INTRODUÇÃO: Estudos demonstram que a solução salina hipertônica melhora a hemodinâmica, a microcirculação e modula o sistema imune, atenuando a resposta inflamatória associada ao choque e trauma. Este estudo tem por objetivo avaliar e comparar os efeitos da solução salina hipertônica (NaCl, 7,5%) e do Ringer lactato seguido da ressecção de segmento do intestino necrosado no tratamento da obstrução intestinal e isquemia, através da análise da translocação bacteriana, da disfunção microcirculatória mesentérica, dos distúrbios hemodinâmicos e metabólicos e da disfunção orgânica. MÉTODOS: Ratos Wistar machos (250 300 g) anestesiados (pentobarbital sódico, 50 mg/kg, i.p.) foram submetidos à obstrução intestinal e isquemia (OI, ligadura ao nível do íleo terminal seguida de ligadura de ramos da artéria mesentérica correspondentes à irrigação de 7 10 cm do íleo). Duas horas após os animais foram randomizados em: OI sem tratamento (OI); OI tratado com Ringer lactato (RL, 4 mL/kg, i.v.); e OI tratado com solução salina hipertônica (SH 7,5%, 4 mL/kg, i.v.). Vinte e quatro horas após os procedimentos cirúrgicos iniciais, os ratos obstruídos (OI, RL e SH) foram submetidos à enterectomia. Ratos controles falso-operados (FO) foram submetidos à lapatotomia. Os seguintes parâmetros foram analisados: 1) cultura bacteriana (E. coli) em amostras de linfonodos mesentéricos, fígado, baço e sangue; 2) análise das interações leucócito-endotélio na microcirculação mesentérica por técnica de microscopia intravital; 3) expressão de moléculas de adesão endoteliais (P-selectina e ICAM-1) por imunohistoquímica; 4) quantificação das citocinas e quimiocinas CINC-1 e CINC-2 no soro por enzimaimunoensaio; 5) histologia intestinal; 6) bioquímica sérica; 7) gasometria, hematócrito, lactato, glicose e leucograma; 8) insulina e corticosterona e; 9) sobrevida. RESULTADOS: O tratamento com SH reduziu a bacteremia, a incidência de animais com amostras positivas para E. coli (57%) e a quantidade de colônias bacterianas (p<0,05) comparado ao tratamento com RL ou aos animais não tratados (OI). As interações leucócito-endotélio e a expressão das moléculas de adesão, P-selectina e ICAM-1, reduziram-se após tratamento com SH seguido de enterectomia a valores observados no grupo controle FO (p>0,05). Ambos os tratamentos, SH e RL, associados à enterectomia normalizaram as concentrações séricas de CINC-1 e CINC-2 (p>0,05). Alterações de PaCO2, pH, lactato e glicemia normalizaram-se após o tratamento dos animais com SH ou RL seguido de enterectomia. A hipoinsulinemia registrada nos ratos OI foi prevenida pelo tratamento dos animais com SH ou RL. As concentrações séricas de corticosterona normalizaram-se após tratamento dos animais com SH associado à enterectomia. A magnitude da lesão intestinal, evidenciada por dano da membrana basal, edema, congestão e presença de células inflamatórias, foi menor no grupo tratado com SH comparado ao tratamento com RL, ambos associados à enterectomia. As concentrações de uréia, creatinina e a atividade das enzimas hepáticas normalizaram-se após tratamento com SH e enterectomia. Houve um aumento significativo da sobrevida dos animais (86%, 15 dias) e no ganho de peso corpóreo (p>0,05 vs FO) no grupo tratado com SH seguido de enterectomia. CONCLUSÕES: A estabilização de ratos submetidos à OI com SH associada à enterectomia resultou em aumento significativo da sobrevida dos animais. A SH reduziu a resposta inflamatória local (interações leucócito-endotélio e expressão de moléculas de adesão na microcirculação mesentérica, e lesão intestinal) e sistêmica (concentrações séricas de CINC-1 e CINC-2, disfunção renal e hepática) / BACKGROUND: It has been shown that hypertonic saline solution improve hemodynamics, the microcirculation, and modulate the immune system, attenuating the inflammatory response associated with shock and trauma. The present study aims to investigate and compare the effects of hypertonic saline solution (NaCl, 7.5%) and lactated Ringer´s solution in the treatment of intestinal obstruction and ischemia, analysing the bacterial translocation phenomenon, mesenteric microcirculatory dysfunctions, hemodynamic/metabolic disturbances, and organ dysfunction in a rat model of intestinal obstruction and ischemia (IO) followed by resection of the necrotic small bowel segment. METHODS: Anesthetized (pentobarbital 50 mg/kg, i.p.) male Wistar rats (250-300 g) were submitted to IO (ligature at the level of the terminal ileum, followed by ligation of mesenteric vessels that supply 7 10 cm of the ileal loop). Two hours thereafter animals were randomized into: IO without treatment; IO treated with lactated Ringer´s (LR, 4 ml/kg, i.v.) solution; IO treated with hypertonic saline (HS, 7.5%, 4 mL/kg, i.v.) solution. Twenty-four hours thereafter, IO rats (IO, LR, HS) were submitted to enterectomy. Control Sham-operated rats were submitted to laparotomy only. The following parameters were analysed: 1) bacterial cultures (E. coli) from mesenteric lymph nodes, liver, spleen, and blood samples; 2) analyses of leukocyte-endothelial interactions at the mesenteric microcirculation by intravital microscopy; 3) expression of endothelial adhesion molecules (P-selectin, ICAM-1) by immunohistochemistry; 4) quantification of serum cytokines and chemokines (CINC-1, CINC-2) by enzyme-linked immunosorbent assay; 5) intestinal histology; 6) serum biochemistry; 7) blood gases, hematocrit, lactate, glycemia, white blood cell counts; 8) serum insulin and corticosterone; 9) survival rate. RESULTS: Treatment with HS reduced the number of animals with positive samples for the presence of E. coli (57%) and the number of CFU/g tissue (p<0.05) compared to LR treated rats or IO rats without treatment. Leukocyteendothelial interactions and expression of the adhesion molecules, Pselectin and ICAM-1, were reduced after treatment with HS solution followed by enterectomy. Values attained matched those observed in Sham group (p>0.05). Both treatments, HS and LR associated with enterectomy, reduced serum levels of CINC-1 and CINC-2 to normal values (p>0.05 vs