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De Luca et al. Critical Care 2013, 17:R163

http://ccforum.com/content/17/4/R163


INVESTIGACIÓN Acceso abierto
Rol clínico y biológico de la fosfolipasa A2 secretora en infantes con síndrome de dificultad respiratoria aguda
Daniele De Luca1,2*, Elena Lopez-Rodriguez3, Angelo Minucci2, Francesca Vendittelli2, Leonarda Gentile2, Eleonora Stival1, Giorgio Conti1, Marco Piastra1, Massimo Antonelli1, Mercedes Echaide3, Jesus Perez-Gil3 y Ettore D Capoluongo2

________________________________________

* Correspondencia: daniele.deluca@rm.unicatt.it

1Unidad de Cuidados Intensivos Pediátricos, Departamento de Anestesiología y Cuidados Intensivos, Hospital Universitario ‘A. Gemelli’, Universidad Católica del Sagrado Corazón, L.go A. Gemelli 8, 00168 Roma, Italia.

La relación completa de la información de los autores se encuentra disponible al final del artículo.
Resumen

Introducción: Se supone que la fosfolipasa A2 secretora desempeña un rol en la lesión pulmonar aguda pero no hay datos disponibles para el síndrome de dificultad respiratoria aguda (ARDS) pediátrico. No está claro qué subtipos de enzimas son secretados, ni tampoco cuáles son las relaciones entre la actividad de la enzima, los parámetros biofísicos y bioquímicos y los resultados clínicos. Se buscó medir la enzima e identificar sus subtipos, así como estudiar su efecto bioquímico y biofísico. El objetivo secundario fue correlacionar la actividad de la enzima con el resultado clínico.

Métodos: Se realizó un lavado broncoalveolar en 24 infantes con ARDS y en 14 controles sin enfermedad pulmonar. Se analizaron muestras para determinar la fosfolipasa A2 secretora y las moléculas relacionadas con su actividad y su expresión. Se realizaron asimismo un ensayo Western blot y un ensayo de surfactometría de burbuja cautiva. Los datos clínicos fueron descargados en tiempo real.

Resultados: El factor de necrosis tumoral alfa (814 [506-2,499] vs. 287 [111-1,315] pg/mL; P = 0.04), la actividad enzimática (430 [253-600] vs. 149 [61-387] UI/mL; P = 0.01), los ácidos grasos libres (4.3 [2.8-8.6] vs. 2 [0.8-4.6] mM; P = 0.026) y la tensión superficial mínima (25.6 ± 6.1 vs. 18 ± 1.8 mN/m; P = 0.006) fueron más elevados en los infantes con ARDS que en los controles. Los fosfolípidos son más bajos en los infantes con ARDS que en los controles (76.5 [54-100] vs. 1,094 [536-2,907] μg/mL; P = 0.0001). Se identificaron tres subtipos de la enzima (-IIA, -V, -X), aunque los mismos estuvieron presentes en cantidades más bajas en los controles; otro subtipo (-IB) fue detectado sobre todo en los infantes con ARDS. Existen correlaciones significativas entre la actividad de la enzima y los ácidos grasos libres (ρ = 0.823; P <0.001) y entre la actividad y la tensión superficial (ρ = 0.55; P <0.028). También existen correlaciones con la estadía en la unidad de cuidados intensivos (ρ = 0.54; P = 0.001), el puntaje PRISM-III24 (ρ = 0.79; P <0.001), la duración de la ventilación (ρ = 0.53; P = 0.002) y la terapia con oxígeno (ρ = 0.54; P = 0.001).

