The acute respiratory distress syndrome (ARDS) and its less severe form, acute lung injury (ALI), are among the leading causes of morbidity and mortality in critically ill patients. Commonly induced by conditions associated with severe pulmonary inflammation, ALI results in disruption of the lung alveolar-capillary membrane barrier and resultant pulmonary edema associated with a proteinaceous alveolar exudate. Sepsis is another frequent and often fatal clinical condition for patients in the intensive care unit. It is characterized by a combination of infection and systemic inflammatory response syndrome (SIRS). Current effective treatment strategies for both ALI/ARDS and sepsis are lacking. We first examined the potential therapeutic role of mesenchymal stromal cells (MSCs) alone or together with the vasculoprotective factor, angiopoietin-1 (ANGPT1), for treatment of experimental ALI in mice. MSCs significantly reduced LPS (lipopolysaccharide)-induced pulmonary inflammation, as reflected by cell counts in bronchoalveolar lavage (BAL) fluid and pro-inflammatory cytokine levels in both BAL fluid and lung parenchymal homogenates. More importantly, administration of MSCs transfected with human ANGPT1 plasmid (MSCs-pANGPT1) completely reversed LPS-induced permeability in the lung (i.e., ALI). A follow-up study showed that MSCs remained effective in rescuing mice with LPS-induced ALI; however, the additional benefit from ANGPT1 was no longer observed. To further evaluate MSC-based therapy in a more clinically relevant model of acute injury, the cecal-ligation-and-puncture (CLP) model for sepsis was employed. Our results demonstrated that MSCs can reduce both systemic and pulmonary inflammation, as well as renal and liver dysfunction/injury, as reflected by plasma urea and bilirubin levels, in septic mice. Most notably, MSCs reduced sepsis-associated mortality from 45% to 24%. Our data demonstrate the feasibility and effectiveness of MSC- and MSC-based gene therapy for experimental ALI and sepsis, and provide the basis for the development of an innovative approach for the prevention and treatment of clinical ALI/ARDS and sepsis.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2004. / Härtill 5 uppsatser.

Το σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας (ΣΑΔ) είναι ένα από τα συνηθέστερα προβλήματα και η κύρια αιτία θανάτου σε πρόωρα νεογνά. Παρά τη μείωση της νοσηρότητας και θνητότητας μετά την εισαγωγή της χρήσης εξωγενούς επιφανειοδραστικού παράγοντα στη θεραπεία του ΣΑΔ, υπάρχουν περιπτώσεις νεογνών που όχι μόνο δεν παρατηρείται βελτίωση, αλλά εμφανίζεται αυξημένος κίνδυνος εμφάνισης πνευμονικής αιμορραγίας. Η φλεγμονή, όχι μόνο τοπική αλλά και συστηματική, παίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια του ΣΑΔ. Για να καθορίσουμε το ανοσολογικό προφίλ και την κατεύθυνση της πόλωσης της ανοσολογικής απόκρισης, μετρήσαμε με Cytometric Bead Array τις κυτταροκίνες type 1 (IL-2, TNF-α, IFN-γ) και type 2 (IL-4, IL-5, IL-10) 47 πρόωρων νεογνών με ΣΑΔ, και μιας ομάδας ελέγχου 30 υγειών, κατάλληλων για την ηλικία κύησης, τελειόμηνων νεογνών. Τα επίπεδα IL-6 και TGF-β1 ορού μετρήθηκαν με ELISA. Τα δείγματα αίματος συλλέχθηκαν κατά τη γέννηση (αίμα ομφάλιου λώρου) τόσο από τα πρόωρα νεογνά όσο κι από την ομάδα ελέγχου, και από νεογνά που έλαβαν επιφανειδραστικό παράγοντα και από εκείνα που εμφάνισαν πνευμονική αιμορραγία. Αξιοσημείωτη αύξηση στα επίπεδα όλων των κυτταροκινών παρατηρήθηκε τη στιγμή της γέννησης (p <0.05, εκτός των IL-5 και TNF-α). Η type 1 αυτή ‘’πόλωση’’ του ανοσοποιητικού συστήματος δεν επηρεάστηκε από την ηλικία κύησης, και παρέμεινε η ίδια ακόμη και μετά τη χορήγηση επιφανειοδραστικού παράγοντα (ανεξαρτήτως προέλευσης). Ωστόσο, τα νεογνά που εμφάνισαν πνευμονική αιμορραγία και είχαν χειρότερη πρόγνωση, εμφάνισαν διαφορετικό ανοσολογικό προφίλ στο οποίο κυριαρχούν οι προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες. Η type 1 ‘’πόλωση’’ διατηρήθηκε, αλλά εμφανίζεται πιο έντονη. Τα επίπεδα των IL-10 και TGF-β1 στον ορό αυτών των νεογνών είναι μειωμένα. Ο ρόλος της φλεγμονής στην εξέλιξη του ΣΑΔ είναι φανερός. Τα πρόωρα νεογνά με ΣΑΔ εμφανίζουν μια έντονη type 1 ‘’πόλωση’’ του ανοσοποιητικού συστήματος, η οποία παραμένει ανεξαρτήτως της θεραπευτικής αγωγής που χορηγείται και ενισχύεται όταν οι πιθανές επιπλοκές εμφανιστούν. / Respiratory distress syndrome (RDS) is one of the most common problems and the leading cause of death in premature infants. Although the introduction of surfactant treatment for RDS management was beneficial lowering mortality and morbidity, some neonates do not improve, while others are at increased risk for pulmonary hemorrhage. Inflammation, not only local but also systemic, plays an important role in the pathogenesis of RDS. In order to determine the immunological profile and direction of polarization of immune response, we used Cytometric Bead Array to measure type 1 (IL-2, TNF-α, IFN-γ) and type 2 (IL-4, IL-5, IL-10) cytokines of forty-seven premature infants with established RDS, and a control group of 30 healthy, appropriate for gestational age, full-term neonates. Serum IL-6 and TGF-β1 levels were measured by ELISA. Blood samples were obtained at time of delivery (cord blood) for both premature and control group, and from neonates who received surfactant treatment and those who developed pulmonary hemorrhage. A remarkable increase to all cytokine levels was noted at time of delivery (p <0.05, except for IL-5 and TNF-α). This type 1-polarized immunological pattern was not affected by gestational age, and remained the same even after surfactant administration (irrespective of extract’s origin). However, neonates who developed pulmonary hemorrhage and had worse final outcome, presented different cytokine profile in which pro-inflammatory cytokines prevail. Type 1 polarization was maintained, though more intense; serum IL-10 and TGF-β1 levels appeared suppressed in these newborns. Overall, the role of inflammation in the progress of neonatal RDS is evident. Premature infants with established disease present a strong type 1 polarization, which persists irrespective of treatment provided, and is amplified when possible complications appear.