Sham). PaCO2, pH, lactate, and glucose were normalized after treatment of the animals with HS or LR followed by enterectomy. The hypoinsulinemia observed in the IO rats was prevented by treatment of the animals with HS or LR. Corticosterone concentrations were normalized after treatment of the animals with HS associated with enterectomy. The magnitude of the intestinal lesion, characterized by basal membrane injury, edema, congestion, and inflammatory cells, was smaller in the HS group compared to LR group, both treatments associated with enterectomy. Serum urea and creatinine levels, and the activity of hepatic enzymes were normalized after treatment with HS and enterectomy. A significant increase in survival rate (86%, 15 days) and in the body weight gain (p>0.05 vs Sham) were observed after treatment of the animals with HS and enterectomy. CONCLUSIONS: Treatment of the animals with HS solution followed by enterectomy significantly increased the survival rate. HS solution reduced the magnitude of the local inflammatory response (leukocyte-endothelial interactions, and adhesion molecules expression in the mesenteric microcirculation, and the intestinal lesion) and the systemic inflammatory response (CINC-1 and CINC-2 serum levels, renal and hepatic dysfunctions)

Introdução: A sepse é a maior causa de morbidade e mortalidade em pacientes queimados, uma vez que profundas alterações ocorrem na farmacocinética de agentes antimicrobianos prescritos para o controle das infecções. Além disso, pacientes queimados podem apresentar quadro de infecção por germes da comunidade, numa fase precoce de internação na UTI, e devem receber antimicrobianos que diferem daqueles indicados na sepse. Na vigência de infecção fúngica, o quadro se torna ainda mais grave para os pacientes queimados de prolongada internação e imunocomprometidos. Objetivo: Realizar o monitoramento plasmático de oito antimicrobianos largamente prescritos na UTI, a investigação da farmacocinética e a modelagem PK-PD para o ajuste do regime de dose e controle das infecções em pacientes queimados. Casuística: Investigaram-se 32 pacientes queimados internados na UTI/Unidade de Queimados - Divisão de Cirurgia Plástica do HC FMUSP, portadores de infecção recebendo pela via sistêmica sete antimicrobianos e um antifúngico. Métodos- Etapa Clinica: Os pacientes receberam os antimicrobianos geralmente em associação para o controle das infecções seguindo as recomendações da CCIH do hospital relativas ao regime de dose empírica inicial do controle de infecção na UTI de Queimados, na fase precoce e tardia da internação. Realizou-se o monitoramento plasmático do fluconazol, para a infecção fúngica, e dos sete antimicrobianos mais prescritos na UTI para os germes da comunidade e hospitalares (cefepime, ciprofloxacino, imipenem, oxacilina, piperacilina, sulfametoxazol e vancomicina) através das coletas de amostras sanguíneas de pico (termino da infusão) e vale (imediatamente antes da dose subseqüente). Complementarmente, a critério Clínico, foram colhidas amostras seriadas de sangue (pico, 1ª, 2ª, 4ª, 6ª e vale), totalizando seis coletas, para investigação da farmacocinética do agente que requereu ajuste de dose e individualização de terapia no paciente queimado. As coletas de sangue foram realizadas através de cateter venoso (2mL/coleta em tubos contendo EDTA sódico) pelo médico intensivista de plantão na UTI; o plasma foi obtido pela centrifugação para análise do fármaco de interesse ou então armazenado no congelador (-80o C) até o ensaio. Métodos - Etapa Analítica: Previamente à realização da Etapa Clínica, foi realizado no Laboratório o desenvolvimento, validação e otimização de método bioanalítico para quantificação dos oito antimicrobianos no plasma. Preferencialmente, as análises foram realizadas no dia da coleta de sangue do paciente, e o \"Laudo de Exame\" contendo os resultados foi expedido no mesmo dia ou na manhã do dia subseqüente possibilitando a intervenção precoce da Equipe Clínica e se necessária a substituição do regime empírico pela terapia individualizada dose ajustada. Métodos- Etapa estatística: A estatística propriamente dita foi realizada pelo tratamento estatístico com utilização do software GraphPad Instat 4.0., GraphPad Prism 4.0, pela utilização de testes paramétricos e não paramétricos. A modelagem farmacocinética foi realizada através da aplicação do software NonCompartmental Analysis, PK Solutions 2.0, aos pares de dados (C vs T) para cada antimicrobiano. Adicionalmente, aplicou-se o software GraphPad Prism 4.0 para a modelagem PK-PD, ferramenta importante na tomada de decisão relativa à alteração do regime empírico dos antimicrobianos. Resultados: Os pacientes queimados incluídos no protocolo eram adultos de ambos os sexos 23F/9M, 39,6 anos, 69,5 kg, 33,9% SCQ, e os agentes da queimadura foram para 27 pacientes/ térmico-fogo e para três pacientes/trauma elétrico; a lesão inalatória foi registrada em 11/32 pacientes. Foram realizados 303 seguimentos farmacoterapêuticos com a emissão de laudos de exame para os antimicrobianos prescritos aos pacientes nas fases precoce e tardia da internação. O ajuste de dose foi requerido para a vancomicina em 88% das solicitações de exame, cefepime (65%), sulfametozaxol (52%), fluconazol (74%) e imipenem (19%). Registrou-se alta variabilidade na farmacocinética para todos os antimicrobianos investigados. Adicionalmente, registrou-se alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos do imipenem, fluconazol, sulfametoxazol e vancomicina nos seguimentos de pacientes queimados com disfunção renal dialítica relativamente aqueles em que se registrou função renal preservada. A modelagem PK-PD para os diversos antimicrobianos se baseou nos parâmetros de predição de eficácia recomendados tais como o intervalo de tempo em que a concentração plasmática permaneceu acima da concentração inibitória mínima (%&#916; T> CIM) para o cefepime, imipenem, oxacilina e piperacilina, ASCss0-24/CIM + Cssmax/CIM para o ciprofloxacino, ASCss0-24/CIM para o fluconazol e para a vancomicina e ASCss0-24/CIM +%&#916; T> CIM para a