Conclusiones: La actividad de la fosfolipasa A2 secretora se encuentra elevada en el ARDS pediátrico y estuvo constituida por cuatro subtipos. La enzima se correlaciona con algunos mediadores inflamatorios, con la tensión superficial y con las principales medidas de resultados clínicas. La fosfolipasa A2 secretora podría ser una diana clínicamente relevante en el ARDS pediátrico.
Introducción

La fosfolipasa A2 secretora (sPLA2; EC: 3.1.1.4) pertenece a una superfamilia de enzimas ubicua que es crucial para la ruta de inflamación [1]. De hecho, la sPLA2 libera ácidos grasos libres (FFAs) desde la posición sn-2 de los fosfolípidos produciendo ácido araquidónico y sus derivados. Se han descrito más de 10 isotipos distintos de sPLA2 con especificidad por diferentes sustratos en mamíferos y cuatro de ellos (sPLA2-IB, - IIA, -V y -X) son expresados en extractos pulmonares totales [2]. Las sPLA2s son relevantes en la fisiopatología pulmonar ya que pueden afectar la función pulmonar ya sea al producir mediadores inflamatorios o al catabolizar al surfactante en forma directa a través de la hidrólisis de sus fosfolípidos.





© 2013 De Luca et al.; licenciatario: BioMed Central Ltd. Éste es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la Licencia de Atribución de Creative Commons (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), la cual permite el uso, la distribución y la reproducción sin restricciones en cualquier medio siempre y cuando el trabajo original sea citado apropiadamente.


Estudios previos han mostrado que el subtipo -IIA de la sPLA2 se encuentra elevado en el líquido de lavado broncoalveolar (BALF) en modelos animales de lesión pulmonar aguda [3,4] y que los niveles de sPLA2-IIA parecen correlacionarse con la severidad clínica en adultos con síndrome de dificultad respiratoria aguda (ARDS) [5,6]. Se ha sospechado que otros subtipos de sPLA2 expresados en el pulmón desempeñan un rol en el ARDS; sin embargo, su presencia en el BALF humano nunca ha sido estudiada [2].

El ARDS infantil difiere del síndrome del adulto en términos de su epidemiología, de las causas desencadenantes y del pronóstico [7] y requiere por lo tanto una investigación adicional específica [8]. Dado que la sPLA2 es responsable del catabolismo del surfactante, su rol es todavía más importante en este contexto. De hecho, se ha intentado terapia de reemplazo de surfactante pero la misma no siempre es benéfica en todos los infantes [9]. Ello podría deberse a la inactivación producida por la sPLA2, la cual crea un ciclo vicioso que reduce la eficacia del surfactante [10]. Interesantemente, ahora están surgiendo varios inhibidores de sPLA2 específicos para diferentes subtipos de sPLA2 [11]. En un estudio preliminar sobre infantes con ARDS (conducido en 2007-2008) se encontraron niveles elevados de sPLA2 y correlaciones significativas con la disminución de la oxigenación y con la severidad clínica [12]. De tal suerte, el tomar como diana a la sPLA2 podría ser una estrategia interesante para el ARDS, aunque aún falta una prueba de concepto de su importancia clínica.

El presente estudio fue diseñado para subsanar esta deficiencia. Nuestros propósitos principales fueron: (1) medir la sPLA2 y las moléculas relacionadas con su expresión y su actividad e identificar los subtipos de la enzima que son secretados a los alvéolos; (2) estudiar los efectos bioquímicos y biofísicos de la sPLA2 en el BALF de los infantes con ARDS. El objetivo secundario fue correlacionar los niveles de sPLA2 con algunas medidas de resultados clínicas. Este estudio es parte de un proyecto internacional que está investigando el rol de la sPLA2 en diferentes enfermedades respiratorias pediátricas y cuyo plan ha sido descrito en otro trabajo [13].
Materiales y métodos