INTRODUÇÃO: Recentes estudos avaliam o uso da solução salina hipertônica na concentração de 3% no tratamento de pacientes com traumatismos cranioencefálicos, entretanto, poucos trabalhos têm analisado a sua eficácia no tratamento do choque hemorrágico. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos do tratamento do choque hemorrágico com a solução salina hipertônica a 3%, analisando principalmente seus possíveis efeitos benéficos na atenuação da resposta inflamatória decorrrente do choque. Para tal, esta solução será comparada a outras duas, amplamente estudadas: a solução salina hipertônica a 7,5% e a solução de Ringer lactato. MÉTODOS: Foram utilizados, neste estudo, 26 ratos Wistar. Os animais foram anestesiados com pentobarbital sódico por via intraperitoneal (50 mg/Kg) e, então, submetidos a um protocolo de choque hemorrágico controlado. Neste protocolo, os animais foram sangrados até que fosse atingida uma pressão arterial média (PAM) de 35 mmHg, em um período de 10 minutos, sendo este nível de PAM mantido por 50 minutos. Ao término deste período de choque, os animais foram randomizados em três grupos para reposição volêmica: reposição com solução de Ringer lactato (grupo RL, n=7), na dose de 33 mL/Kg; reposição com solução salina hipertônica a 3% (grupo SH3%, n=7), na dose de 10 mL/Kg; reposição com solução salina hipertônica a 7,5% (grupo SH7,5%, n=7), na dose de 4 mL/Kg. Após a infusão das soluções, metade do volume de sangue retirado foi reinfundido em todos os animais. Sangue arterial foi coletado para análise de gasometria, lactato, concentração plasmática de sódio e osmolaridade plasmática. Para avaliação da resposta inflamatória, os animais foram sacrificados quatro horas após o início do experimento, sendo obtidas amostras de sangue para determinação das concentrações plasmáticas de interleucina (IL) -6 e fator de necrose tumoral (TNF) -alfa. Amostras de tecido pulmonar e intestinal foram obtidas para avaliação histopatológica de lesão orgânica, sendo as lâminas analisadas por dois patologistas sem conhecimento prévio dos grupos, determinando-se, assim, um escore de lesão baseado em um sistema de pontuação. RESULTADOS: Todos os animais submetidos à reposição volêmica apresentaram valores adequados de PAM ao término do tratamento. Nos animais tratados com as duas concentrações de solução salina hipertônica, a concentração plasmática de sódio e o valor da osmolaridade plasmática foram significativamente maiores, quando comparados aos grupos CT e RL. A concentração plasmática de TNF-alfa foi significativamente maior nos animais tratados com a solução de Ringer lactato, não havendo, para tanto, diferenças estatísticas entre os grupos CT, SH3% e SH7,5%. Em relação a IL-6, não se observou diferenças estatisticamente significantes entre os grupos CT, SH3% e SH7,5%, sendo a concentração plasmática deste mediador inflamatório significativamente elevada no grupo RL, quando comparado ao grupo CT. O escore de lesão pulmonar foi significativamente maior no grupo RL, em comparação aos grupos SH3% e SH7,5% (5,7 ± 0,7, 2,7 ± 0,5, 2,1 ± 0,4, respectivamente). Os animais dos grupos SH3% e SH7,5% apresentaram atenuação da lesão intestinal pós-choque em comparação aos animais do grupo RL (2,3 ± 0,4, 2,0 ± 0,6, 5,9 ± 0,6, respectivamente). CONCLUSÕES: O tratamento do choque hemorrágico com as duas concentrações de solução salina hipertônica resultou em atenuação da resposta inflamatória pós-choque. A solução salina hipertônica a 3% apresentou efeitos metabólicos e imunológicos semelhantes à solução salina hipertônica a 7,5%, sendo ambas superiores em relação aos parâmetros estudados à solução de Ringer lactato. / BACKGROUND: Recent studies have been conducted examining the efficacy of 3% hypertonic saline solution (HSS) in traumatic brain injury; however, few studies have analyzed the effects of 3%HSS during hemorrhagic shock. The aim of this study was to test the potential immunomodulatory benefits of 3%HSS resuscitation over standard fluid resuscitation. METHODS: Wistar rats were bled to a mean arterial pressure (MAP) of 35 mmHg and then randomized in 3 groups: LR (lactated Ringer, 33mL/Kg, n=7), 3%HSS (10mL/Kg, n=7) and 7.5%HSS (4mL/Kg, n=7). Half of the shed blood was infused after fluid resuscitation. Animals who did not undergo shock served as controls (CT,n=5). Four hours after HS, blood was collected for evaluation of tumor necrosis factor (TNF)-alpha and interleukin (IL)-6 by enzyme immunoassay. Lung and intestinal samples were obtained for histopathological analysis. RESULTS: Animals in HSS groups had significantly higher MAP than LR one hour after treatment. Osmolarity and sodium levels were markedly elevated in HSS groups. TNF-alpha and IL-6 levels were similar between CT and HSS groups, but significantly higher in LR (p<0.05). Lung injury score was significantly higher in LR when compared to 7.5%HSS and 3%HSS (5.7 ± 0.7, 2.1 ± 0.4 and 2.7 ± 0.5, respectively). Intestinal injury was attenuated in the 7.5%HSS and 3%HSS groups when compared to LR (2.0 ± 0.6, 2.3 ± 0.4 and 5.9 ± 0.6, respectively). CONCLUSIONS: Small volume resuscitation strategy modulates the inflammatory response and decrease the end-organ damage after HS. 3%HSS provides immunomodulatory and metabolic effects similar to those observed with conventional concentration of HSS.