sulfametoxazol. Conclusões: Registrou-se alta variabilidade na farmacocinética dos agentes investigados e a modelagem PK-PD justificou plenamente a substituição da terapia empírica inicial pela dose ajustada para a cobertura dos germes sensíveis, daqueles apresentando sensibilidade dose dependente ao antimicrobiano, além daqueles com alto CIM, pouco sensíveis as doses usuais. Finalmente, a modelagem PK-PD mostrou-se definitiva e ferramenta indispensável na manutenção desses agentes no arsenal terapêutico, garantindo terapia eficaz ao paciente queimado, evitando a emergência bacteriana e o desenvolvimento de resistência. / Introduction: Sepsis is a main cause of morbidity and mortality in burn patients, once pharmacokinetics of antimicrobials prescribed for the control of infections are significantly altered in those patients. In addition, burn patients in the ICU, initially can present infections by community microbial and must receive different antimicrobials than those prescribed for sepsis. On the other hand, burn immunocompromized patients with prolonged staying in the ICU, re-incidence of sepsis and fungal infection requires an effective antifungal agent that must be associated to the antimicrobials prescription. Objective: Therapeutic plasma monitoring of eight antimicrobials largely prescribed to burn patients from the ICU, Pharmacokinetic and PK-PD modeling for dose adjustment and for the control of infections. Study design: Thirty two burn inpatients with infections from the ICU Burns- Division of Plastic Surgery of Clinics Hospital Medical School University of Sao Paulo received systemically antimicrobials/ antifungal agents. Methods - Clinical Procedures: In general burn patients received several antimicrobial agents as recommended by the Control of Hospital Infection Committee as empirical dose at the beginning of therapy and also afterwards in the ICU. The control of infections by community microbials or yet by hospital microbials, and also for fungal infection, was performed by drug plasma monitoring of cefepime, ciprofloxacin, imipenem, oxacillin, piperacillin, sulphamethoxazole, vancomycin and fluconazole after blood sample collection at the peak and at the trough. Complementary, usually by clinical criteria, six blood sample collections were performed at time dose interval (end of drug infusion, 1st, 2nd, 4th, 6th and at the trough) for pharmacokinetic purposes, dose adjustment and individualization of drug therapy for burn patients. Blood sample collection was done by the physician from the ICU by venous catheter (2mL/each into blood collection tubes sodium EDTA); plasma obtained by centrifugation of blood tubes were analyzed in the same day or in a deep freezer to storage (-80o C) until assay. Methods - Analytical Procedures: Previously to the clinical study, in the Laboratory School of Pharmaceutical Sciences was performed the development, validation and optimization of bioanalytical methods for drug plasma monitoring of eight antimicrobial/antifungal agents by HPLC-UV. Drug measurements were performed on the day of blood collection and data were preferentially informed to the physician at the same day or at the early morning of the following day to facilitate the therapeutic intervention and changes on the morning prescription to guarantee drug efficacy. Methods Statistics Procedures: Descriptive statistics was performed by applying the software GraphPad Instat v 4.0., GraphPad Prism v.4.0 by parametric and non parametric tests. Pharmacokinetics was estimated by applying the software NonCompartmental Analysis, PK Solutions 2.0, to data (C vs T) for each antimicrobial agent. Additionally, the software GraphPad Prism v 4.0 was applied to PK-PD modeling, an important tool related to dilemma decision about changes on empirical dose of an antimicrobial agent and obviously helps the physician in the rationalization of drug therapy in severe burns. Results: Burn patients included in the protocol were of both genders 23F/9M, 39.6 yrs, 69.5 kg, 33.9% TBSA; agents of the accident were fire/ alcohol for 27 patients and electrical trauma for three patients; inhalation injury were described for 11/32 patients. Approximately 1500 drug plasma measurements for all antimicrobials prescribed to burn patients for the control of infection in the ICU were performed totalizing 303 follow up for pharmacokinetic purposes during the period in the ICU for 32 burn patients. Dose adjustment was required in 88% of vancomycin prescription, 65% for cefepime, 52% for sulphamethoxazole, 74% for fluconazole e 19% for imipenem. High pharmacokinetic variability was registered for all agents investigated. In addition, significant changes on pharmacokinetic parameters were described for imipenem, fluconazole, sulphamethoxazole and vancomycin for burn patients with dialytic renal dysfunction compared to those with renal function preserved. PK-PD modeling applied to antimicrobials investigated in the present study was based on predictive parameters recommended like time interval to maintain drug plasma concentration higher than the minimum effective concentration (%&#916; T> MIC) for cefepime and also for imipenem, oxacillin and piperacillin; AUCss0-24/MIC plus Cssmax/MIC for ciprofloxacin, AUCss0-24/MIC for fluconazole and vancomycin, and finally, AUCss0-24/MIC plus %&#916; T> MIC for sulphamethoxazole. Conclusions: High pharmacokinetic variability was obtained for all investigated agents. PK-PD modeling applied could justify definitively the antimicrobial therapy dose adjustment instead the empirical dose regimen. Then, drug efficacy was guaranteed against susceptible microbial, spreading to susceptible to antimicrobial dose dependent and also those presenting high value for MIC related to microbial resistance to empiric dose regimen. In conclusion, it was demonstrated that PK-PD modeling of antimicrobials with basis on predictive drug efficacy parameter is definitively an important tool to preserve and safeguard these agents for the control of severe infection in burn patients, to avoid the bacterial emergency and microbial resistance.

