1912: ALEXIS CARREL

Artigo científico escrito por:
Franciel Furini
Gabriel Barancelli
Faculdade de Medicina UPF

RESUMO

Este artigo trata da biografia e das principais realizações que levaram Alex Carrel a obter o prêmio Nobel de Medicina em 1912. O interesse em conhecer  mais sobre a História da Medicina estimulou a execução desta pesquisa, a qual objetiva estimular o estudo através da pesquisa em médicos e estudantes de medicina.
Palavras chave: Alex Carrel, pesquisa, sutura, transplante

RESUMEN

Este artículo trata de la biografía y de las principales realizaciones que llevaran Alex Carrel a obtener el Premio Nobel de Medicina en 1912. Lo interés en conocer más sobre la Historia de la Medicina estimuló la realización de esta pesquisa que objetiva estimular el estudio a través de la pesquisa en médicos y estudiantes de medicina.
Palabras clave:  Alex Carrel, pesquisa, sutura, transplante

INTRODUÇÃO

Este estudo sobre Alex Carrel, ganhador do prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1912, tem como objetivo estimular a pesquisa e a descoberta de novos conhecimentos tendo como exemplo o estudioso em questão. A curiosidade pela História da Medicina foi o fator que estimulou a realização deste trabalho. A importância das descobertas que propiciaram a medicina chegar aos estágios atuais merecem ser valorizados e constantemente consultados. O autor se destacou na medicina por estudos realizados em suturas vasculares e transplantes de
vasos e órgãos, o que passamos a descrever neste artigo. 

