A new automated method versus continuous positive airway pressure method for measuring pressure-volume curves in patients with acute lung injury

Objective: To compare pressure–volume (P–V) curves obtained with the Galileo ventilator with those obtained with the CPAP method in patients with ALI or ARDS receiving mechanical ventilation. P–V curves were fitted to a sigmoidal equation with a mean R2 of 0.994 ± 0.003. Lower (LIP) and upper inflection (UIP), and deflation maximum curvature (PMC) points calculated from the fitted variables showed a good correlation between methods with high intraclass correlation coefficients. Bias and limits of agreement for LIP, UIP and PMC obtained with the two methods in the same patient were clinically acceptable.

Molecular Mechanisms of Acute Brain Injury and Ensuing Neurodegeneration

Injury to the central nervous system (CNS), including stroke, traumatic brain injury andspinal cord injury, cause devastating and irreversible damage and loss of function. Forexample, stroke affects very large patient populations, results in major suffering for the patients and their relatives, and involves a significant cost to society. CNS damage implies disruption of the intricate internal circuits involved in cognition, the sensory-motor functions, and other important functions. There are currently no treatments available to properly restore such lost functions. New therapeutic proposals will emerge from an understanding of the interdependence of molecular and cellular responses to CNS injury, in particular the inhibitory mechanisms that block regeneration and those that enhanceneuronal plasticity...

Common Variants of TLR1 Associate with Organ Dysfunction and Sustained Pro- Inflammatory Responses during Sepsis

Background: Toll-like receptors (TLRs) are critical components for host pathogen recognition and variants in genes participating in this response influence susceptibility to infections. Recently, TLR1 gene polymorphisms have been found correlated with whole blood hyper-inflammatory responses to pathogen-associated molecules and associated with sepsis-associated multiorgan dysfunction and acute lung injury (ALI). We examined the association of common variants of TLR1 gene with sepsis-derived complications in an independent study and with serum levels for four inflammatory biomarker among septic patients. Methodology/Principal Findings: Seven tagging single nucleotide polymorphisms of the TLR1 gene were genotyped in samples from a prospective multicenter case-only study of patients with severe sepsis admitted into a network of intensive care units followed for disease severity. Interleukin (IL)-1 b, IL-6, IL-10, and C-reactive protein (CRP) serum levels were measured at study entry, at 48 h and at 7th day. Alleles -7202G and 248Ser, and the 248Ser-602Ile haplotype were associated with circulatory dysfunction among severe septic patients (0.001<=p <= 0.022), and with reduced IL-10 (0.012<= p <=0.047) and elevated CRP (0.011<= p <=0.036) serum levels during the first week of sepsis development. Additionally, the -7202GG genotype was found to be associated with hospital mortality (p =0.017) and ALI (p =0.050) in a combined analysis with European Americans, suggesting common risk effects among studies Conclusions/Significance: These results partially replicate and extend previous findings, supporting that variants of TLR1 gene are determinants of severe complications during sepsis.

Estimulació beta-adrenèrgica en la síndrome del destret respiratori agut (SDRA)

Estudi elaborat a partir d’una estada al Royal Brompton Hospital, Londres, Regne Unit, durant octubre i novembre del 2006.Els beneficis de la estimulació beta-adrenèrgica en pacients amb lesió pulmonar aguda (LPA) són coneguts, però no es disposa de dades sobre el possible efecte antiinflamatori. El condensat d'aire exhalat (CAE) és una tècnica no-invasiva de recollida de mostres del tracte respiratori inferior, podent ser útil en la monitorització de patologies respiratòries. S’ha usat marcadors biològics en el CAE de pacients ventilats mecànicament amb LPA per estudiar el possible efecte antiinflamatori que el salbutamol hi podria exercir. El CAE va ser recollit abans i després de l'administració de salbutamol inahalat. Inmediatament després es va mesurar la conductivitat i el pH abans i després de la desgasificació amb heli. Es va mesurar la concentració de nitrits i nitrats. Les mostres varen ser liofilitzades i guardades a -80ºC. La concentració de leucotriè B4 es va mesurar després de la reconstitució de la mostra. Els resultats s'expressen com a mitjana (error estàndard de la mostra). No s'han detectat diferències entre els valors de CAE basals dels pacients amb LPA i els de referència de la població sana de Barcelona. Es conclou doncs que el CAE és una tècnica no invasiva que pot ser usada en la monitorització de paceints ventilats mecànicament. El salbutamol inhalat incrementa de manera significativa el pH del CAE dels paceints amb LPA, tot i que un efecte directe de la inhalació de slabutamol no pot ser desestimat.

