Sildenafil prevents the increase of extravascular lung water and pulmonary hypertension after meconium aspiration in newborn piglets

Meconium aspiration syndrome causes respiratory failure after birth and in vivo monitoring of pulmonary edema is difficult. The objective of the present study was to assess hemodynamic changes and edema measured by transcardiopulmonary thermodilution in low weight newborn piglets. Additionally, the effect of early administration of sildenafil (2 mg/kg vo, 30 min after meconium aspiration) on this critical parameter was determined in the meconium aspiration syndrome model. Thirty-eight mechanically ventilated anesthetized male piglets (Sus scrofa domestica) aged 12 to 72 h (1660 ± 192 g) received diluted fresh human meconium in the airway in order to evoke pulmonary hypertension (PHT). Extravascular lung water was measured in vivo with a PiCCO monitor and ex vivo by the gravimetric method, resulting in an overestimate of 3.5 ± 2.3 mL compared to the first measurement. A significant PHT of 15 Torr above basal pressure was observed, similar to that of severely affected humans, leading to an increase in ventilatory support. The vascular permeability index increased 57%, suggesting altered alveolocapillary membrane permeability. Histology revealed tissue vessel congestion and nonspecific chemical pneumonitis. A group of animals received sildenafil, which prevented the development of PHT and lung edema, as evaluated by in vivo monitoring. In summary, the transcardiopulmonary thermodilution method is a reliable tool for monitoring critical newborn changes, offering the opportunity to experimentally explore putative therapeutics in vivo. Sildenafil could be employed to prevent PHT and edema if used in the first stages of development of the disease.

Outcomes and organ dysfunctions of critically ill patients with systemic lupus erythematosus and other systemic rheumatic diseases

Our objective was to compare the pattern of organ dysfunctions and outcomes of critically ill patients with systemic lupus erythematosus (SLE) with patients with other systemic rheumatic diseases (SRD). We studied 116 critically ill SRD patients, 59 SLE and 57 other-SRD patients. The SLE group was younger and included more women. Respiratory failure (61%) and shock (39%) were the most common causes of ICU admission for other-SRD and SLE groups, respectively. ICU length-of-stay was similar for the two groups. The 60-day survival adjusted for the groups’ baseline imbalances was not different (P = 0.792). Total SOFA scores were equal for the two groups at admission and during ICU stay, although respiratory function was worse in the other-SRD group at admission and renal and hematological functions were worse in the SLE group at admission. The incidence of severe respiratory dysfunction (respiratory SOFA >2) at admission was higher in the other-SRD group, whereas severe hematological dysfunction (hematological SOFA >2) during ICU stay was higher in the SLE group. SLE patients were younger and displayed a decreased incidence of respiratory failure compared to patients with other-SRDs. However, the incidences of renal and hematological failure and the presence of shock at admission were higher in the SLE group. The 60-day survival rates were similar.

Implication des canaux K+ dans les processus de réparation de l’épithélium respiratoire sain et fibrose kystique

La pathologie de la fibrose kystique (FK) est causée par des mutations du gène codant pour le canal Cl- CFTR. Au niveau respiratoire, cette dysfonction du transport transépithélial de Cl- occasionne une altération de la composition et du volume du liquide de surface des voies aériennes. Une accumulation de mucus déshydraté favorise alors la colonisation bactérienne et une réponse inflammatoire chronique, entraînant des lésions épithéliales sévères au niveau des voies aériennes et des alvéoles pouvant culminer en défaillance respiratoire. Le principal objectif de mon projet de maîtrise était d’étudier les processus de réparation de l’épithélium alvéolaire sain, l’épithélium bronchique sain et FK à l’aide d’un modèle in vitro de plaies mécaniques. Nos résultats démontrent la présence d’une boucle autocrine EGF/EGFR contrôlant les processus de migration cellulaire et de réparation des lésions mécaniques. D’autre part, nos expériences montrent que l’EGF stimule l’activité et l’expression des canaux K+ KATP, KvLQT1 et KCa3.1 des cellules épithéliales respiratoires. L’activation de ces canaux est cruciale pour les processus de réparation puisque la majeure partie de la réparation stimulée à l’EGF est abolie en présence d’inhibiteurs de ces canaux. Nous avons également observé que les cellules FK présentent un délai de réparation, probablement causé par un défaut de la réponse EGF/EGFR et une activité/expression réduite des canaux K+. Nos résultats permettent de mieux comprendre les mécanismes de régulation des processus de réparation de l’épithélium sain et FK. De plus, ils ouvrent de nouvelles options thérapeutiques visant à promouvoir, à l’aide d’activateurs de canaux K+ et de facteurs de croissance, la régénération de l’épithélium respiratoire chez les patients atteints de FK.

Évaluation, surveillance et soutien de la fonction respiratoire chez des veaux clonés en période néonatale

Une morbidité et une mortalité néonatales élevées limitent l’efficacité du clonage somatique chez les bovins. Des malformations myoarthrosquelettiques, des anomalies ombilicales, des problèmes respiratoires et de la faiblesse ont été fréquemment observés chez les veaux clonés nouveaux-nés. Cette étude rétrospective porte sur 31 veaux clonés. Ses objectifs étaient de décrire les problèmes respiratoires rencontrés, leur évolution au cours du temps, les traitements instaurés pour soutenir la fonction respiratoire et la réponse aux traitements. Vingt-deux veaux ont souffert de problèmes respiratoires. La tachypnée, l’hypoxémie et l’hypercapnie sont les signes cliniques les plus fréquemment observés. L’analyse des gaz sanguins a été un outil essentiel dans le diagnostic et le suivi de la fonction respiratoire. La radiographie a permis une évaluation globale du poumon. L’oxygénothérapie intranasale et la ventilation mécanique ont permis de limiter la mortalité due à une insuffisance respiratoire à 18% (4/22). Cette étude a permis d’émettre des hypothèses quant à l’origine des problèmes respiratoires chez les veaux clonés. Plus d’une maladie semblent affecter les veaux clonés. La déficience en surfactant, l’hypertension pulmonaire persistante et le retard de résorption du fluide pulmonaire figurent parmi les entités pathologiques les plus probables.