Introdução: Este estudo foi desenhado para avaliar o impacto da reposição de fluidos na aeração pulmonar, oxigenação e hemodinâmica pacientes com diagnóstico de choque séptico e síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA). Métodos: Durante o período de 1 ano, um estudo prospectivo observacional foi realizado com 32 pacientes com diagnóstico de choque séptico e SDRA. Os parâmetros cardiorrespiratórios foram mensurados utilizando um cateter de Swan-Ganz (n = 29) ou um cateter de PICCO (n = 3). A aeração pulmonar e o fluxo sanguíneo regional pulmonar foram avaliados pelo exame de ultrassom pulmonar à beira-leito. As medidas foram realizadas antes (T0), ao final (T1) e 40 minutos após (T2) a infusão de fluidos, consistindo em um litro de solução salina administrado em 30 minutos nas primeiras 48 horas do início do choque séptico e SDRA. Resultados: O escore de ultrassom pulmonar aumentou em 23% em T2, de 13 no tempo basal a 16 (p < 0,001). O índice cardíaco e as pressões de enchimento cardíaco aumentaram significativamente em T1 (p < 0,001) e retornaram aos valores de base em T2. O aumento no escore de ultrassom pulmonar secundário à infusão de fluidos foi estatisticamente correlacionado com o aumento do índice cardíaco e não foi associado ao aumento do \"shunt\" pulmonar ou ao aumento do fluxo sanguíneo regional pulmonar. Em T1, PaO2/FiO2 aumentou significativamente (p < 0,005) de 144 (123 - 198) a 165 (128 - 226) e retornou aos valores de base em T2, e o escore de ultrassom pulmonar continuou a aumentar. Conclusão: A reposição de fluidos precoce melhora transitoriamente a hemodinâmica e deteriora a aeração pulmonar. As mudanças na aeração podem ser observadas à beiraleito com o auxílio do ultrassom pulmonar e podem ser úteis como medida protetora contra a reposição excessiva de fluidos / Introduction: The study was designed to assess the impact of fluid loading on lung aeration, oxygenation and hemodynamics in patients with septic shock and acute respiratory distress syndrome (ARDS). Methods: During a 1-year period, a prospective observational study was performed in 32 patients with septic shock and ARDS. Cardiorespiratory parameters were measured using Swan Ganz (n=29) or PiCCO catheters (n=3). Lung aeration and regional pulmonary blood flows were measured using bedside transthoracic ultrasound. Measurements were performed before (T0), at the end of volume expansion (T1) and 40 minutes later (T2), consisting of 1-L of saline over 30 minutes during the first 48h following onset of septic shock and ARDS. Results: Lung ultrasound score increased by 23 % at T2, from 13 at baseline to 16 (p < 0.001). Cardiac index and cardiac filling pressures increased significantly at T1 (p < 0.001) and returned to control values at T2. The increase in lung ultrasound score was statistically correlated with fluid loading-induced increase in cardiac index and was not associated with increase in pulmonary shunt or regional pulmonary blood flow. At T1, PaO2/FiO2 significantly increased (p < 0.005) from 144 (123 to 198) to 165 (128 to 226) and returned to control values at T2 whereas lung ultrasound score continued to increase. Conclusions: Early fluid loading transitorily improves hemodynamics and oxygenation and worsens lung aeration. Aeration changes can be detected at the bedside by transthoracic lung ultrasound which may serve as a safeguard against excessive fluid loading

Introdução: Um dos principais objetivos na SARA é encontrar a melhor estratégia protetora de ventilação mecânica que minimize o stress pulmonar e otimize as trocas gasosas. Teoricamente, estas duas metas podem ser obtidas simultaneamente, evitando-se a hiperdistensão e colapso cíclico de unidades alveolares instáveis. Numa tentativa de radicalizar a minimização da hiperdistensão e da pressão motriz inspiratória, duas estratégias podem ser propostas: o uso da ventilação de alta freqüência oscilatória (HFOV) e o uso da insuflação intra-traqueal de gás (TGI), esta última associada à hipercapnia permissiva e baixas freqüências respiratórias. Objetivo: identificar qual (quais) entre as três estratégias de ventilação mecânica, HFOV, TGI e ventilação protetora de baixa freqüência (VP: volume corrente ~6 mL/kg), foi (foram) a (s) mais protetora (s) em um modelo de SARA em coelhos, durante seis horas de ventilação mecânica. Material e métodos: Os animais (n = 45) foram submetidos a repetidas lavagens pulmonar até uma PaO2 < 100 mmHg. Imediatamente após a injuria pulmonar, foi obtida uma curva P/V para calculo do trabalho inspiratório e energia dissipada durante insuflação pulmonar. Em seguida, os animais foram randomizados em um dos três grupos: HFOV, VP ou TGI. O PEEP ou PMEAN ideais foram obtidos através de uma curva PEEP/PaO2 (ou PMEAN/PaO2) que foi precedida por uma manobra de recrutamento. Os animais dos grupos VP e TGI foram inicialmente ventilados em PCV com um delta de pressão = 8 cmH2O e freqüência = 60 resp/min. A única diferença inicial entre os dois foi que o grupo TGI possuía um fluxo traqueal continuo = 1 L/min. Os animais do grupo HFOV foram inicialmente ventilados com uma amplitude de pressão = 45 cmH2O e freqüência = 10 Hz. Todos os animais foram ventilados com uma FiO2 = 1.0. Os deltas de pressão (ou pressão motriz) nos grupos VP e TGI foram reajustados para manter uma PaCO2 = 90-110 mmHg, enquanto no HFOV a amplitude de