Pacientes

Los infantes elegibles fueron todos infantes de >30 días y ≤12 meses de edad que fueron ingresados en nuestra unidad de cuidados intensivos pediátricos (PICU) durante 2011 y recibieron un diagnóstico de ARDS con base en los criterios americanos-europeos [14]. Todos los infantes fueron sujetos a una ecocardiografía para descartar hipertensión auricular izquierda e insuficiencia cardiaca y ningún paciente recibió esteroides. Los controles satisficieron cada uno de los siguientes criterios: (1) >30 días y ≤12 meses de edad, (2) intubación por razones diferentes a enfermedad pulmonar alguna, (3) radiografías de tórax y evaluación clínica normales, (4) PaO2/FiO2 >300 o FiO2 = 0.21, (5) proteína C-reactiva normal y (6) ausencia de enfermedades respiratorias en los 3 meses previos. Los criterios de exclusión para ambos grupos fueron los siguientes: (1) necesidad de cirugía torácica, (2) malformaciones complejas o pulmonares congénitas y (3) soporte vital extracorpóreo. El enrolamiento tuvo lugar dentro de las 6 horas posteriores al cumplimiento de los criterios de ARDS o posteriores a la intubación (en los controles). La participación en el estudio no modificó de manera alguna la asistencia clínica de rutina; el protocolo del estudio fue aprobado por el comité ético del Hospital Universitario ‘A. Gemelli’ y los padres brindaron su consentimiento informado. Veinticuatro casos y 14 controles resultaron elegibles durante el estudio y todos ellos fueron enrolados prospectivamente; la población de estudio se describe en la Tabla 1.
Tabla 1 Características básicas de la población de estudio.




Grupo con ARDS (n = 24)

Grupo de control (n = 14)

P

Edad (meses)

4 (2-10.5)

6.5 (2-10.5)

0.457

Peso (kg)

5.5 (4-10.8)

7 (4.8-9.6)

0.796

Sexo masculino

13 (54.2)

8 (57.1)

0.643

Puntaje PRISM-III24

16.5 (8.5-20.5)

3 (2-5.5)

<0.001

Puntaje de Murray modificado

5 (4.2-6)

0.75 (0.5-1.1)

<0.001

PaO2/FiO2

127 (86-158)

510 (358-667)

<0.001

OI

12.7 (9.9-18.5)

1.7 (1.2-2.2)

<0.001

Crs (mL/cmH2O/kg)

0.35 (0.24-0.4)

0.9 (0.8-0.9)

<0.001

Muertes

3 (12.5)

1 (7.1)

0.627

Comorbilidades

Sepsis severa (5)

Infección por RSV (4)

Influenza H1N1 (4)

Aspiración (3)

Inhalación de humo (4)

Traumatismo (2)

Infección por GBS de aparición tardía (1)

Neoplasia maligna (1)

Enfermedad metabólica (1)

SAH (1)

Estado epiléptico (2)

Anestesia general (10)




Los datos son expresados como la mediana (rango intercuartil) o el número (%). El puntaje de Murray, el cociente PaO2/FiO2, el OI y la Crs son medidos o calculados justo antes del lavado broncoalveolar. Las comorbilidades indican la etiología del ARDS o los motivos de la intubación en los controles.

ARDS: síndrome de dificultad respiratoria aguda; Crs: distensibilidad estática del sistema respiratorio; GBS: estreptococo del Grupo B; HFOV: ventilación oscilatoria de alta frecuencia; OI: índice de oxigenación; RSV: virus sincicial respiratorio; SAH: hemorragia subaracnoidea.
Protocolo de ventilación