DESENVOLVIMENTO

Biografia
Alex Carrel nascem em Lyon em 1876, no seio de família católica, e foi batizado com o nome de Marie Joseph August Carrel, depois ele mudou o nome adotando simplesmente o de Alex.  
Em 1889 recebeu o grau de bacharel em Letras, na Universidade de Lyon, França, em 1990 o de bacharel em Ciências e em 1900 o doutorado em Medicina na mesma universidade.  Suas teses trataram sobre o câncer de tireóide.  Ibid
Em 1894, este notável cirurgião, ainda estudante de medicina, interessou-se pela cirurgia vascular por ocasião do assassinato do presidente da França Sadi Carnot.  O presidente veio a falecer em conseqüência de grave ferimento da veia porta, sem que nada pudesse ser feito.  Impressionou-o a incapacidade de seus professores em reparar o vaso lesado, o que poderia ter evitado a morte do ilustre estadista.  Daí por diante decidiu dedicar-se ao estudo das suturas vasculares e aos transplantes de órgãos.  Ibid
Em 1902 informou na Revista Lyon Chirurgical, sobre um transplante de rim em um cachorro, implantado no pescoço do animal.  Aquele então colaborou com o Professor Jean L. Testut (1849-1925) e mais tarde, descreveu uma técnica para anastomosar uma veia a uma artéria.  Estes esforços inicialmente passariam desapercebidos na França e se supõe motivaram a decisão de Carrel para expor suas técnicas em outros lugares.  Ibid
Deixou a França para instalar-se nos Estados Unidos da América em 1905.  Depois de uma breve estância em Montreal, Canadá, em 1904.  Foi no Segundo Congresso Médico em Língua Francesa na América do Norte, em Montreal, onde expôs suas técnicas de sutura vascular. Isto lhe valeu o convite para trabalhar em Chicago, no Laboratório Hull de fisiologia da Universidade de Chicago.  O convite foi feito pelo Dr. Karl Beck.  Pôde instalar-se em Chicago no Laboratório Hull, sob a direção de George N. Stwart e trabalhou na companhia do Dr. Charles C. Gutrhie, com quem, em conjunto publicou mais de 20 trabalhos entre 1904 e 1906.  Ibid
Desta época data sua técnica de sutura vascular, chamada de “triangulação”; esta consistia em tornar o vaso para sutura termino-terminal em três pontos da circunferência, que colocavam em tensão o vaso, enquanto o cirurgião suturava a porção entre os cabos de tensão.  A intervenção se realizava sem anticoagulantes (a heparina não seria utilizada senão até 1912).  As agulhas eram muito finas e o material de sutura era  seda.  Carrel sempre insistiu em uma acepsia e anticepsia perfeitas para conduzir do início ao fim suas cirurgias.  Supõe-se que isto lhe valeu uma fama de arrogante.  Ibid
No ano de 1904 realizou transplantes experimentais em animais, um cardíaco e outro renal.  Devemos recordar que isto se passava em 1904 e que a cirurgia de transplantes não seria uma realidade até os anos 60 e 70.  Os transplantes se realizavam com material homólogo e heterólogo.  Seus trabalhos chamariam a atenção de Harvey W. Cushing (1869-1939) e Stewart Halstead (1852-1922) e lhe facilitariam o ingresso ao Instituto Rockefeller.  Ibid
Nesta mesma época, Carrel iniciou os transplantes autólogos de veias e continuou com os trabalhos sobre as suturas de uma veia com uma artéria e vice-versa.  Todos os estudos sobre anastomose vascular foram experimentados e publicados por Carrel neste tempo. Sabemos que este tipo de anastomose não seria completamente aceita no mundo até a década de 50.  Ibid
Em 1906 ele e Guthrie realizaram com êxito a reimplantação de uma perna de cachorro.  Iniciou seu trabalho no Instituto Rokefeller de Nova Iorque.  Deixou seu trabalho no Laboratório Hull de Chicago, se diz que por falta de apoio econômico.  No Instituto Rokefeller continuou seus trabalhos sobre suturas vasculares, assim como sobre anestesia endotraqueal, cirurgia pulmonar e esofágica tudo isto em relação com uma pressão positiva que se podia dar com a entubação endotraqueal.  A preservação dos tecidos no contexto da cirurgia de transplante, foi outra de suas inquietudes.  Ibid
Bem conhecidos são seus trabalhos sobre cultivo de tecidos.  Seus cultivos de músculo cardíaco de galinhas duraram 34 anos, de 1910 até 1944, ano de sua morte.  Seus trabalhos, em colaboração com Montrose Thomas Burrows (1884-1947), sobre um caldo de cultivo baseado em plasma, tem transcendido até nossos dias e são ainda utilizados.  Também cultivou células neoplásicas, sendo pioneiro também neste campo.  Ibid
A ele devemos as primeiras publicações sobre a cirurgia de aorta descendente e as conseqüências de uma oclusão prolongada desta.  Em efeito, seus trabalhos experimentais nos cachorros demonstraram que a oclusão prolongada de aorta descendente causava uma paralisia de extremidades posteriores do cachorro.  Isto também acontece em seres humanos nas extremidades inferiores, em cirurgias semelhantes. Carrel idealizou e levou adiante sistemas de ponte para evitar isto.  Ibid
Em 1910 realizou uma ponte aorto-coronário com enxerto venoso de um cachorro, deixando permeáveis as coronárias.  É interessante saber que realizou a operação com o coração batendo e que descreveu a cirurgia como muito difícil, dizendo que as anastomoses da veia a nível cardíaco haviam durado cinco minutos.  Também idealizou e propôs “clamps” para a cirurgia cardíaca assim como diversos tipos de cirurgia sobre musculatura ventricular e incursionou nos na área de transfusão sanguínea, passando sangue com êxito, diretamente de um senhor a seu filho recém nascido.  Ibid
Foi em 1912, em reconhecimento a suas abordagens nos diferentes campos do saber médico, que foi distinguido com o Prêmio Nobel de Medicina, “em reconhecimento a seus trabalhos sobre sutura vascular, transplantes de vasos sanguíneos e de órgãos”.  Em seu discurso, na recepção do Prêmio Nobel, reconheceu com humildade que existiram médicos antes dele que haviam sugerido o transplante de órgãos.  Ibid
Em 1912 foi eleito membro ativo do Instituto Rokefelloer, em Nova Iorque, dele que antes havia sido membro associado.  É interessante saber que foi o primeiro membro deste Instituto que ganhou o Prêmio Nobel.  Como conseqüência desta distinção internacional, foi condecorado com a Legião da Honra pelo Governo da França, em Fevereiro de 1913.  Alex Carrel se casou em 1913 com uma enfermeira que havia conhecido em Lourdes, França, Anne Marie De la Motte de Meyrie, de 35 anos de idade.  Ela colaborou freqüêntemente com seu esposo em seus experimentos cirúrgicos.  O matrimônio não renderia filhos.  Ibid