pressão foi reajustada para manter uma PaCO2 = 45-55 mmHg. No final do experimento, outra curva P/V foi obtida. Amostras do LBA e sangue foram coletados antes e após o período de ventilação para determinar os níveis de IL-8. Amostras do pulmão esquerdo foram processadas para análise histológica e para cálculo da relação peso-úmido/ peso-seco. Resultados: Não foi observada diferença na PaO2 entre os grupos. A PaCO2 foi significantemente menor no grupo HFOV (59 ± 3 mmHg) quando comparado aos grupos VP (99 ± 4 mmHg) e TGI (80 ± 3 mmHg). O volume corrente foi significantemente menor nos grupos TGI e HFOV quando comparado ao grupo VP. Logo após a lesão pulmonar, todos os grupos necessitaram de trabalhos similares para a insuflação pulmonar, mas o grupo VP foi o único que não apresentou melhora (diminuição) deste trabalho expiratório, a estratégia VP foi a única que apresentou aumento ao longo das 6 horas (P<0,001). Os grupos TGI e HFOV também apresentaram maiores concentrações de polimorfonucleares no tecido pulmonar (P=0,008) e tendências a favorecer um maior índice superfície/volume (P=0,14), maior gradiente IL-8 (diferença ente IL-8 no LBA e plasma - P=0,08) e menor relação peso-úmido/peso-seco (P=0,17) ao final das 6 horas de ventilação. Discussão: O menor trabalho requerido na insuflação pulmonar depois de 6 horas de ventilação refletiu uma redução nas pressões críticas de abertura e, provavelmente, uma melhora do edema pulmonar e do sistema surfactante nas estratégias HFOV e TGI. O aumento do trabalho expiratório no grupo VP sugere, inclusive, uma deterioração na qualidade do surfactante neste grupo. Nos grupos TGI e HFO, a maior concentração de polimorfonucleares no tecido pulmonar e a tendência a apresentar maior gradiente de IL8 poderiam se interpretados como uma melhor membrana alvéolo-capilar, resultando na menor liberação de mediadores compartimentalizados no interior dos alvéolos. Além de necessitar volumes correntes mais altos, a estratégia VP necessitou de pressões inspiratórias progressivamente mais altas durante as seis horas de protocolo, devido a reajustes freqüentes, necessários à manutenção das trocas gasosas. Conclusão: Uma redução mais radical das pressões motrizes demonstrou efeitos benéficos num modelo de lesão pulmonar aguda experimental, mesmo quando associada a uma estratégia que já prioriza o recrutamento pulmonar ótimo. O TGI mostrou ser uma alternativa viável à HFOV, apresentando algumas vantagens práticas de implementação e em termos de previsibilidade de resposta nas trocas gasosas. / Introduction: One of the major goals in ARDS is to find the best protective mechanical ventilation strategy, which minimizes lung stress and optimizes gas exchange. Theoretically, these two goals can be accomplished by simultaneously avoiding alveolar overdistension and cyclic collapse of unstable alveolar units. Pushing further the rationale of this strategy, two new strategies have been proposed: high frequency oscillatory mechanical ventilation (HFOV) and intra-tracheal gas insufflation (TGI) associated with permissive hypercapnia and conventional frequencies. Objective: To determine which of the three protective modalities of mechanical ventilation, HFOV, low-frequency-protective ventilation (LFV), or LFV associated with tracheal gas insufflation (TGI), was the most protective strategy in an ARDS rabbit model during six hours of mechanical ventilation. Material and methods: The animals (n = 45) were submitted to repeated saline lavage until PaO2 < 100 mmHg. Immediately after lung injury, a P/V curve was obtained to calculate inspiratory/expiratory work and energy dissipated during lung inflation. Thereafter, the animals were randomized into one of three groups: LFV, HFOV or TGI. The optimal PEEP or PMEAN was obtained during a PEEP/PaO2 (or PMEAN/PaO2) curve which was preceded by a recruiting maneuver. The animals of the LFV and TGI groups were initially ventilated in PCV with diving pressure = 8 cmH2O and frequency = 60 b/m. The only initial difference between these two arms was that the TGI group had a continuous tracheal flow = 1 L/min. The animals in the HFOV were initially ventilated with an oscillatory pressure amplitude = 45 cmH2O and frequency = 10 Hz. All animals were ventilated with FiO2 = 1.0. Driving pressure was then adjusted in LFV and TGI groups to maintain a PaCO2 = 90-110 mmHg, while in HFO the pressure amplitude was adjusted to maintain a PaCO2 = 45-55 mmHg. At the end of the experiment, after 6 hours of ventilation, another P/V curve was obtained. BAL and bloods samples were drawn before and after the period of ventilation to determine IL-8 levels. The left lung was processed for histological analysis and for wet weight/dry weight (ww/dw) ratio. Results: We observed no differences in PaO2 among the groups. PaCO2 was significantly lower at HFO (59 ± 3 mmHg) when compared with LFV (99 ± 4 mmHg) and TGI (80 ± 3 mmHg) groups. Tidal volume was significantly lower in TGI and HFO groups when compared with LFV group. Soon after injury, all groups required similar energy for lung inflation (inspiratory work), but the VP group was the only one not presenting any improvement in this parameter after 6 hours (P<0.001). Concerning the expiratory work, the VP strategy was the only one presenting an increase in the expiratory work along the 6 hours (P<0.001). The TGI and HFOV groups