CONTEXTO: Estudos observacionais têm demonstrado alterações na variabilidade da freqüência cardíaca em pacientes em sepse, embora não exista publicação correlacionando lesão cardíaca causada pela inflamação sistêmica e redução da variabilidade da freqüência cardíaca. OBJETIVOS: Determinar, em pacientes em sepse, se a lesão cardíaca é causa das alterações da variabilidade da freqüência cardíaca e sua correlação com a mortalidade. Analisar também a associação entre evolução clínica e variabilidade da freqüência cardíaca, troponina, lesão celular à microscopia eletrônica e óptica e variáveis hemodinâmicas. MÉTODO: Estudo observacional, prospectivo, entre pacientes que desenvolveram sepse grave ou choque séptico, analisando sobrevida. Foram analisados: variabilidade da freqüência cardíca (alta e baixa freqüência, através da monitorização cardíaca contínua), dosagem dos níveis séricos de troponina, creatinofosfoquinase e creatinofosfoquinase fração MB, proteína C-reativa, alterações morfológicas e funcionais das células cardíacas por microscopia óptica e eletrônica e imunoistoquímica. Os dados hemodinâmicos foram obtidos por ecocardiograma e medida direta por cateter de artéria pulmonar. RESULTADOS: Dos 31 pacientes incluídos, 12 (38,7%) morreram durante o acompanhamento de 6 dias e 13 sobreviveram até o 28o dia (41,9%); 6 pacientes (19,4%) morreram nas primeiras 6 horas do estudo. O índice APACHE, utilizado como marcador prognóstico, foi igual nos dois grupos (27 +/- 2,6 nos sobreviventes e 26 +/- 2 nos não sobreviventes). A troponina plasmática se mostrou marcador de disfunção miocárdica na sepse (sobreviventes: 0,53 +/- 0,13 mg/ml, e não-sobreviventes: 2,31 +/- 1,01 mg/ml, p < 0,05), com informação prognostica, e se correlacionou com os piores dados hemodinâmicos do grupo de não-sobreviventes (índice de trabalho sistólico do ventrículo esquerdo no grupo de sobreviventes de 48,1 +/- 6,7 g.m/m2 e no de não-sobreviventes de 34,0 +/- 6,7 g.m/m2, p < 0,05). A variabilidade da freqüência cardíaca diminuída se correlacionou com pior prognóstico e a análise multivariada apontou a baixa freqüência cardíaca como uma variável independente para predizer alta da unidade de terapia intensiva (280 +/- 25 ms2 nos sobreviventes e 84 +/- 7,2 ms2 nos pacientes que evoluiram a óbito, freqüência mínima 129 +/- 19 ms2 e 65 +/- 9 ms2 na freqüência máxima, p < 0,05). A microscopia do coração evidenciou infiltrado inflamatório difuso e aumento do número de mitocôndrias e destruição destas organelas. CONCLUSÃO: Nossos resultados sugerem que a alteração da variabilidade da freqüência cardíaca está relacionada com a evolução para óbito, e correlaciona-se com a lesão cardíaca diagnosticada pela dosagem de troponina sérica e alteração do índice do trabalho sistólico do ventrículo esquerdo por sístole. A histologia do coração demonstrou importante lesão celular do coração, com destruição e aumento do número de mitocôndrias. / CONTEXT: Observational studies have shown alterations in the variability of heart rate in patients with sepsis, although there is not a published study showing correlation to cardiac lesion caused by systemic inflammation and reduction on the heart rate variability. OBJECTIVE: To determine, in patients in sepsis, if the cardiac lesion is caused by the alteration on the heart rate variability and access its correlation with mortality; and also, to analyze the association between clinical evolution and cardiac rate variability, plasmatic troponin, cellular lesion on electronic microscopy and optic and the patients\' hemodynamic data. METHOD: Observational study among patients that developed sepsis or septic shock, analyzing the survivors\' rate. The heart rate variability was analyzed (high and low rate through continuous cardiac monitorization), as well as plasma levels of troponin, CK, CK-MB, C-reactive protein, the morphologic alterations and of cardiac cells function, through electronic and optic microscopy and through immunohistochemistry. The hemodynamics\' data were analyzed though echocardiogram and pulmonary artery catheter. RESULTS: Among 31 patients included, 12 (38.7%) of them died during the course of 6 days and 13 (41.9%) survived until the 28th day, 6 (19.4%) died within the first 6 hours of the study. The APACHE index, used as a prognostic marker, was the same in both groups (27 +/- 2.6 in the survivor group and 26 +/- 2.0 in the non-survivors group). The plasmatic troponin became a marker in the myocardial dysfunction in sepsis (survivors 0.53 +/- 0.13 mg/ml and non-survivors 2.31 +/- 1.01 mg/ml, p < 0.05), with prognostic information, and it correlated with the worst hemodynamic parameters among non-survivors group (left ventricle systolic index was 48.1 +/-6.7 g.m/m2 in survivors and 34.0 +/- 6.7 g.m/m2 in non survivors group, p < 0.05). The decrease on the heart rate variability was correlated with the worst prognoses and analyses pointed to a low rate as an independent variable to predict the patients discharge from the intensive care unit (280 +/- 25 ms2 among survivors and 84 +/-7.2ms2 among non-survivors). The heart microscopy showed diffused inflammatory infiltration and increase in the number of mitochondrias and lesions in these organelles. CONCLUSION: Our results suggest that the alteration of the variability on the heart rate is related with the evolution to death, and correlated to cardiac lesion, evidenced through the dosage of troponin, and to alteration of the systolic workload of the left ventricle by systole. The heart histology demonstrated important cellular lesion of the heart, with a raise in number of and damage to mitochondrias.