Como cidadão francês recebeu notificação de sua movilização em primeiro de agosto de 1914 e se incorporou ao Exército Francês de Lyon, França, no início da Primeira Guerra Mundial, aonde serviu como Major Médico Cirúrgico.  Nesta época iniciou e desenvolveu métodos anticépticos, o que permitiu uma melhor acepsia e anticepsia nos centros cirúrgicos e em conseqüência uma diminuição de infecções cirúrgicas.  Ibid
Uma investigação sobre métodos de anticepsia em feridas, que realizou em colaboração com o Dr. Henry D. Darkin (1880-1952), americano, foi motivada por uma grande quantidade de feridas infectadas nos soldados franceses.  A solução utilizada era de hipoclorito de sódio e foi produto de uma seleção entre mais de 200 substâncias.  Um engenhoso método de irrigação das feridas foi idealizado por Carrel, consiste em um reservatório, o qual se conectava por meio de um conduto a um sistema irrigador de quatro ou cinco tubos com múltiplos orifícios, que se colocava na ferida.  As feridas eram suturadas quando o cultivo destas se negativizavam.  Apesar de múltiplas controvérsias, este trabalho de Carrel e Darkyn foi considerado como um grande esforço no contexto da Primeira Guerra Mundial.  Depois da Primeira Guerra Mundial, em 1919, Carrel regressou ao Instituto Rokefeller e continuou inovando, neste caso com os transplantes de córnea.  Ibid
Em 1929, em colaboração com o famoso aviador Charles Lindbergh, Carrel desenvolveu um aparato destinado à preservação de órgãos que estariam destinados ao transplante.  Esta bomba de oxigênio foi a primeira em seu tipo e se perfeccionou depois de múltiplos fracassos.  Foi com uma aorta de gato que pode por fim ser  bem conservada em um novo aparato; chegou a manter duas horas um rim sem que este sofrera qualquer dano e uma tireóide de fato foi preservada por 18 dias.  Este modelo de bomba de perfusão oxigenadora foi retomada nos anos 60, nos programas de cirurgia de transplantes, fabricada igual àquela inventada por Carrel e Lindbergh.  Ambos editariam em 1938 em livro sobre este tema, que resumia os conhecimentos desta época sobre a conservação de órgãos destinados ao transplante.  Ibid
Alex Carrel viveria até 1944, mas suas produção científica, que é o que nos interessa, se terminou em 1938.  Carrel deixou o Instituto Rokefeller em 1939, por causa de sua idade, 65 anos.  Seu regresso à França por isso não condicionou mais trabalho científico.  Ibid 
Métodos
Sutura – A técnica de sutura depende do tipo de anastomose.  A anastomose termino-terminal é efetuada trazendo as extremidades dos vasos em contato, não sendo necessária tração.  As extremidades são unidas por 3 pontos retidos eqüidistânciamente.  Pela tração dos fios a circunferência das artérias pode ser transformada em um triângulo, e o perímetro pode ser dilatado a vontade.  Então as beiras de cada lado do triângulo são unidas por uma sutura contínua.  Uma sutura venosa, todavia, requer mais pontos que uma sutura arterial, devido a finura das paredes.  Nas suturas artero-venosas a veia é geralmente mais larga que a artéria.  Após as extremidades de ambos os vasos terem sido unidas por pontos retidos em cada lado do triângulo venoso, percebe-se que ele é mais longo que o lado correspondente da artéria.  Pela tração dos pontos retidos à luz arterial pode ser dilatada mais próxima da dimensão da veia.  Cada ponto da sutura contínua é feita mais larga na veia do que na artéria, e a dimensão da veia é assim progressivamente reduzido e uma boa união assegurada.  Durante as suturas as paredes venosas são giradas totalmente e suas superfícies endoteliais são usadas para a superfície de secção da parede arterial.
A anastomose termino-lateral consiste na extremidade de um vaso na parede de outro vaso.  Uma incisão triangular ou elíptica é feita na parede de um vaso, e então as beiras das aberturas são unidas pela extremidade do segundo vaso por 3 ou 4 pontos retidos, e a operação finalmente concluída por sutura contínua. 
A anastomose latero-lateal é executada colocando-se dois vasos paralelos um ao outro e abrindo-os longitudinalmente por incisão ou ressecação de uma aba elíptica.  As extremidades das aberturas são unidas por dois pontos posteriores retidos e por uma sutura contínua executada no interior dos vasos enquanto suas paredes estão sob tensão.  O terceiro ponto retido une o centro das pontas das beiras anteriores, a linha posterior da sutura estando ainda esticadas pela tração dos dois pontos retidos.  Finalmente pela tração dos pontos retidos anteriores e posteriores a abertura e transformada em um triângulo e a anastomose é completada por sutura contínua correndo ao longo de ambos lados anteriores.  
Os resultados foram tão simples quanto a técnica.  Hemorragia não foi observada e estenose também não foi produzida no local da anastomose, contanto que uma correta tensão tenha sido feita nos pontos retidos durante a sutura.  A complicação mais comum, trombose, nunca ocorreu quando este método foi corretamente empregado.  
Transplante de Vasos
É possível realizar dois tipos de transplantes vasculares, transplante uni-terminal e bi-terminal.  O uni-terminal consiste em enxertar uma extremidade do vaso em outra parte do sistema vascular.  O principal resultado do transplante uni-terminal é mudar a qualidade da circulação sanguínea de um certo vaso e modificar sua pressão.  Se a extremidade da veia jugular externa é unida com a terminação central da artéria carótida a veia torna-se cheia de sangue arterial e sua pressão é aumentada, ocorrendo um espessamento de suas paredes enquanto a pressão da artéria diminui e sua parede torna-se mais fina.  Assim foi possível produzir uma volta da circulação no membro inferior executando um cruzamento anastomótico da artéria e veia femoral.   