Barrier-protective effects of activated protein C in human alveolar epithelial cells

Acute lung injury (ALI) is a clinical manifestation of respiratory failure, caused by lung inflammation and the disruption of the alveolar-capillary barrier. Preservation of the physical integrity of the alveolar epithelial monolayer is of critical importance to prevent alveolar edema. Barrier integrity depends largely on the balance between physical forces on cell-cell and cell-matrix contacts, and this balance might be affected by alterations in the coagulation cascade in patients with ALI. We aimed to study the effects of activated protein C (APC) on mechanical tension and barrier integrity in human alveolar epithelial cells (A549) exposed to thrombin. Cells were pretreated for 3 h with APC (50 mg/ml) or vehicle (control). Subsequently, thrombin (50 nM) or medium was added to the cell culture. APC significantly reduced thrombin-induced cell monolayer permeability, cell stiffening, and cell contraction, measured by electrical impedance, optical magnetic twisting cytometry, and traction microscopy, respectively, suggesting a barrier-protective response. The dynamics of the barrier integrity was also assessed by western blotting and immunofluorescence analysis of the tight junction ZO-1. Thrombin resulted in more elongated ZO-1 aggregates at cell-cell interface areas and induced an increase in ZO-1 membrane protein content. APC attenuated the length of these ZO-1 aggregates and reduced the ZO-1 membrane protein levels induced by thrombin. In conclusion, pretreatment with APC reduced the disruption of barrier integrity induced by thrombin, thus contributing to alveolar epithelial barrier protection.

Paper de la PAP en la resposta inflamatoria durant la pancreatitis aguda

Estudi elaborat a partir d’una estada al Institut national de la santé et de la recherche médicale, França, entre setembre i octubre del 2006. La PAP va ser identificada inicialment com una proteïna de secreció, que apareixia al suc pancreàtic després de la inducció d’una pancreatitis aguda experimental. Per la PAP s’ha suggerit diferents funcions, algunes no relacionades en aparença, però les més interessants en el camp de la pancreatitis són les activitats antiapoptótiques, mitogéniques i, especialment, antiinflamatóries. Per aprofundir en aquests aspectes de la PAP, s’ha emprat un model de ratolí PAP-/- per observar els efectes de la deleció del gen de la PAP durant la pancreatitis aguda.Per induir la pancreatitis es va fer servir el model de administració de ceruleina a dosi supra-màximes. En aquestes condicions es va observar que en els animals PAP-/-, la severitat del procés era menor. Els marcadors de necrosi pancreàtica, lipasa i amilasa, van presentar nivells menors en els animals PAP-/- que en els corresponents wild type. Per contra, el nombre de PMN infiltrats i la producció de citoquines pro-inflamatories va ser major en el pàncreas dels animals PAP-/-. La intensitat de la resposta inflamatòria observada suggereix que en condicions fisiològiques, el paper anti-inflamatori de la PAP es prou rellevant. Això ja s’havia suggerit en estudis in vitro, en els que es va demostrar que l’activitat antiinflamatòria de la PAP depenia de la via de transducció de senyal Jak/STAT/SOCS3. Aquesta hipòtesi s’ha comprovat in vivo, monitoritzant el nivell d’activació de STAT3 en els pàncreas dels animals després de la inducció de la pancreatitis.Tot plegat confirma que les funcions antiinflamatòries descrites in vitro per la PAP també es poden observar in vivo, de manera que la PAP sembla ser un agent important en la resposta de les cèl•lules pancreàtiques durant la pancreatitis aguda.

Effect of Dexamethasone on cytolkine secretion in CD4+T cells in steroid refractori uveitis

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la facultat de Medical Sciences de la Universitat de Bristol, Alemanya, entre 2011 i 2012. Aquest treball s'ha realitzat a la facultat de Medical Sciences de la Universitat de Bristol, al laboratori del Prof. Andrew Di cks,o ta la seva supe1visi6. Ei treball s'ha realitzat amb els seus col.laboradors, el Dr Richard Lee i Lauren Schew:tz. Objectiu: Els glucocorticoids (GCs) tenen diversos efectes sobre les cèl.lules T CD4+ per modular la resposta immune principalment mitjançant els seus efectes anti-proliferatius. Tot i això la dexametasona (Dex, glucocorticoid sintètic) també indueix la secreció de la citocina immunosupressora IL-10 . L'objectiu d'aquest treball ha estat comparar la capacitat dels glucocorticoids en modular la producció de citocines en cèl.lules T CD4+ en pacients uveítics sensibles (SS), i resistents (SR) a esteroids. Metodologia: Es van aïllar cèl• lules T CD4+ de pacients uveítics SS i SR. Es va induir la producció de cèl.lules T regulatories (Tregs) i mitjançant I'estimulació amb anti- CD3/CD28 en presència d'lL-2 i Després del cultiu es van analitzar els nivells d’expressió intracel•lular de les citocines IL-10, IL-4, IL-9, IL-17 i IFN-y per citometria de flux. D'altra banda, també es van separar cèl.lules T CD4t de pacients uveïtis segons I'expressió de CCR6 i es van polaritzar per obtenir els fenotips ThO i Th17 per estudiar I'efecte de Dex i ciclosporina (CsA) en aquests subtipus cel.lulars. Resultats: Les cèl.lules T CD4+ de pacients SR no van ser capaces de produir IL-10 en resposta al tractament amb Dex. Dex no va afectar els nivells d'expressió d'11-17, però va reduir els nivells de IL-4 i IFN-V. Els nivells d'lL-9 (marcador d'un subtipus cel.lular recentment descrit, Th9) v ise r sempre inferiors a 11%. En canvi, el traclament a amb CsA va reduir significativament els nivells d'lL-17 i IFN-y en cèl.lules Th17 i ThO. Conclusions: La Dex no és capaç d'induir cèl.lules Treg funcionalment supresores en pacients veiticsS R. Aquest fenòmen és Independent dels efectes en I'expressió d'altres citocines. Aquests resultats suggereixen que I'efecte de la Dex sobre la funció de cél.lules Treg és clau en el desenvolupament del fenotip SR en la uveïtis . D'altra banda, al llarg d'aquest temps he iniciat un nou projecte que ha donat lloc a un futur projecte de col elaboració. Resumidament, degut a que els nivells elevats de proteïna C-reactiva (CRP) són un factor de risc en la degeneració macular, malaltia inflamatòria crònica principal causa de ceguera en països industrialitzats, I'objectiu d'aquest altre treball ha estat iniciar un projecte per avaluar els efectes de les diferents isoformes de la CRP sobre la resposta inflamatòria d’epiteli pigmentari retinià.

