediche e psicologiche (tra cui ansia e depressione) rappresentano importati fattori preoperatori associati allo stato di salute postoperatorio, l’ipoperfusione cerebrale, l’embolizzazione e/o i processi neuroinfiammatori associati al bypass cardiopolmonare durante la chirurgia rappresentano fattori di rischio intraoperatori per le disfunzioni neurologiche e cognitive postoperatorie. Sebbene vi sia un sempre crescente interesse nello studio delle disfunzioni psicologiche in seguito a cardiochirurgia, i meccanismi psicobiologici sottostanti il declino cognitivo postoperatorio devono ancora essere indagati. Perciò, nella presente tesi sono descritti quattro studi che, per prima cosa, avevano lo scopo di indagare l’entità del declino cognitivo e della depressione in seguito a cardiochirurgia e, in secondo luogo, miravano ad identificare alcuni fattori di stampo psicobiologico coinvolti nel declino cognitivo e depressione postoperatori. L’Esperimento I mirava, come scopo principale, a fornire nuove evidenze circa la relazione, nel periodo preoperatorio, tra ansia, depressione, disfunzioni cognitive e punteggi di rischio biomedico (lo Stroke Index e l’European System for Cardiac Operative Risk Evaluation) in pazienti in attesa di intervento cardiochirurgico. I risultati del presente studio hanno indicato che, mentre entrambi i punteggi di rischio biomedico erano associati allo stato cognitivo preoperatorio dei pazienti cardiochirurgici, solo l’European System for Cardiac Operative Risk Evaluation teneva in considerazione anche i fattori di rischio associati all’ansia e depressione. Lo scopo principale degli Esperimenti II e III era indagare l’associazione fra fattori emodinamici cerebrali perioperatori e disfunzioni cognitive in seguito a cardiochirurgia. L’Esperimento II è stato disegnato per indagare se l’ipoperfusione cerebrale preoperatoria potesse essere un predittore di declino cognitivo postoperatorio nei pazienti sottoposti a cardiochirurgia, anche dopo aver controllato per i più comuni fattori di rischio demografici e biomedici. L’Esperimento II ha mostrato che l’incidenza del declino cognitivo si associava selettivamente all’ipoperfusione nell’arteria cerebrale media sinistra, mentre la velocità di flusso ematico nell’arteria cerebrale media destra non correlava con il declino cognitivo postoperatorio. L’ipoperfusione cerebrale sinistra, quindi, sembra rappresentare un fattore di rischio indipendente per il declino cognitivo in pazienti sottoposti a cardiochirurgia. L’Esperimento III è stato disegnato per determinare il ruolo dell’asimmetria e della natura della microembolizzazione intraoperatoria sul declino cognitivo postoperatorio in pazienti sottoposti a chirurgia valvolare. L’Esperimento III ha mostrato che la microembolizzazione intraoperatoria nell’arteria cerebrale media sinistra correlava significativamente sia con il declino cognitivo nell’immediato postoperatorio (alle dimissioni) che a distanza nel tempo (a 3 mesi dall’intervento chirurgico), mentre gli eventi embolici nell’arteria cerebrale media destra non erano associati né al declino cognitivo immediato né a distanza nel tempo. Inoltre, i microemboli solidi correlavano significativamente con il declino cognitivo immediato ma non al follow-up di 3 mesi. Al contrario, è stata riscontrata un’associazione significativa tra gli eventi microembolici gassosi ed il declino cognitivo immediato e a 3 mesi di distanza dall’intervento chirurgico. Dato il ruolo rilevante giocato dalla depressione come fattore di rischio per le disfunzioni cognitive postoperatorie, lo scopo principale dell’Esperimento IV è stato quello di indagare, nel periodo postoperatorio, se e come la depressione potesse influenzare l’attività elettroencefalografica durante un compito di imagery emozionale, il quale, a sua volta, implica sia un’elaborazione di tipo cognitivo che emozionale. Sebbene nessuna differenza tra i gruppi sia stata riscontrata nell’attività elettroencefalografica a riposo, rispetto ai controlli non depressi, si osservava nei pazienti depressi una ridotta attività theta frontale durante il compito di imagery emozionale. Inoltre, una ridotta ampiezza della theta frontale si associava selettivamente a disregolazione emozionale (ridotta capacità di reappraisal). Questi esperimenti, considerati nel loro insieme, forniscono una migliore e più approfondita comprensione dei meccanismi psicologici e fisiologici sottostanti il fenomeno del declino cognitivo e depressione postoperatori in pazienti cardiochirurgici. In conclusione, la presente tesi suggerisce la possibilità di includere sia una valutazione cognitiva e affettiva pre e postoperatoria che misure emodinamiche e/o elettroencefalografiche oggettive in grado di predire e/o facilitare il trattamento delle disfunzioni psicologiche postoperatorie nei pazienti sottoposti a cardiochirurgia