showed the highest polymorphonuclear cell concentration in lung tissue (P=0.008) and trends towards a higher surface/volume index (P=0.14), higher IL8 gradient (difference between IL8 in BAL and plasma) and lower ww/dw ratio at the end of 6 hours of ventilation (P=0.17). Discussion: The lower energy for lung inflation after six hours of ventilation reflected the reduction of opening pressures and better surfactant function during ventilation under TGI and HFOV strategies. The increase in expiratory work during the VP strategy further suggests that the surfactant quality deteriorated under this strategy. In the TGI and HFOV groups, the higher concentration of polymorphonuclear cells and the trend towards a higher IL8 gradient between the lung and blood may suggest a better integrity of the alveolar-capillary membrane, leading to less release of compartmentalized mediators within the alveolar space. Besides the higher tidal volumes used during VP, this strategy required inspiratory pressures progressively higher along the hours, due to frequent and necessary adjustments of tidal volumes or pressures according to the gas-exchange requirements. Conclusion: An aggressive reduction of tidal volume and driving pressures was beneficial during protective strategies, even when an optimization of lung recruitment was already in place. The TGI strategy showed to be an attractive alternative to HFOV, presenting some advantages in terms of implementation and predictability of response.

INTRODUÇÃO: A insuficiência respiratória acomete grande parte dos pacientes oncológicos levando a altos índices de mortalidade. A ventilação não invasiva (VNI) pode auxiliar seu manejo, mas seus efeitos ainda são pouco conhecidos sobre os mecanismos de defesa pulmonar. OBJETIVOS: Observar o efeito da VNI com máscara facial usando-se geradores de fluxo com pressão positiva contínua (CPAP) e ventilador microprocessado no modo pressão de suporte + pressão positiva ao final da expiração (PSV + PEEP), a fim de verificar impacto nas propriedades viscoelásticas do muco respiratório e o conforto proporcionado ao paciente. MÉTODOS: A VNI foi instalada após diagnóstico de insuficiência respiratória em dezenove pacientes, admitidos nas unidades de tratamento intensivo do Hospital A. C. Camargo, sendo nove submetidos ao CPAP e dez com PSV + PEEP. Foram colhidos antes e após uma hora de VNI: os dados clínicos, secreção nasal, gasometria, e o grau de conforto através de uma escala visual. As propriedades físicas do muco (transportabilidade in vitro, adesividade e wettabilidade ou hidrofobicidade) foram avaliadas respectivamente no palato de rã, máquina da tosse e ângulo de contato. RESULTADOS: Os grupos eram homogêneos entre si em relação à idade, sexo, tipo e estadiamento do tumor e SAPS II. Em relação às propriedades físicas do muco, houve um aumento da transportabilidade in vitro do muco nasal com o sistema PSV + PEEP (p = 0,04) e um aumento na wettabilidade no grupo CPAP (p = 0,06). Os dois sistemas foram eficazes em melhorar significativamente os sinais vitais, a PaO2/FiO2, o padrão e o conforto respiratório e em evitar a intubação traqueal nas primeiras 24 horas (p < 0,05). Entretanto, independentemente do tipo de sistema de VNI usado, foram encontrados altos índices de intubação endotraqueal e mortalidade no seguimento destes pacientes. CONCLUSÃO: As propriedades físicas do muco (transportabilidade in vitro e wettabilidade) se alteraram após uma hora de uso da VNI e parecem ser dependentes da temperatura e umidificação dentro da máscara. A VNI mostrou-se útil em reverter a insuficiência respiratória em pacientes selecionados, ou pelo menos em trazer conforto para pacientes hipoxêmicos que a princípio recusam a intubação endotraqueal / INTRODUCTION: Respiratory failure is a common situation among cancer patients leading to high rates of mortality. Noninvasive ventilation (NIV) can help its management, but its effects are still unknown regarding the pulmonary defense mechanisms. OBJECTIVES: Observe the effect of NIV with facial mask using a flow generator with continuous positive pressure (CPAP) and standard intensive care unit ventilator using pressure support ventilation + positive end expiratory pressure (PSV + PEEP), to verify impact on the physical properties of respiratory mucus and the comfort provided to the patient. METHODS: NIV was started after diagnosis of respiratory failure in nineteen patients, admitted in the intensive care unit of the A. C. Camargo Hospital. Nine patients were submitted to CPAP and ten to PSV + PEEP. Nasal mucus, blood gases, and the degree of comfort through a visual scale were accessed before and after one hour. The physical properties of nasal mucus (transportabilility in vitro, adhesivity and wettability or hydrofobicity) were evaluated respectively by frog palate, cough machine and contact angle. RESULTS: Groups had similar characteristics about age, sex, tumor and SAPS II score. Regarding the physical properties of the mucus, there was an increase in mucus transportability (by the frog palate model) with the system PSV + PEEP (p = 0.04) and an increase in the contact angle in the CPAP groupo (p = 0.06). The two systems were effective in improving the vital signs, the PaO2/FiO2, the respiratory pattern and comfort and avoiding endotracheal intubation in the first 24 hours (p < 0.05). However, regardless of the type of NIV system used, high rates of endotracheal intubation and mortality were found. CONCLUSION: The physical properties of the mucus (transportability in vitro and wettability) changed after an hour of use of the NIV as a result of temperature and humidification into the mask. NIV was useful in reversing the respiratory failure in selected patients, or at least in bringing comfort for those who refuse endotracheal intubation

