<p>Akutni respiratorni distres sindrom (ARDS) predstavlja klinički sindrom koji se manifestuje te&scaron;kom respiratornom insuficijencijom sa razvojem akutnog edema pluća u odsustvu znakova popu&scaron;tanja leve polovine srca. S obzirom da ovaj sindrom ima heterogenu etiologiju, progresivan tok i visoku stopu mortaliteta, pravovremena i tačna dijagnoza esencijalna je u primeni efektivne i rane terapije, a samim tim i u pobolj&scaron;anju prognoze bolesti. Cilj ove doktorske disertacije bio je da se ispita povezanost kliničke i patohistolo&scaron;ke dijagnoze ovog sindroma, kao i da se analiziraju i uporede vrednosti kliničkih parametara neophodnih za postavljanje dijagnoze ARDS-a sa patohistolo&scaron;kim parametrima o&scaron;tećenja plućnog tkiva. Studija je obuhvatila 67 pacijenata Instituta za plućne bolesti Vojvodine koji su umrli pod kliničkom slikom ARDS-a i/ili kod kojih je na obdukciji patohistolo&scaron;ki dokazan ARDS. Za postavljanje kliničke dijagnoze ARDS-a kori&scaron;ćeni su kriterijumi The American-European Consensus Conference iz 1994. Nakon semikvantitativne analize patohistolo&scaron;kih parametara difuznog alveolarnog o&scaron;tećenja određivan je histolo&scaron;ki stadijum ARDS-a i svi pacijenti podeljeni su u dve grupe: I grupa - pacijenti u eksudativnoj fazi i II grupa - pacijenti u proliferativnoj fazi difuznog alveolarnog o&scaron;tećenja. Formirane grupe pacijenata upoređivane su u odnosu na vrednosti kliničkih parametara 12h pre smrtnog ishoda. U cilju procene prisustva komorbiditeta analizirani su indeks telesne mase (engl. body mass index- BMI) i podaci o prethodno dijagnostikovanoj arterijskoj hipertenziji. Kod svih pacijenata uključenih u studiju upoređivane su kliničke dijagnoze sa obdukcionim nalazom. Za klasifikaciju autopsijskih dijagnoza kori&scaron;ćena je Goldman-ova klasifikacija. Na osnovu provedenog istraživanja, do&scaron;lo se do zaključka da slaganje klinički dijagnostikovanih i patohistolo&scaron;ki potvrđenih slučajeva ARDS-a iznosi 68%. Senzitivnost kliničke dijagnoze ARDS-a iznosi 82%, a pozitivna prediktivna vrednost 80%. Pacijenti sa nalazom eksudativne faze DAD-a u plućnom tkivu su u najvećem procentu imali klinički težak ARDS, dok su se pacijenti sa nalazom proliferativne faze sindroma če&scaron;će manifestovali pod kliničkom slikom srednje te&scaron;kog ARDS-a, odnosno utvrđeno je da postoji statistička povezanost između nižih vrednosti PaO2/FiO2 i teže faze ARDSa. Patohistolo&scaron;kom analizom promena u plućnom tkivu nađeno je da najvažnija obeležja eksudativne faze ARDS-a predstavljaju: hijaline membrane, edem i krvarenje, dok su se kao najvažnija obeležja proliferativne faze ARDS-a izdvojili: proliferacija pneumocita tipa II, intersticijalna i mutilantna fibroza i organizirajuća pneumonija. Kod pacijenata sa kliničkom dijagnozom ARDS-a kod kojih ARDS nije i patohistolo&scaron;ki dokazan, najče&scaron;ći nalaz na plućima bila je fibrinozno-purulentna bronhopneumonija. Analizom etiolo&scaron;kih faktora koji doprinose razvoju ovog sindroma otkriveno je da je ARDS najče&scaron;će nastao kao posledica delovanja direktnih/pulmonalnih činilaca: pneumonije i virusa gripa H1N1. Najzastupljeniji komorbiditeti prisutni kod pacijenata sa ARDS-om bili su sistemska hipertenzija i gojaznost. Najzad, kod svih pacijenata uključenih u istraživanje upoređivane su kliničke dijagnoze sa obdukcionim nalazom i na osnovu Goldman-ove klasifikacije kliničke dijagnoze i obdukcioni nalaz slažu se u 72% slučajeva. Rezultati ove studije mogli bi se upotrebiti u daljim istraživanjima kako bi omogućili bolji dijagnostički pristup ovom problemu, a samim tim i bolji terapijski pristup i smanjivanje stope mortaliteta.