A sepse é uma doença relacionada como a presença de infeção junto a uma resposta inflamatória sistêmica; sua fisiopatologia envolve uma rede complexa de citocinas e mediadores inflamatórios que causam a injúria de diversos tecidos. Na atualidade são muitas as tentativas para diminuir a mortalidade, porém até agora, não existe uma estratégia específica para tratar a doença. As células-tronco mesenquimais da geleia de Wharton do cordão umbilical (CTM-GW) são conhecidas por expressar genes e fatores envolvidos na angiogênese e imunomodulação. Nós usamos o modelo de ligadura e punção do ceco (LPC) para analisar o papel da CTM-GW em disfunção orgânica relacionada à sepse. Foi utilizada a citometria de fluxo para avaliar o fenótipo das células isoladas. Dividimos ratos Wistar em grupos: sham (operação simulada); LPC; e LPC + CTM (106 CTM-GW i.p., 6 horas após LPC). Às 24 h pós-LPC, foram avaliadas a função renal, hepática e outras variáveis do estudo. As CTM-GW foram negativas para CD3, CD34, CD45 e HLA-DR, enquanto eles foram positivos para CD73, CD90 e CD105. O tratamento com CTM na sepse reduziu a mortalidade, melhorou a filtração glomerular (aferido pelo clearance de inulina), função tubular, reduziu a lesão hepática e demostrou uma ação anti-inflamatória. O tratamento também apresentou um efeito anti-apoptótico e protetor do tecido renal e do endotélio, mediante a regulação da expressão de VEGF, AQP2 e eNOS. Em conclusão as CTM-GW diminuem a injúria renal e hepática, portanto, pode desempenhar um papel protetor na sepse / Sepsis is a disease related to the presence of infection with a systemic inflammatory response. The pathophysiology involves complex cytokine and inflammatory mediator networks that cause injury to various tissues. Currently, there are many attempts to reduce mortality, but so far, there is no specific strategy for treating the disease. Human umbilical cord Wharton\'s jelly-derived mesenchymal stem cells (hWJ-MSCs) are known to express genes and factors involved in angiogenesis and immunomodulation. We used a cecal ligation and puncture (CLP) model to analyze the role of hWJ-MSCs in sepsis-related organ dysfunction. We used flow cytometry to evaluate hWJ-MSC phenotypes. We divided Wistar rats into groups: sham (sham-operated); CLP; and CLP+MSC (106 WJ-MSCs, i.p., 6 h after CLP). At 24 h post-CLP, we evaluated renal function, liver and other variables. hWJ-MSCs were negative for CD3, CD34, CD45 and HLA-DR, whereas they were positive for CD73, CD90 and CD105. In sepsis, treatment with MSC reduced mortality, improved glomerular filtration rate (measured by inulin clearance), tubular function, reduced liver damage and decreased the inflammatory markers. The treatment also showed an anti-apoptotic effect and protected the renal tissue and endothelium by up-regulation the expression of VEGF, AQP2 and eNOS. In conclusion, hWJ-MSCs decrease renal and hepatic injury, therefore, may play a protective role in sepsis

A disfunção cardíaca, decorrente de um prejuízo na contratilidade miocárdica, tem sido reconhecida como um fator importante que contribui para as altas taxas de mortalidade na sepse. Outro fato importante aponta para o envolvimento das calpaínas na inibição da via de sinalização PI3K/mTOR levando a uma diminuição potencial das taxas globais de síntese proteica através da redução da maquinaria de tradução disponível, o que reforça o envolvimento destes elementos na progressão da disfunção cardíaca na sepse. Metodologia: Foram utilizados camundongos da linhagem C57/BL6 para indução de sepse através da técnica de ligadura e perfuração do ceco separados em quatro grupos: controle com e sem tratamento e sepse moderada com e sem tratamento, o tratamento foi realizado 2 horas antes da cirurgia com inibidor da via mTOR, rapamicina. Foi realizada análise histopatológica em metacrilato e coloração picrosirius para colágeno, western blotting para quantificação da expressão proteica e real-time PCR para quantificação da expressão gênica, por fim realizamos análise funcional através da ecocardiografia. Resultados: Foi encontrado aumento das lesões teciduais e depósito de colágeno no grupo séptico tratado com rapamicina. A análise por western blotting e real-time PCR demonstrou redução das proteínas envolvidas na via mTOR nos grupos sépticos com e sem tratamento com ênfase no grupo tratado e por fim a avaliação funcional mostrou redução dos parâmetros débito cardíaco e fração de ejeção nos grupos sépticos com e sem tratamento. Conclusão: Nossos resultados demonstram que a via mTOR é de extrema importância na estrutura e função cardíacas, visto que sua inibição ocasionou o aumento de lesões e deposição de colágeno juntamente com alterações funcionais, podendo se transformar em um possível alvo terapêutico para futuras pesquisas clínicas em animais e humanos. / Cardiac dysfunction, due to impairment in myocardial contractility, has been recognized as an important factor contributing to the high mortality rates in sepsis. Another important fact is the involvement of the calpain in the inhibition of the PI3K / mTOR signaling pathway leading to a potential decrease in the overall rates of protein synthesis through the reduction of available translation machinery, which reinforces the involvement of these elements in the progression of cardiac dysfunction in sepsis. Methods: C57 / BL6 mice were used for induction of sepsis through the technique of ligation and perforation of the cecum separated into four groups: control with and without treatment and moderate sepsis with and without treatment, treatment was performed 2 hours before surgery with mTOR pathway inhibitor, rapamycin. Histopathological analysis was performed on methacrylate and picrosirius staining for collagen, western blotting for quantification of protein expression and real-time PCR for quantification of gene expression. Finally we performed functional analysis through echocardiography. Results: Increased tissue lesions and collagen deposition were found in the septic group treated with rapamycin. Western blotting and real-time PCR analysis showed reduction of the proteins involved in the mTOR pathway in the septic groups with and without treatment with emphasis in the treated group and finally the functional evaluation showed a reduction of the parameters cardiac output and ejection fraction in the septic groups with and without treatment. Conclusion: Our results demonstrate that the mTOR pathway is extremely important in cardiac structure and function, since its inhibition has resulted in increased lesions and collagen deposition along with functional alterations, and may become a possible therapeutic target for future clinical research in animals and humans.