Aberrant repair and fibrosis development in skeletal muscle

The repair process of damaged tissue involves the coordinated activities of several cell types in response to local and systemic signals. Following acute tissue injury, infiltrating inflammatory cells and resident stem cells orchestrate their activities to restore tissue homeostasis. However, during chronic tissue damage, such as in muscular dystrophies, the inflammatory-cell infiltration and fibroblast activation persists, while the reparative capacity of stem cells (satellite cells) is attenuated. Abnormal dystrophic muscle repair and its end stage, fibrosis, represent the final common pathway of virtually all chronic neurodegenerative muscular diseases. As our understanding of the pathogenesis of muscle fibrosis has progressed, it has become evident that the muscle provides a useful model for the regulation of tissue repair by the local microenvironment, showing interplay among muscle-specific stem cells, inflammatory cells, fibroblasts and extracellular matrix components of the mammalian wound-healing response. This article reviews the emerging findings of the mechanisms that underlie normal versus aberrant muscle-tissue repair.

Microdiàlisis cerebral aplicada a l'estudi del metabolisme energètic i a la resposta neuroinflamatòria dels pacients amb traumatisme cranioencefàlic

La tècnica de la microdiàlisis cerebral (MDC) és un instrument que proporciona informació rellevant en la monitorització del metabolisme cerebral en els pacients neurocrítics. El lactat i l’índex lactat-piruvat (ILP) són dos marcadors utilitzats per a la detecció de la hipòxia cerebral en pacients que han patit un traumatisme cranioencefàlic (TCE). Aquests dos marcadors poden estar anormalment elevats en circumstàncies que no cursen amb hipòxia tissular. Per una altra banda la recent aparició dels catèters de MDC amb porus de major mida denominats d’”alta resolució”, permet ampliar el rang de molècules que es poden detectar en el dialitzat. Objectius: 1) descriure les característiques del metabolisme energètic cerebral que s’observa en la fase aguda dels pacients que han patit un TCE en base als dos indicadors del metabolisme anaeròbic: lactat i ILP, i 2) determinar la recuperació relativa (RR) de les molècules implicades en la resposta neuroinflamatòria: de IL-1β, IL- 6, IL-8 i IL-10. Material i mètodes: Es van seleccionar 46 pacients d’una cohort de pacients amb TCE moderat o greu ingressats a la Unitat de Cures Intensives de l’Hospital Universitari de la Vall d’Hebron i monitoritzats amb MDC. Es van analitzar els nivells de lactat i ILP i es va correlacionar amb els nivells de PtiO2. Es van realitzar experiments in vitro per estudiar la recuperació de les membranes de 100 KDa per tal de poder interpretar posteriorment els nivells reals de les molècules estudiades en l’espai extracel•lular del teixit cerebral. Resultats: La concordança entre el lactat i l’índex LP per a determinar episodis de disfunció metabòlica va ser dèbil (índex de kappa = 0,36, IC 95%: 0,34-0,39). Més del 80% dels casos en què el lactat i l’índex LP es trobaven incrementats, els valors de la PtiO2 es van trobar dins els rangs de normalitat (PtiO2&15mmHg). La recuperació de les citoquines a través de la membrana de microdiàlisis va ser menor de l’esperat tenint en compte la mida dels porus de la membrana. Conclusions: el lactat i l’índex LP elevats va ser una troballa freqüent després d’un TCE i no es va relacionar, en la majoria de casos, amb episodis d’hipòxia tissular. Per un altra part la mida del porus de la membrana no és l’únic paràmetre indicador de la RR de macromolècules.