</p> / <p>Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a clinical syndrome characterized by severe respiratory failure with development of acute pulmonary edema in the absence of left heart failure signs. Since this syndrome has a heterogeneous etiology, progressive course and high mortality, timely and accurate diagnosis is essential in the implementation of effective and early treatment, and therefore in improving the prognosis of the disease. The aim of this PhD thesis was to examine the association between clinical and pathohistological diagnosis of this syndrome, as well as to analyze and compare the values of clinical parameters necessary for the diagnosis of ARDS with pathohistological parameters of diffuse alveolar damage. The study included 67 patients of the Institute for Lung Diseases who died under clinical picture of ARDS and / or in which, at the autopsy, pathohistological diagnosis of ARDS was set. To set up a clinical diagnosis of ARDS the criteria of the American-European Consensus Conference in 1994 were used. After a semi-quantitative analysis of histopathological parameters of diffuse alveolar damage, all patients were divided into two groups: Group I - patients in the exudative stage and Group II - patients in the proliferative phase of diffuse alveolar damage. Formed groups of patients were compared with respect to clinical parameters values 12 h before death. In order to assess the presence of comorbidities body mass index (BMI) and data on previously diagnosed arterial hypertension were analyzed. In all patients included in the study the clinical diagnosis were compared with autopsy findings according to Goldman&#39;s classification. According to this study, agreement of clinically diagnosed and histologically confirmed cases of ARDS is 68%. The sensitivity of clinical diagnosis of ARDS is 82%, and positive predictive value is 80%. Patients with exudative phase of DAD most frequently had a severe form of ARDS, whereas patients with proliferative phase often manifested with moderate form of ARDS, ie it was found that there is a statistical association between lower values PaO2 / FiO2 and more severe phase of ARDS. Pathological analysis of changes in lung tissue revealed that the most important characteristics of exudative phase of ARDS are: hyaline membrane, edema and bleeding, while the most important features of the proliferative phase of ARDS are: the proliferation of type II pneumocytes, interstitial fibrosis and mutilating and organizing pneumonia. In patients with a clinical diagnosis of ARDS in which ARDS was not pathohistologically proven, the most common finding in the lungs was fibrinous-purulent bronchopneumonia. The analysis of etiological factors that contribute to the development of this syndrome discovered that ARDS usually develop as a result of pulmonary factors: pneumonia and influenza virus H1N1. The most common comorbidities present in patients with ARDS were systemic hypertension and obesity. Finally, in all patients included in the study clinical diagnosis and autopsy findings were compared and based on Goldman&#39;s classification clinical diagnosis and autopsy findings are in agreement in 72% of cases. The results of this study could be used in further research to enable better diagnostic approach to this problem, and therefore a better therapeutic approach and reducing mortality rates.</p>

Introdução: O padrão de distribuição da lesão pulmonar na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) tem sido alvo de interesse de estudos com tomografia computadorizada. Entretanto, pouca informação é disponível quanto a distribuição e progressão histológica da lesão pulmonar na SDRA. Objetivos: Caracterizar a distribuição e progressão histológica da lesão pulmonar em modelo experimental de SDRA em suínos pela quantificação de parâmetros estruturais, inflamatórios e de remodelamento da matriz extracelular (MEC) e correlacioná-los com variáveis funcionais e de tomografia de impedância elétrica (TIE). Métodos: Vinte e três porcas da raça Landrace foram divididos em três grupos: 1) Sham (n=5): animais submetidos ao preparo e monitorização; 2) Lesão (n=9): animais submetidos ao protocolo de lesão e eutanasiados após 3 horas; 3) Lesão+MV: animais submetidos ao protocolo de lesão e eutanasiados após 40 horas de ventilação mecânica (VM) segundo a \"estratégia ARDSnet\". Os parâmetros histológicos foram mensurados por análise de imagem e incluíam: área alveolar, índice de espessamento septal, densidade neutrofílica, membrana