Estudos epidemiológicos e experimentais mostram que a poluição do ar pode causar diversos efeitos adversos na saúde, dentre eles inflamação sistêmica e pulmonar, doenças cardiovasculares e exacerbação de doenças pré-existentes. A síndrome do desconforto respiratório aguda é caraterizada por intenso infiltrado inflamatório, dano na barreira alvéolo-capilar e hipoxemia, e desde a sua descrição em 1967 ainda apresenta elevados índices de mortalidade. O presente estudo tem como objetivos: 1. Avaliar qual o impacto da poluição atmosférica de uma região urbana sobre a progressão da LPA induzida por LPS; e 2. Avaliar se a lesão induzida por LPS é alterada em um indivíduo previamente exposto à poluição atmosférica. Os principais achados relativos ao objetivo 1 mostram que, de uma forma geral, quando há a interação do material particulado fino (MP2,5) anterior à fase aguda da LPA, esta não se desenvolve de forma tão grave. Quanto aos parâmetros inflamatórios, nota-se que, na maioria dos parâmetros, as células inflamatórias e citocinas pró-inflamatórias aumentam no grupo LPS 24 horas, mas não, ou não tanto quanto, no grupo poluição+LPS. Como base nestes resultados podemos hipotetizar que pode ter ocorrido uma alteração do perfil da resposta inflamatória ou imunotoxicidade. Quando observamos os resultados referente ao objetivo 2, nota-se que, o grupo LPS + poluição permanece em um estado inflamatório persistente com número de leucócitos aumentado no lavado bronco-alveolar e níveis elevados de citocinas pró-inflamatórias (IL-1beta, IL-6 e IL-8) no tecido pulmonar, enquanto o grupo LPS 5 semanas tem estes parâmetros mais próximos do grupo controle. Na morfologia tecidual, o grupo LPS + poluição a diminuição do espaço aéreo alveolar e o espessamento septal. É bastante plausível que a poluição do ar dificulte recuperação e o reparo adequado da lesão causada pelo LPS, uma vez que a poluição do ar, e especialmente o material particulado fino, exerce um papel pró-inflamatório contínuo sobre a lesão. Podemos concluir que: o uso do LPS por nebulização é um modelo viável para a reprodução dos parâmetros característicos da lesão pulmonar aguda, a exposição ao material particulado pode alterar o perfil de resposta imediata (24 horas) na lesão pulmonar aguda e pode dificultar a recuperação da lesão. Estudo adicionais são necessários para entender o possível papel da modulação da resposta imunológica nos mecanismos envolvidos nestes processos / Epidemiological and experimental studies show that the air pollution can cause several harmful outcomes to the health, which include systemic and pulmonary inflammation, cardiovascular diseases, and exacerbation of preexisting diseases. The acute respiratory distress syndrome is characterized by intense inflammatory response, alveolo-capillary barrier damage and hypoxemia and since it was described for the first time in 1967 it still has high mortality rates. This study aims to 1. Evaluate the impact of urban air pollution exposure on the acute lung injury progression and 2. Evaluate if the LPS-induced injury is altered in an individual previously exposed to the air pollution. The main findings regarding objective 1 show that when there is an interaction of the particulate matter on the acute phase of LPS-induced injury, the lesion is not as severe as in the group that received only LPS. The inflammatory parameters show that inflammatory cells and pro inflammatory cytokines are increased in the LPS 24 hour, whereas not, or not as much as, in the air pollution + LPS group. Based on these results, we can hypothesize that may have occurred a shift of the inflammatory profile or immunotoxicity. Results of the objective 2 show that the group LPS + air pollution remains in a persistent inflammatory condition with increased leucocytes in BALF and pro inflammatory cytokines (IL-1beta, IL-6 e IL-8) also increased in the lung tissue, while the LPS 5 weeks group shows these parameters levels closer to the control group. The tissue morphology displays a diminished alveolar air space and septal thickening. It is very likely that the air pollution interferes on the adequate LPS-induced lesion recovery and repair, once that the air pollution, specially the fine particulate matter, has a continuous pro-inflammatory role over the lesion. We can conclude that: the use of nebulized LPS is a feasible acute lung injury model; the exposure to the particulate matter could alter the profile of the immediate response (24 hours) of the acute lung injury and it can impair the lesion recovery. Additional studies are necessary to understand the possible role of the immunological response modulation mechanisms involved in these processes