A injúria ao epitélio intestinal é uma das mais importantes complicações da sepse, associada à perda da integridade da barreira epitelial intestinal pela alteração da expressão de proteínas constituintes das tight junctions (TJ). Os dois subtipos de receptores de estrógeno são normalmente expressos na mucosa intestinal, sendo responsável pela manutenção da arquitetura do epitélio intestinal. Além disso, diversos modelos experimentais fisiopatológicos têm atribuído um papel imunomodulador ao estradiol. O objetivo do presente estudo foi avaliar a participação do estradiol na modulação da resposta inflamatória e na proteção da barreira epitelial intestinal durante a inflamação sistêmica induzida por lipopolissacarídeo (LPS; 1,5 mg/kg, i.v.) em ratas. As ratas foram ovariectomizadas e mantidas para recuperação durante 10-12 dias antes do experimento. Por três dias consecutivos, as ratas foram tratadas com cipionato de estradiol (50 ou 100 µg/kg, s.c.) ou óleo. Após 6h da indução da endotoxemia, foram avaliadas a permeabilidade intestinal pela injeção de dextrana FITC no íleo ou cólon, a translocação bacteriana nos linfonodos mesentéricos e as citocinas no plasma e na mucosa intestinal. Adicionalmente, a infiltração de mastócitos e neutrófilos foi avaliada no íleo e no cólon, a integridade das TJ e junções aderentes (JA) foi determinada por microscopia eletrônica de transmissão, e expressão das proteínas (ocludina, claudina-1, JAM-A, E-caderina) bem como suas localizações. Nossos resultados demonstraram que o estradiol reduziu a permeabilidade intestinal bem como preveniu a translocação bacteriana nos linfonodos mesentéricos induzidas pela administração de LPS. Em ratas endotoxêmicas tratadas com estradiol, as concentrações das citocinas pró-inflamatórias (TNF?, IL-6, IFN-? e IL-1?), migração de neutrófilos (atividade da mieloperoxidase) e degranulação dos mastócitos no íleo e no cólon foram reduzidas. O estradiol também reverteu a disfunção da barreira epitelial induzida pelo LPS, aumentando a expressão das proteínas das TJ, reduzindo a abertura das TJ e JA e atenuando os danos histológicos. Em conjunto, os resultados sugerem um papel protetor do estradiol, prevenindo a disfunção da barreira epitelialintestinal induzida pela inflamação sistêmica, possivelmente modulando a resposta inflamatória e a liberação de proteases de mastócitos. / Intestinal injury is one of the most important complications of sepsis, associated with the loss of integrity of the intestinal epithelial barrier due to the alteration of the expression of proteins that constitute the tight junctions (TJ). The two subtypes of estrogen receptors are normally expressed in the intestinal mucosa, being responsible for maintaining the architecture of intestinal epithelium. Moreover, several experimental pathophysiological models have been attributed the immunomodulatory role for the estradiol. The aim of the present study was to evaluate the role of estradiol in the modulation of the inflammatory response and the protection of the intestinal epithelial barrier during systemic inflammation induced for lipopolysaccharide (LPS, 1.5 mg / kg, i.v.) in rats. The female rats were ovariectomized and allowed to recover for 10-12 days before the experiment. For three consecutive days, rats were pretreated with estradiol cypionate (50 or 100 µg/kg, subcutaneous) or corn oil. At 6h after of endotoxemia induction, were evaluated the intestinal permeability by injecting FITC dextran into the ileum or colon, bacterial translocation in the mesenteric lymph nodes and plasma and intestinal mucosa cytokines levels. In addition, the infiltration of mast cells and neutrophils was evaluated in the ileum and colon, the integrity of the TJ and adherent junctions (JA) integrity was determined by transmission electron microscopy, and the protein expression (occludin, claudin-1, JAM-A, E-cadherin) as well as their localization. Our results demonstrated that estradiol reduced intestinal permeability as well as prevented bacterial translocation in the mesenteric lymph nodes induced by the LPS administration. In the endotoxemic rats treated with estradiol, the concentration of proinflammatory cytokines (TNF?, IL-6, IFN-? e IL-1?), neutrophil infiltration (myeloperoxidase activity), and mast cells degranulation were reduced in the ileum and colon. Estradiol also reverted the LPS-induced epithelial barrier dysfunction, increasing the expression of the TJ proteins, reducing TJ and AJ opening and attenuating the histological damages. Together, these results suggest a protective role for estradiol, attenuating damage to the intestinal epithelium induced by systemic inflammation, possibly due to modulation of the inflammatory response and the release of mast cells proteases.

A instabilidade hemodinâmica que é verificada no choque séptico tem como componente a redução da perfusão dos tecidos, que conhecidamente agrava a sua morbi-mortalidade. Sabendo-se disso, a escolha precoce e correta da terapia a ser instituída, incluindo o tipo e o tempo de administração de fluidos, é importante para que se aumente a taxa de sobrevivência desses pacientes. Deste modo, este experimento foi delineado para melhor compreender macro e micro hemodinamicamente esta síndrome, com o intuito de verificar os efeitos do tratamento precoce com a solução hipertônica-isoncótica e pentoxifilina em suínos em choque séptico experimental. Para tanto, avaliou-se os efeitos da solução hipertônica-isoncótica (Hyperhaes®) frente a sua associação ou não à pentoxifilina, em comparação ao cristalóide Ringer lactato. Foram utilizados 29 suínos machos e fêmeas com 29 kg em média. O choque séptico foi induzido por solução intravascular (0,6 x 1010 ufc/kg) da cepa O55 enteropatogênica de Escherichia coli, administrada durante 60 minutos. Os animais foram observados sem intervenção por 30 minutos e o tratamento foi escolhido randomicamente: grupo Ringer lactato (32ml/kg em 20 minutos, n=9); solução hipertônica-isoncótica (4 ml/kg em 5 minutos, n=7); solução hipertônica-isoncótica com pentoxifilina (4ml/kg e 25mg/kg, respectivamente, em 5 minutos, n=8) e grupo Controle (sem tratamento, n=5). Os animais receberam solução fisiológica 0,9% como fluidoterapia de manutenção (10 ml/kg/hora) sem qualquer outra intervenção além dos tratamentos estipulados em cada grupo, ao longo do período de avaliação. Foi realizada avaliação hemodinâmica bem como da ventilação e oxigenação. Nos tempos 120 e 150 minutos observou-se a saturação venosa mista de oxigênio dos animais e no caso desta se encontrar abaixo de 70% fez-se novo fluido de resgate (grupos HS e HSPTX receberam 32 ml/kg de solução fisiológica 0,9% em 20 minutos e grupo RL, 32 ml/kg de Ringer Lactato, também em 20 min.). Amostras de tecido para exame histopatológico foram colhidas do