hialina, hemorragia, edema intraalveolar e proporção de fibras colágenas. As medidas de cada parâmetro foram normalizadas pela mediana do grupo Sham. Expressão gênica de proteínas da MEC (colágeno tipo I e tipo III, versican, biglican e decorin) foram quantificados por PCR em tempo real. A ventilação regional foi mensurada por TIE. Foram analisadas regiões anteriores e posteriores do pulmão para cada variável. Resultados: A densidade neutrofílica foi menor no grupo Lesão+VM (p=0,02). A análise da área alveolar no grupo Lesão+VM mostrou que as regiões posteriores apresentaram menor área que as regiões anteriores (p=0,012). Entretanto, o espessamento septal foi maior no grupo Lesão+VM, especialmente nas regiões anteriores, quando comparado ao grupo Lesão (p <= 0,01). Em consonância com esses achados, as regiões anteriores exibiram maior índice de membrana hialina e de edema intraalveolar que as regiões posteriores em ambos os grupos (p < 0,03) e a expressão de colágeno tipo I foi maior na região anterior comparada à região posterior do grupo Lesão+VM (p=0,001). A análise da TIE mostrou que as regiões anteriores receberam maior volume corrente que as regiões posteriores no grupo Lesão (p < 0,001). Nestes animais, a ventilação regional foi correlacionada à densidade neutrofílica (r=0,48; p=0,04), ao índice de hemorragia (r=0,74; p=0,001) e ao índice de membrana hialina (r=0,56; p=0,016). No grupo Lesão+VM, a ventilação regional foi correlacionada à expressão de colágeno tipo I (r=0,494; p=0,05), colágeno tipo III (r=0,656; p=0,006) e versican (r=0,732; p=0,001). Conclusão: Esse estudo mostra a progressão histopatológica e apresentação regional da lesão pulmonar em um modelo de SDRA em suínos. Nesse modelo, o suporte com ventilação mecânica protetora foi eficiente para reduzir a inflamação parenquimatosa, mas não inibiu a progressão da lesão e a sinalização para o processo fibroproliferativo. No curso da lesão, após 40 horas, as regiões anteriores sofreram progressiva redução do lúmen alveolar associada à deposição de membrana hialina e espessamento septal. A lesão progrediu com sinalização difusa para o reparo tecidual, mas com predomínio de expressão de colágeno tipo I nas regiões anteriores. Contudo, a deposição de colágeno parece ser um evento mais tardio / Introduction: The pattern of lesion distribution in acute respiratory distress syndrome (ARDS) has been addressed in computed tomography studies. However, there is little information concerning the progression and distribution of histological lung injury in ARDS. Objectives: To characterize the histological progression and distribution of lung injury in a pig ARDS model by the quantification of structural, inflammatory and extracellular matrix (ECM) remodeling parameters and to correlate them with functional and electrical impedance tomography (EIT) variables . Methods: Twenty-three healthy female Landrace pigs were divided into three groups: 1) Sham (n=5): animals subjected to preparation and monitoring; 2) Injury (n=9): animals subjected to the injury protocol and euthanized after 3 hours. 3) Injury+MV (n=9): animals subjected to the injury protocol and euthanized after 40 hours of ARDSnet mechanical ventilation. Histological parameters measured by image analysis included: alveolar area, septal thickening index, neutrophils density, hyaline membrane, hemorrhage, alveolar edema and collagen fibers content. The parameters values were normalized by Sham group median values. Gene expression of ECM proteins (collagen type I and type III, versican, biglycan and decorin) was quantified by Real Time-PCR. Regional ventilation was measured by EIT. For each variable the anterior and posterior regions of the lung were analyzed. Results: Density neutrophil was lesser in the Injury+MV group (p=0.02). Alveolar area in the posterior regions of the Injury+MV group was lesser than the anterior regions (p=0.012). However, the septal thickening was higher in Injury+MV group, especially in the anterior regions, when compared to the Injury group (p <= 0.01). In consonance with such findings, the hyaline membrane and alveolar edema index in