Objetivo: Avaliar o efeito das manobras de recrutamento alveolar em desfechos clínicos de pacientes com síndrome da angústia respiratória aguda (SARA). Métodos: Busca nas bases eletrônicas MEDLINE, EMBASE, LILACS, CINAHL, CENTRAL, Scopus, and Web of Science (até Julho de 2014), sem limite de idioma, por ensaios clínicos randomizados avaliando o efeito das manobras de recrutamento alveolar versus tratamento padrão sem manobras de recrutamento em pacientes adultos com SARA. Quatro duplas de revisores avaliaram de maneira independente a elegibilidade e o risco de viés dos estudos e extraíram os dados de interesse. Realizamos metanálise dos dados por meio de modelos de efeitos aleatórios. Foi utilizada análise sequencial de trials para estabelecer limiares de significância estatística para a metanálise cumulativa considerando nosso desfecho primário (mortalidade hospitalar) para limitar o erro tipo I global por análises múltiplas. Utilizamos sistema GRADE para avaliar a qualidade da evidência. Resultados: Foram incluídos 10 ensaios clínicos randomizados (1594 pacientes, 612 eventos). O risco relativo (RR) de óbito nos pacientes tratados com manobras de recrutamento em comparação ao controle foi de 0,84 (intervalo de 95% de confiança [IC95%] 0,74-0,95; I2=0%), embora a qualidade da evidência tenha sido considerada baixa devido ao risco de viés nos estudos incluídos e à evidência indireta (ou seja, a evidência disponível não responde diretamente nosso objetivo primário, pois os pacientes no grupo experimental receberam outras intervenções ventilatórias que podem ter impactado no desfecho, além das manobras de recrutamento). Não houve diferença no risco de barotrauma (RR 1,11; IC95% 0,78-1,57; I2=0%) ou necessidade de terapia de resgate para hipoxemia (RR 0,76; IC95% 0,41-1,40; I2=56%). A maioria dos estudos não demonstrou diferenças entre os grupos nos desfechos: tempo de ventilação mecânica, tempo de internação na UTI e no hospital. A análise sequencial de ensaios clínicos demonstrou que a evidência cumulativa sobre o efeito das manobras de recrutamento na mortalidade hospitalar de pacientes com SARA é precisa quando considerado um erro tipo I de 5%, mas é imprecisa quando considerado um erro tipo I de 1%. Conclusão: A evidência atual sugere que as manobras de recrutamento alveolar reduzem o risco de óbito hospitalar em pacientes com SARA, sem aumento do risco de eventos adversos graves, entretanto, a evidência não é definitiva. Estudos adicionais são necessários para responder esta questão / Purpose: To assess the effects of alveolar recruitment maneuvers on clinical outcomes in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS). Methods: We searched MEDLINE, EMBASE, LILACS, CINAHL, CENTRAL, Scopus, and Web of Science (from inception to July 2014) for randomized controlled trials evaluating the effects of alveolar recruitment maneuvers versus no recruitment maneuvers in adults with ARDS. We placed no language restriction on our search. Four teams of two reviewers independently assessed eligibility and risk of bias and extracted data from the included trials. We pooled data using random-effects models. We used trial sequential analysis to establish monitoring boundaries to limit global type I error due to repetitive testing for our primary outcome (in-hospital mortality). We rated the quality of evidence using the GRADE system. Results: We included 10 trials (1594 patients, 612 events). The meta-analysis assessing the effect of alveolar recruitment maneuvers on in-hospital mortality showed a risk ratio (RR) of 0.84 (95%CI 0.74-0.95; I2=0%). However, quality of evidence was considered low due to the risk of bias in the included trials and indirectness of evidence, that is, available evidence does not address our primary outcome directly as recruitment maneuvers were usually conducted along with other ventilatory interventions that may affect the outcome of interest. There were no differences in the rates of barotrauma (RR 1.11, 95%CI 0.78-1.57; I2=0%) or need for rescue therapies (RR 0.76, 95%CI 0.41-1.40; I2=56%). Most trials found no difference between groups regarding the duration of mechanical ventilation, length of stay in ICU and in hospital. The trial sequential analysis showed that the available evidence of the effect of recruitment maneuvers on in-hospital mortality is precise when considering a type I error of 5% but not when considering a type I error of 1%. Conclusions: Although recruitment maneuvers may decrease mortality of patients with ARDS without increasing the risk for major adverse events, the current evidence is not definitive. Additional trials addressing this question may better inform clinical practice

Introdução: As estratégias ventilatórias protetoras têm contribuído para a redução da letalidade da Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA), mas ainda está em debate qual, entre as diversas existentes, é a mais eficaz. A estratégia ARDSNet, muito utilizada na prática clínica, prioriza a redução do volume corrente para minimizar a hiperdistensão. As estratégias Open Lung Approach (OLA), além de procurarem reduzir a hiperdistensão, buscam minimizar o colapso pulmonar para evitar a atelectasia cíclica. Os métodos para ajuste da PEEP ideal nas estratégias OLA apresentam imperfeições: difícil implementação, não permitem avaliação regional do pulmão ou não podem ser realizados a beira leito. Uma estratégia OLA guiada por Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) que permite a avaliação regional pulmonar de modo contínuo e a beira leito pode trazer benefícios. Objetivo: Comparar os