O transplante bi-terminal consiste em interpor um segmento de vaso entre as extremidades de outro vaso.  Este transplante pode ser realizado de várias maneiras, de acordo como o segmento é interposto entre as extremidades do corte de uma artéria ou veia, ou entre duas diferentes regiões do sistema circulatório, ou ainda entre uma membrana serosa e uma veia.  Se o segmento transplantado for de um mesmo animal, ou de outro animal da mesma espécie, ou de uma diferente espécie de animais transplantados são respectivamente autoplástico, homoplástico ou heteroplástico.  
No caso do transplante autoplástico não houve mudança na aparência do vaso, o qual preservava seu diâmetro normal e sua elasticidade.  O exame histológico também mostrou que a parede do vaso não tinha sofrido mudança.  No transplante homoplástico a aparência dos vasos também permaneceram normais, mas a examinação histológica feita três meses depois da operação geralmente mostravam que a constituição histológica da parede tinha se modificado.  Em alguns casos a parede tinha permanecido normal, mas na maioria as fibras musculares tinham desaparecido completamente e a camada interna tinha se tornado espessa.  Em transplantes heteroplásticos os resultados foram diferentes.  Os calibres dos vasos tornaram-se progressivamente maiores, mas este aumento de diâmetro não aumentou indefinidamente e nunca resultou na formação de aneurisma.  Similarmente a parede tornou-se mais fina.  O exame histológico mostrou que durante as semanas e os meses do transplante não somente a fibra muscular tinha degenerado mas a estrutura elástica também tinha desaparecido completamente.  
Transplantes de Membros e Órgãos
Em 1905, em Chicago, Alex Carrel realizou co Guthrie muitos experimentos de reimplantes de coxa.  Os tecidos e vasos cicatrizaram pelo primeiro propósito, mas os pesquisadores foram incapazes de manter qualquer animal vivo por mais de onze dias.  Realizou mais reimplantes e depois desta prosseguiu os estudos de transplantes de membro de um animal para outro.  
Eles consistiram em transplantar os membros dianteiros ou traseiros de um cachorro para outro.  Primeiro todos os cachorros foram mortos com clorofórmio, então os membros foram amputados circularmente nas suas partes centrais, logo depois foram tomadas precauções acepticas.  No caso da transplantação de coxa uma incisão circular foi feita na parte superior do membro.  O animal que no qual o membro foi enxertado foi anestesiado de uma maneira usual e a coxa foi amputada transversalmente, depois os vasos femorais foram dissecados.  Isto foi desnecessário para calcular o comprimento exato do pedículo vascular, pois tensão em uma sutura vascular é algo perigoso.  A operação foi então iniciada fixando-se um novo membro no hospedeiro por meio de uma tala de Elsberg.  A técnica de transplantação de membros dianteiros e um tanto diferente.  O úmero foi amputado um pouco acima do cotovelo enquanto os nervos e vasos foram seccionados acima.  As linhas gerais da operação foram similares àquela descrita antes.  Os resultados imediatos foram excelentes.  Durante os primeiros dias não houve sinal de edema, o animal não sofreu dor e permaneceu saudável.  Mas depois de sete ou oito dias em quase todos os casos o edema apareceu ao nível dos dedos ascendendo pela pata até a linha da sutura.  A circulação, entretanto permaneceu normal.  Neste estágio os animais foram cloroformizados.  É visto que estas necroses do epitélio não foram produzidas pela circulação mas pela reação do organismo contra o mesmo membro.  
O melhor resultado foi obtido em um dos primeiros experimentos, realizado em 1908.  A pata de um fox-terrie foi amputada no terço superior.  Esta foi então imediatamente transplantada em uma fox-terrie fêmea do mesmo tamanho e forma do primeiro cachorro.  No fim do dia da operação a circulação estava excelente e o animal recuperou-se rapidamente.  Ele morreu no décimo segundo dia depois da operação.  A circulação da pata permaneceu normal até o fim.  A autópsia mostrou pneumonia brônquica difusa, a qual levou inúmeros outros cachorros para o mesmo fim.
Alex Carrel realizou também um grande número de experimentos de reimplante e transplante de órgãos.  Em 1905, com a colaboração de Guthrie obteve, êxito no reimplante de uma glândula tireóide.  Realizou também experimentos no reimplante e transplante de glândulas supra-renais, ovários, intestino, coração e baço.  
O maior número de experimentos foram de rim realizados em cachorros.  A operação consistia em remover um dos rins e enxerta-lo novamente na região lombar.  A cavidade abdominal foi aberta por meio de uma incisão transversal, então o rim, com seu peritônio foi extirpado e envelopado em um véu de seda saturado com vaselina.  Depois o rim foi recolocado na cavidade abdominal na posição normal e as terminações das artérias e veias suturadas circularmente assim como o uréter.  Foi fixado na posição normal por meio de uma sutura de peritônio.  Uma dúzia destas operações foram realizadas e em todos os casos os animais se recuperarem.  Depois os animais sofreram uma dupla nefréctomia.  A urina estava normal e não continha albumina.  Os rins foram examinados muitos meses depois e a condição histológica foi encontrada normal.  A cadela, na qual uma dupla nefréctomia e o reimplante de rim tinham sido realizados, continuou a viver saudável por dois anos e meio, morreu por uma doença não relacionada com a operação. Foi desta maneira mostrado que de um simples ponto de vista cirúrgico o transplante de órgãos é possível.  
As interações do hospedeiro e do novo órgão foram estudadas mais a fundo por meio do transplante “em massa” de rins, em gatos.  A transplantação consistiu na extirpação de ambos os rins de um primeiro animal, seus vasos e os correspondentes segmentos da aorta e veia cava, seus nervos e nervos ganglionares, seus ureteres e as correspondentes partes da bexiga. Esta amostra anatômica foi colocada na cavidade abdominal de um segundo animal.  Em todos os experimentos a secreção urinária foi normal e durou até a morte do animal.  Entretanto, todos os animais morreram antes que 40 dias depois da operação.  A examinação histológica dos rins transplantados mostrou que os órgãos apresentavam algumas lesões.  As lesões foram de nefrite difusa.  É muito provável que nos transplantes de rins, assim como nos de membro, a reação do organismo contra o novo órgão aconteceu poucos dias depois.  O novo órgão pode ter uma influência marcante na condição geral do hospedeiro.  