Los infantes fueron ventilados de acuerdo con nuestro protocolo de rutina formal, el cual no se modificó durante el estudio. Dicho protocolo es revisado cada año y fue acordado por todos los médicos. Se utilizaron ventiladores Servo-I (Maquet, Solna, Suecia) y tubos endotraqueales con balón para ventilar tanto a los casos como a los controles. Los pacientes con ARDS fueron ventilados usando una modalidad de ciclado por tiempo con presión controlada buscando obtener un volumen corriente (VT) de 6 mL/kg. La presión positiva al final de la espiración (PEEP) fue establecida en 6 a 15 cmH2O y la FiO2 fue establecida en el nivel mínimo necesario para obtener una saturación de oxígeno arterial (SatO2) de 90-95%. Se permitieron valores de PaCO2 que causaran un pH >7.30. Se inició ventilación oscilatoria de alta frecuencia (HFOV) de rescate de acuerdo con nuestro protocolo formal [15]; en detalle, la HFOV es iniciada sin demora cuando una presión de meseta ≤28 cmH2O no permite alcanzar el VT deseado o cuando no es posible mantener una SatO2 >90% con una FiO2 ≤0.6. Se proporcionó sedación apnéica con remifentanilo (0.1-0.2 γ/kg/min) y midazolam (1-2 γ/kg/min). Después de la fase aguda los pacientes con ARDS fueron cambiados a una ventilación con presión de soporte cuando no presentaron inestabilidad hemodinámica o de la temperatura y satisficieron los siguientes criterios: presión media en la vía aérea (Pāw) ≤15 cmH2O, FiO2 ≤0.5 con una SatO2 constantemente superior a 90% y ausencia de desaturación >5% durante la succión. La presión de soporte fue aplicada buscando obtener un VT de 6 mL/kg y fue reducida gradualmente conforme el paciente con ARDS mostró mejoría. La PEEP durante la presión de suporte fue establecida en 5 a 8 cmH2O; el disparador de flujo fue ajustado a la sensibilidad más alta posible sin autociclado; el criterio de terminación (cycling-off) fue establecido en 50% del flujo inspiratorio máximo. Los pacientes con ARDS fueron extubados a una presión positiva continua en las vías respiratorias al mismo nivel de la PEEP (5-8 cmH2O). La extubación tuvo lugar cuando los pacientes satisficieron los siguientes criterios: (1) SatO2 ≥95% con PEEP ≤5 cm H2O y FiO2 ≤50%, (2) VT mínimo = 5 mL/kg y (3) frecuencia respiratoria apropiada para la edad [16]. En el grupo de control el VT, la PEEP y la FiO2 fueron de 7-8 mL/kg, 4-5 cmH2O y <0.25, respectivamente.
Lavado broncoalveolar

Se efectuó un lavado broncoalveolar no broncoscópico dentro de las 6 horas posteriores al cumplimiento de los criterios de ARDS (en los pacientes) o posteriores a la intubación (en los controles). Dado que esto es parte de nuestro protocolo de rutina para la vigilancia microbiológica, no se creó un procedimiento exclusivamente para los propósitos del estudio. El lavado se realizó del modo descrito previamente [12] y siguiendo las recomendaciones del Grupo de Trabajo Pediátrico de la Sociedad Respiratoria Europea [17]. En detalle, el lavado broncoalveolar se realizó mediante la instilación de dos alícuotas secuenciales de 1 mL/kg (hasta un máximo de 5 mL) de solución de NaCl al 0.9% (entibiada a 37°C) en el tubo endotraqueal seguida de tres ciclos respiratorios. Se hizo avanzar cuidadosamente un catéter de succión recto de nariz respingada con agujero terminal dentro del tubo endotraqueal mientras se continuaba la ventilación a través de un conector en “Y”. Al encontrarse resistencia se aplicó succión con 50 mmHg de presión negativa. El procedimiento fue realizado con la cabeza del infante girada 90° hacia la izquierda y fue repetido con la cabeza del infante girada 90° hacia la derecha para asegurar la obtención de muestras del pulmón derecho y del pulmón izquierdo, respectivamente. El primer líquido obtenido, el cual representa el medio traqueobronquial, fue enviado al laboratorio para la realización de cultivos microbiológicos. La segunda alícuota consistió en un volumen promedio de 1.8 ± 0.5 mL (aprox. 40% del volumen instilado) y fue diluida con solución salina al 0.9% para componer un volumen de 2 mL y fue centrifugada (3,000 rpm; 4°C; 10’). Los sobrenadantes libres de células fueron separados, fueron congelados inmediatamente a -80°C y fueron descongelados una sola vez para los experimentos. Todas las muestras fueron estériles y no mostraron contaminación por sangre visible.
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