efeitos fisiológicos (imagem, mecânica e trocas gasosas) ao longo de 42 h entre duas estratégias ventilatórias protetoras em um modelo suíno de SDRA (estratégia ARDSNET X estratégia guiada por TIE: (PEEPTIE). Comparar a mecânica pulmonar e troca gasosa nas duas estratégias ao final das 42 h de ventilação, em uma mesma condição de ventilação, para avaliar efeitos duradouros das estratégias sobre o parênquima pulmonar. Métodos: Sete porcos foram submetidos a ventilação mecânica por 42 horas em cada uma das duas estratégias. A lesão pulmonary foi induzida com lavagem de solução fisiológica associada a ventilação lesiva. No grupo PEEPTIE, a PEEP foi ajustada pela TIE após manobra de recrutamento, mantendo o pulmão com o mínimo de colapso menor que 5%), enquanto que na estratégia ARDSNet era ajustada através da tabela PEEPxFiO2. O volume corrente foi mantido entre 4-6ml/Kg em ambas estratégias, com a pressão de platô menor que 30 cmH2O. Resultados: Oxigenação e mecânica pulmonary eram semelhantes em ambos os grupos após a lesão pulmonar. Durante as 42h de protocolo, a troca gasosa foi significativamente maior no grupo PEEPTIE quando comparado ao grupo ARDSNet tanto no início (p< 0.01) quanto ao final do protocolo(p< 0.01). A PEEP inicial não foi diferente nas duas estratégias (p= 0.14), mas foi significantemente maior no grupo PEEPTIE (p< 0.01) em grande parte do período de 42 h e também ao final. Não houve diferença na pressão de platô entre os grupos (p=0.05). O delta de pressão foi significativamente maior no grupo ARDSNet no começo (p= 0.03) e ao final do protocolo (p= 0.00). Atelectasia cíclica (p < 0.01) e a porcentagem de tecido não-aerado (p= 0.029) foram significativamente maiores no grupo ARDSNet. Ao final do protocolo, nos mesmos ajuste de ventilação, a complacência pulmonar global (p=0.021) e regional (p= 0.002) foram significativamente maiores no grupo PEEPTIE, bem como a troca gasosa (p= 0.048). Conclusões: a estratégia PEEPTIE, quando comparada a estratégia ARDSNet determinou melhor oxigenação, menor grau de colapso e de atelectasia cíclica, além de melhor mecânica pulmonar, tanto global, quanto regional. Esta melhora foi mantida ao final das 42 horas, quando os dois grupos eram ventilados com os mesmos ajustes, sugerindo que a estratégia PEEPTIE determinou menor dano pulmonar / Introduction: Protective ventilatory strategies have contributed for the reduction in Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) mortality, but so far there is still debate which strategy is more effective. The ARDSNet strategy, used widely in the clinical practice, emphasizes in tidal volume reduction to minimize hiperdistension. The Open Lung Approach (OLA), besides the reduction of hiperdistension, emphasizes reduction of lung collapse to avoid tidal recruitment. The methods to adjust ideal PEEP in the OLA strategies have some imperfections: difficult implementation, do not allow regional lung evaluation or cant be performed at the bedside. The OLA strategy guided by Electrical Impedance Tomography (EIT) which allows a continuous and regional lung evaluation can bring benefits. Objective: Compare physiological effects (image, mechanics and gas exchange) during a period of 42 hours between two protective ventilatory strategies in an ARDS suine model (ARDSNet strategy x strategy guided by EIT PEEPTIE). Compare lung mechanics and gas exchange in both strategies at the end of 42 hours of ventilation, in the same ventilation condition, to evaluate the strategies longtime effects on lung parenchyma. Methods: Seven suines were submitted to mechanical ventilation for 42 hours in each ventilator strategy. Lung injury was induced by saline lavage associated to injurious mechanical ventilation. In the PEEPTIE arm, PEEP was selected by the electrical impedance tomography after a recruitment maneuver, trying to keep lung collapse at minimum, while the ARDSnet group followed a PEEPxFiO2 table. Tidal volume of 4-6ml/kg was maintained in both strategies, with a plateau pressure not higher than 30 cmH2O. Results: Oxygenation and lung mechanics were equally impaired in both arms after injury. During the 42 hours of protocol, gas exchange was significantly higher in the PEEPTIE arm as compared to the ARDSNet arm in the beginning (p< 0.01) and at the end of the protocol (p< 0.01). PEEP at the beginning of the protocol was similar between groups (p= 0.14), but at most part of the protocol and at the end, PEEP was significantly higher in the PEEPTIE arm (p< 0.01).There were no difference in plateau pressure (p=0.06). Driving pressure was significantly higher in the ARDSNet arm at the beginning (p= 0.03) and at the end (p= 0.00). Tidal recruitment was significantly higher in the ARDSNet arm (p < 0.01), and a higher percentage of non-aerated lung tissue (p= 0.029). At the end of the protocol, global lung compliance was significantly higher in the PEEPTIE arm (p=0.021), as for regional lung compliance (p= 0.002) and gas exchange (p= 0.048). Conclusion: The PEEPTIE strategy when compared to the ARDSNet strategy determined better gas exchange, lower percentage of collapse and tidal recruitment, besides better lung mechanics (global and regional). This improvement was maintained at the end of the 42 hours, when both groups were ventilated with the same parameters, suggesting that the PEEPTIE strategy determined less lung injury