CONCLUSÃO

Os estudos sobre Alex Carrel revelam o quanto o interesse e a curiosidade são importantes para a descoberta de novos conhecimentos. Nos ensinam que o espírito investigativo é o ponto mais importante para a sequência de qualquer projeto, não só repetindo o que os livros já ensinam mas também buscando novas fontes a fim de aprimorar os já existentes.
Por suas descobertas, Alex Carrel influenciou decisivamente as abordagens atuais sobre transplantes e cirurgias vasculares, sendo que algumas de suas recomendações são ainda aceitas tais como o manuseio delicado dos tecidos, a proteção contra o ressecamento dos vasos com sors fisiológico, a necessidade de se utilizar fios delicados e instrumental delicado para a garantia dos resultados.
Para nós alunos de medicina é de extrema importância compreender o quanto a evolução  da medicina depende dos pesquisadores, são eles que alimentam e aprimoram as técnicas já existentes.
Referências Bibliográficas
RAUBER, J.J.Apresentação de trabalhos científicos.3o.ed.Passo Fundo:Editora Universitária, 2003.
Nobel Lectures, Physiology or Medicine 1901-1921, Elsevier Publishing Company, Amsterdãn, 1967. Disponível em
PONCE DE LEÓN, F. C., História de la Medicina.  Disponível em
Orientadores:
Evania Araujo
Jorge Salton