the anterior region was higher than the posterior region in both groups (p < 0.03) and the expression of collagen type I was significantly higher in the anterior region compared to the posterior region in lungs of Injury+MV (p=0.001). The EIT showed that the non-dependent regions (anterior) received more ventilator influx than the dependent regions (p<0.001) in the Injury group. In these animals, the regional ventilation was correlated to neutrophil density (r=0.48; p=0,04), hemorrhage index (r=0.74; p=0.001) and hyaline membrane index (r=0.56; p=0.016). In Injury+MV group, the regional ventilation was correlated to collagen type I (r=0.494; p=0.05), collagen type III (r=0.656; p=0.006) and versican (r=0.732; p=0.001) expressions. Conclusion: This study shows the histopathological progression and the regional presentation of the pulmonary lesion in the ARDS pig model. In our model, the support with protective ventilation was efficient to reduce parenchymal inflammation, but did not inhibit the injury progression and signaling to the fibroproliferative process. Animals ventilated for 40 hours, the anterior regions underwent a progressive reduction in the alveolar lumen associated with alveolar walls thickening and hyaline membrane deposition. The injury progressed with diffuse activation of tissue repair pathway, but with the predominance of collagen type I expression in anterior regions. However, in our study, the deposition of collagen rich matrix is a later event

Introdução: O padrão de distribuição da lesão pulmonar na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) tem sido alvo de interesse de estudos com tomografia computadorizada. Entretanto, pouca informação é disponível quanto a distribuição e progressão histológica da lesão pulmonar na SDRA. Objetivos: Caracterizar a distribuição e progressão histológica da lesão pulmonar em modelo experimental de SDRA em suínos pela quantificação de parâmetros estruturais, inflamatórios e de remodelamento da matriz extracelular (MEC) e correlacioná-los com variáveis funcionais e de tomografia de impedância elétrica (TIE). Métodos: Vinte e três porcas da raça Landrace foram divididos em três grupos: 1) Sham (n=5): animais submetidos ao preparo e monitorização; 2) Lesão (n=9): animais submetidos ao protocolo de lesão e eutanasiados após 3 horas; 3) Lesão+MV: animais submetidos ao protocolo de lesão e eutanasiados após 40 horas de ventilação mecânica (VM) segundo a \"estratégia ARDSnet\". Os parâmetros histológicos foram mensurados por análise de imagem e incluíam: área alveolar, índice de espessamento septal, densidade neutrofílica, membrana hialina, hemorragia, edema intraalveolar e proporção de fibras colágenas. As medidas de cada parâmetro foram normalizadas pela mediana do grupo Sham. Expressão gênica de proteínas da MEC (colágeno tipo I e tipo III, versican, biglican e decorin) foram quantificados por PCR em tempo real. A ventilação regional foi mensurada por TIE. Foram analisadas regiões anteriores e posteriores do pulmão para cada variável. Resultados: A densidade neutrofílica foi menor no grupo Lesão+VM (p=0,02). A análise da área alveolar no grupo Lesão+VM mostrou que as regiões posteriores apresentaram menor área que as regiões anteriores (p=0,012). Entretanto, o espessamento septal foi maior no grupo Lesão+VM, especialmente nas regiões anteriores, quando comparado ao grupo Lesão (p <= 0,01). Em consonância com esses achados, as regiões anteriores exibiram maior índice de membrana hialina e de edema intraalveolar que as regiões posteriores em ambos os grupos (p < 0,03) e a expressão de colágeno tipo I foi maior na região anterior comparada à região posterior do grupo Lesão+VM (p=0,001). A análise da TIE mostrou que as regiões anteriores receberam maior volume corrente que as regiões posteriores no grupo Lesão (p < 0,001). Nestes animais, a ventilação regional foi correlacionada à densidade neutrofílica (r=0,48; p=0,04), ao índice de hemorragia (r=0,74; p=0,001) e ao índice de membrana hialina (r=0,56; p=0,016). No grupo Lesão+VM, a ventilação regional foi correlacionada à expressão de colágeno tipo I (r=0,494; p=0,05), colágeno tipo III (r=0,656; p=0,006) e versican (r=0,732; p=0,001). Conclusão: Esse estudo mostra a progressão histopatológica e apresentação regional da lesão pulmonar em um modelo de SDRA em suínos. Nesse modelo, o suporte com ventilação mecânica protetora foi eficiente para reduzir a inflamação parenquimatosa, mas não inibiu a progressão da lesão e a sinalização para o processo fibroproliferativo. No curso da lesão, após 40 horas, as regiões anteriores sofreram progressiva redução do lúmen alveolar associada à deposição de membrana hialina e espessamento septal. A lesão progrediu com sinalização difusa para o reparo tecidual, mas com predomínio de expressão de colágeno tipo I nas regiões anteriores. Contudo, a deposição de colágeno parece ser um evento mais tardio / Introduction: The pattern of lesion distribution in acute respiratory distress syndrome (ARDS) has been addressed in computed tomography studies. However, there is little information concerning the progression and distribution of histological lung injury in ARDS. Objectives: To characterize the histological progression and distribution of lung injury in a pig ARDS model by the quantification of structural, inflammatory and extracellular matrix (ECM) remodeling parameters and to correlate them with functional and electrical impedance tomography (EIT) variables . Methods: Twenty-three healthy female Landrace pigs were divided into three groups: 1) Sham (n=5): animals subjected to preparation and monitoring; 2) Injury (n=9): animals subjected to the injury protocol and euthanized after 3 hours. 3) Injury+MV (n=9): animals subjected to the injury protocol and euthanized after 40 hours of ARDSnet mechanical ventilation. Histological parameters measured by image analysis included: alveolar area, septal thickening index, neutrophils density, hyaline membrane, hemorrhage, alveolar edema and collagen fibers content. The parameters values were normalized by Sham group median values. Gene expression of ECM proteins (collagen type I and type III, versican, biglycan and decorin) was quantified by Real Time-PCR. Regional ventilation was measured by EIT. For each variable the anterior and posterior regions of the lung were analyzed. Results: Density neutrophil was lesser in the Injury+MV group (p=0.02). Alveolar area in the posterior regions of the Injury+MV group was lesser than the anterior regions (p=0.012). However, the septal thickening was higher in Injury+MV group, especially in the anterior regions, when compared to the Injury group (p <= 0.01). In consonance with such findings, the hyaline membrane and alveolar edema index in the anterior region was higher than the posterior region in both groups (p < 0.03) and the expression of collagen type I was significantly higher in the anterior region compared to the posterior region in lungs of Injury+MV (p=0.001). The EIT showed that the non-dependent regions (anterior) received more ventilator influx than the dependent regions (p<0.001) in the Injury group. In these animals, the regional ventilation was correlated to neutrophil density (r=0.48; p=0,04), hemorrhage index (r=0.74; p=0.001) and hyaline membrane index (r=0.56; p=0.016). In Injury+MV group, the regional ventilation was correlated to collagen type I (r=0.494; p=0.05), collagen type III (r=0.656; p=0.006) and versican (r=0.732; p=0.001) expressions. Conclusion: This study shows the histopathological progression and the regional presentation of the pulmonary lesion in the ARDS pig model. In our model, the support with protective ventilation was efficient to reduce parenchymal inflammation, but did not inhibit the injury progression and signaling to the fibroproliferative process. Animals ventilated for 40 hours, the anterior regions underwent a progressive reduction in the alveolar lumen associated with alveolar walls thickening and hyaline membrane deposition. The injury progressed with diffuse activation of tissue repair pathway, but with the predominance of collagen type I expression in anterior regions. However, in our study, the deposition of collagen rich matrix is a later event