coração, pulmão, jejuno, cólon, fígado e rins, e mantidos em solução 10% de formol tamponado. A inoculação de E. coli resultou em estado rápido e progressivo de deterioração hemodinâmica dos animais, com a presença de hipertensão pulmonar e sua conseqüente disfunção cardíaca (baixo débito cardíaco e fração de ejeção). Houve, em todos os grupos, a redução progressiva da pressão arterial média e sua estabilização em valores próximos a 50 mmHg aos 90 minutos, com a pressão arterial média pulmonar seguindo esta mesma tendência. Já em relação ao índice de resistência vascular sistêmica, ao longo do tempo, observou-se uma diminuição significativa entre os grupos Controle e HSPTX (p < 0,01) e entre os grupos Controle e RL (p < 0,05), com os valores do grupo Controle ficando acima dos demais. Quanto ao índice de fluxo portal houve diferença significativa entre os grupos HS e RL ao longo do tempo (p 0,05) (decréscimo de 2,08 ml/min. do grupo HS em relação ao grupo RL). Já entre os grupos RL e HSPTX verificou-se uma diferença significativa (p < 0,001) de comportamento ao longo do tempo em relação aos valores de lactato, com o grupo HSPTX sofrendo aumento de 0,02 mmol/dl/min. em relação ao grupo RL. Os grupos HS e HSPTX mostraram redução dos valores do gradiente veno-arterial de CO2 em relação aos grupos Controle e RL (-0,08 a -0,05 mmHg/min.), mas houve, em contrapartida, um acréscimo dos valores do gradiente jejuno-arterial de CO2 dos grupos HS e HSPTX em relação ao RL (0,01 e 0,04 mmHg/min., respectivamente). A saturação venosa mista de oxigênio sofreu redução em seus valores durante a infusão de bactérias em todos os grupos e após a instituição dos tratamentos apresentou melhora em seus níveis apenas nos grupos HS e HSPTX, ficando acima de 70%, porém sem diferença estatística quando comparados aos grupos RL e Controle. Com isso, as soluções de HS e HSPTX provaram serem opções para a terapia alvo-dirigida na fase inicial da sepse experimental em suínos, embora haja a necessidade de maior investigação sobre a origem dos altos níveis de lactato encontrados no grupo HSPTX / The septic shock hemodynamic instability has as major component the reduction of tissue perfusion, which is known to aggravate morbidity and mortality. Knowing this, the early and correct choice of therapy to be instituted, including the type and time of fluid inoculation is an important step to help increase the survival rate of these patients. Thus, this experiment was designed to better understand the macro and micro-hemodynamic events of this syndrome, in order to verify the perfusion effects of early treatment with hypertonic-isoncotic saline solution and pentoxiphylline in septic shocked pigs. We studied the effects of hypertonic-isoncotic saline solution (Hyperhaes ®) compared to its association or not to pentoxiphylline, and compared to crystalloid Ringer lactate. We used 29 male and female pigs of 29kg on average. Septic shock was induced by an intravascular solution (0.6 x 1010 cfu/kg) of an enteropathogenic strain (O55) of Escherichia coli for 60 minutes. The animals were observed without intervention for 30 minutes and treatment was chosen randomly: group Ringer lactate (32ml/kg in 20 minutes, n = 9); hypertonic-isoncotic saline solution (4 ml/kg in 5 minutes, n = 7); hypertonic-isoncotic saline solution with pentoxiphylline (4ml/kg and 25mg/kg, respectively, in 5 minutes, n = 8) and Control group (no treatment, n = 5). The animals received maintenance fluid (10 ml/kg/hour 0.9% saline solution) without any other intervention than the treatments of each group during the evaluation period. Hemodynamic, ventilation and oxygenation assessments were performed. The mixed venous oxygen saturation was observed at 120 and 150 minutes and when it was below 70% a new fluid therapy was given (HSPTX and HS groups received 32 ml/kg of saline solution 0.9% in 20 minutes and RL group 32 ml/kg Ringer\'s lactate also in 20 min.). Tissue samples of the heart, lungs, jejunum, colon, liver and kidneys were collected for histopathological examination and kept in 10% buffered formaldehyde. Inoculation of E. coli resulted in a state of rapid and progressive hemodynamic deterioration with pulmonary hypertension and its consequent cardiac dysfunction (low cardiac output and ejection fraction). There was, in all groups, a progressive reduction of mean arterial pressure that stabilized close to 50 mmHg at 90 minutes, with the mean pulmonary arterial pressure following the same trend. In relation to systemic vascular resistance index, over time, there was a significant differentiation between HSPTX and Control groups (p 0.01) and Control and RL groups (p 0.05), with the Control group values above the others. In the rate of portal blood flow there was significant difference between HS and RL groups over time (p 0.05) (decline of 2.08 ml/min. by HS group when compared to RL group). HSPTX and RL groups showed a significant behavior difference (p < 0.001) over time in their lactate levels, with the group HSPTX increasing their values 0.02 mmol/dl/min in relation to the RL group. Both HSPTX and HS groups dropped the veno-arterial gradient of CO2 in relation to the RL and Control groups (-0.08 to -0.05 mmHg / min.). However, there was an increase in the jejunum-arterial gradient of CO2 values on HSPTX and HS groups compared to RL (0.01 and 0.04 mmHg / min., respectively). The mixed venous oxygen saturation had a decreasing in its values during the bacteria infusion in all groups, but only the HS and HSPTX groups, after treatment, showed improvement in their levels (above 70%), nevertheless, there was no statistical difference among groups. HS and HSPTX solutions proved to be options for targeted therapies in the early phase of sepsis in pigs, although exist the need of more research to find out the origin of high lactate levels in the HSPTX group

A tolerância ou pré-condicionamento é uma estratégia de defesa do hospedeiro que reduz o impacto negativo da infecção na saúde. Diminui a susceptibilidade a danos teciduais, causados pelos patógenos ou pela resposta imune. Um desbalanço no fluido e pressão osmótica intra e extracelular causa o estresse osmótico e liberação de mediadores inflamatórios. A solução salina hipertônica (SSH) tem sido utilizada na ressuscitação volêmica, mostrando-se benéfica em pacientes com danos cerebrais e pulmonares (3), melhora a contratilidade e perfusão microvascular. Utilizamos esta solução como possível agente indutor de pre-condicionamento ou tolerância. A SSH em doses crescentes de 4, 6 e 8 ml/kg levou a diminuição da mortalidade em camundongos endotoxêmicos o mesmo ocorrendo com outras soluções hiperosmóticas. Analisamos o padrão do perfil de produção de citocinas pró e anti-inflamatórias em períodos de 2 e 4 horas pós SSH e pós LPS. No estudo sistêmico do pré-condicionamento os resultados revelaram uma diminuição da resposta inflamatória causada pelo LPS nas dosagens plasmáticas, o mesmo ocorrendo nos tecidos estudados. Concluímos que o pré-condicionamento com SSH é promissor como um prétratamento na endotoxemia / The tolerance or preconditioning is a host defense strategy able to reduce the infection negative effect in health. Decrease the tissue damage susceptibility caused by the imune response. A fluid imbalance and osmotic pressure intra and extracellular cause the osmotic stress and inflammatory mediators release. The hypertonic saline solution (SSH) has been used in fluid resuscitation, with good results in patients with brain and lung damage, it improves microvascular perfusion and contractility. We used this solution as a possible induct agent of preconditioning or tolerance. The Hypertonic saline solution in increasing doses of 4,6 and 8ml/kg was able to stablish a decrease in endotoxemic mice mortality, the same happened with other hyperosmotic solutions. We analyzed the pattern profile of inflammatory and anti-inflammatory cytokines in a period of two and four hours after SSH. In the systemic study of the precondicioning, the results showed a decrease in the inflammatory response caused by LPS in the plasmatic dosage, the same was observed in the studied tissues. We concluded that the preconditioning with SSH is a promising pre-treatment in endotoxemia

O fenômeno da tolerância ao lipopolissacarídeo ocorre quando animais expostos a pequenas doses de LPS tornam-se hiporresponsivos a doses letais posteriores. Tendo em vista que a capacidade do hospedeiro de tolerar a presença de agentes patogênicos é uma estratégia do organismo humano e que reduz o impacto negativo durante a sepse, o objetivo do estudo foi investigar se a tolerância ao lipopolissacarídeo resulta em efeitos benéficos na atividade das enzimas antioxidantes e investigar possíveis diminuição da peroxidação lipídica, durante o estresse oxidativo. Após verificarmos a atividade das enzimas antioxidantes concluímos que tolerância ao lipopolissacarídeo tem um papel importante no equilíbrio redox, onde houve aumento da expressão de superóxido dismutase (SOD), nos animais tolerantes submetidos a ligadura e punção cecal, defendendo o hospedeiro de forma que o mesmo não respondesse de forma exacerbada nas exposições subsequentes a produtos de microrganismos patogênicos / Sepsis has recently been classified as a fatal organic dysfunction caused by dysregulation of the immune response to a particular infection. It is a serious condition that can cause failure of one or multiple organs. It represents the main cause of death in patients treated in an intensive care unit (ICU). Most registered cases of sepsis are due to gram-negative bacteria. Lipopolysaccharide (LPS), a component of the outer membrane of the bacterium, triggers a cascade of activities of the immune system. This response to LPS produces several inflammatory mediators and can generate oxidative stress also known as redox imbalance through the release of reactive oxygen species (EROS). Considering that the host\'s ability to tolerate the presence of pathogens is a strategy of the human organism and reduces the negative impact of the disease, we propose to investigate whether endotoxemia results in beneficial changes, maintaining the redox balance during the sepsis period. After verifying the relative mRNA expression and protein quantification, we conclude that endotoxemia caused by lipopolysaccharide plays an important role in the immunoregulation of the inflammatory response defending the host so that it does not respond exacerbatedly in subsequent exposures to products of pathogenic microorganisms

O microbioma intestinal tem sido associado à sepse, causada por infecção, apresentando respostas imunológicas exacerbadas. O peptídeo antimicrobiano CRAMP atua na imunidade inata com característica ambígua, ora pró-inflamatória ora anti-inflamatória. Nesse estudo, a sepse foi induzida por modelo de ligadura e punção cecal (CLP) e, através de RT-qPCR, o DNA de amostras fecais de camundongos selvagens e deficientes em CRAMP foi analisado. A expressão de Alfa-defensina 5 e Beta-defensina 1 foi investigada em RT-qPCR. Técnicas de imunofluorescência, Elisa e Milliplex, foram utilizadas na quantificação de citocinas - IL-1Beta, IL-6, IL-10, MCP-1 e TNF-Alfa -, e Alfa-defensina 7 e Beta-defensina 1. Os resultados mostraram a intensificação da resposta imune, diante da sepse, com alterações pró-inflamatórias de IL-1Beta, IL-6, MCP-1 e TNF-Alfa e anti-inflamatória de IL-10. A Beta-defensina 1 teve expressão aumentada, enquanto a produção foi mantida ou reduzida nos tecidos, após CLP. A liberação de Alfa-defensina 7 foi ampliada no pulmão de animais selvagens durante a sepse, enquanto a expressão de Alfa-defensina 5 foi reduzida no íleo e cólon. A relação entre o microbioma intestinal e a sepse evidenciou-se com o crescimento da espécie Escherichia coli, enquanto o CRAMP apresentou associação com a espécie Bacteroides vulgatus. Novos estudos permitiram mais conhecimento sobre a interação entre sepse e microbioma intestinal, potencializando o uso de biomarcadores e nova terapêutica na recuperação intestinal, tal como transplante microbiológico fecal / The intestinal microbiome has been associated with sepsis, caused by infection, presenting exacerbated immune responses. The antimicrobial peptide CRAMP acts on innate immunity with ambiguous features, pro-inflammatory and anti-inflammatory. In this study, sepsis was induced by cecal ligation and puncture (CLP) model and, through RT-qPCR, the DNA of fecal samples from wild type and CRAMP-deficient mice was analyzed. Expression of Alpha-defensin 5 and Beta-defensin 1 was investigated in RT-qPCR. Immunofluorescence techniques, Elisa and Milliplex, were used to quantify cytokines - IL-1Beta, IL-6, IL-10, MCP-1 and TNF-Alpha -, and Alpha-defensin 7 and Beta-defensin 1. The results showed the enhancement of the immune response to sepsis with proinflammatory alterations of IL-1Beta, IL-6, MCP-1 and TNF-Alpha and anti-inflammatory IL-10. CRAMP and Beta-defensin 1 peptides had increased expression, while production was maintained or reduced in tissues after CLP. The release of Alpha-defensin 7 was amplified in the lungs of wild type animals during sepsis, while expression of Alpha-defensin 5 was reduced in the ileum and colon. The relationship between the intestinal microbiome and sepsis was evidenced by the growth of Escherichia coli, while CRAMP was associated with Bacteroides vulgatus. New studies have allowed more knowledge about the interaction between sepsis and intestinal microbiome, potentializing the use of biomarkers and new therapy in intestinal recovery, such as fecal microbiological transplantation