Régulation des processus de réparation de l’épithélium bronchique sain et Fibrose Kystique par le TNF-alpha

La Fibrose Kystique, causée par des mutations du canal CFTR, mène à la dysfonction du transport des fluides et des ions causant la déshydratation du liquide de surface des voies aériennes et ainsi une défaillance de la clairance mucocilliaire. Ce défaut entraine l’accumulation et l’épaississement du mucus au niveau des bronches qui devient alors un environnement idéal pour le développement d’infections chroniques et d’inflammation qui sont associées à la destruction progressive de l’épithélium chez les patients Fibrose Kystique. Même si leur rôle dans les processus lésionnels est très bien connu, l’impact de médiateurs inflammatoires sur la capacité de réparation ne l’est cependant pas. L’objectif de ma maitrise était donc d’étudier la régulation des mécanismes de réparation de l’épithélium bronchique sain et Fibrose Kystique par le facteur de nécrose tumoral (TNF)-alpha, une cytokine pro-inflammatoire cruciale dans l’initiation et la propagation de la réponse inflammatoire chez les patients FK. À l’aide d’un modèle de plaies mécaniques, nous avons montré que le TNF-alpha stimule la réparation de l’épithélium bronchique sain (NuLi-1) et Fibrose Kystique (CuFi-1). De façon surprenante, l’exposition chronique au TNF-alpha augmente cette stimulation tout comme le taux de migration cellulaire pendant la réparation. Cette augmentation de réparation semble être médiée par l’activation de la métalloprotéinase MMP-9, la relâche d’EGF par les cellules épithéliales et ainsi l’activation de la voie d’EGFR. De plus, l’activation de la réparation par le TNF-alpha semble aussi impliquer l’activation des canaux K+, dont nous avons démontré le rôle important dans la réparation. Contrairement à son effet sur la migration cellulaire et sur la réparation, le TNF-alpha diminue la prolifération cellulaire. En somme, en plus de son rôle dans les processus lésionnels, le TNF-alpha semble avoir un rôle complexe dans les processus de réparation puisqu’il stimule la migration et ralentit la prolifération cellulaire.

Identification des bases génétiques des myopathies à multi-minicores avec ou sans cardiomyopathie

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université Pierre et Marie Curie, Paris 6(UPMC, Paris, France).

Pandémie H1N1 : comparaison Canada-France des enfants hospitalisés en Soins Intensifs Pédiatriques Étude épidémiologique descriptive à partir de 2 cohortes nationales

Rationnel : La pandémie de grippe A(H1N1)pdm09 a induit un grand nombre d’hospitalisation d’enfants en soins intensifs pédiatriques (SIP). L’objectif de cette étude a été de comparer l’incidence et la mortalité des enfants admis en SIP durant l’automne 2009 entre le Canada et la France, deux pays qui diffèrent essentiellement par l’immunisation de la population contre ce virus (première vague en été et taux de couverture vaccinale supérieur à 50% au Canada ; pas de vague estivale et couverture vaccinale de 18% en France). Méthodes : Nous avons comparé deux cohortes nationales qui ont inclue tous les patients avec une infection A(H1N1)pdm09 documentée, admis en SIP au Canada et en France entre le 1er Octobre 2009 et le 31 janvier 2010. Résultats : Au Canada, 160 enfants (incidence=2,63/100000 enfants) en 6 semaines ont été hospitalisés en SIP comparé aux 125 enfants (incidence=1,15/100000 enfants) en 11 semaines en France (p<0,001). Le taux de vaccination avant l’admission était inférieur à 25% parmi les enfants en situation critique dans les deux pays. La gravité à l’admission en SIP et le taux de mortalité ont été similaires au Canada et en France (4,4% en France vs 6,5% au Canada, p=0,45, respectivement). Au Canada, la vaccination contre le virus H1N1pdm09 a été associée avec une diminution du recours à la ventilation invasive (Odd Ratio 0.30, intervalle de confiance à 95% [0,11-0,83], p=0,02). Au Canada comparé à la France, les durées médianes de séjour en SIP et de ventilation invasive ont été plus courtes (2,9 vs 3 jours, p=0,03 et 4 vs 6 jours, p=0,02, respectivement). Conclusion : Les enfants canadiens et français critiquement malades ont été beaucoup moins nombreux à recevoir le vaccin contre le virus influenza A (H1N1)pdm09 en comparaison avec l’ensemble des enfants dans ces deux populations. Au Canada, où la couverture vaccinale a été élevée, le risque d’avoir une détresse respiratoire sévère était moins important parmi les enfants en situation critique ayant été vaccinés avant l’admission.

Interaction entre ventilation mécanique et traumatisme à la moelle épinière : réponses inflammatoires pulmonaires et médullaires

Le traumatisme de la moelle épinière est à l’origine d’une inflammation locale importante caractérisée par l’augmentation massive des cellules inflammatoires et la présence de réactions oxydatives. Cette inflammation locale peut déclencher une réponse inflammatoire systémique par voie hématogène. Au niveau cervical, les lésions médullaires peuvent entraîner des faiblesses ou la paralysie des muscles respiratoires. Le patient, qui ne peut plus respirer de façon autonome, doit avoir recours à un support respiratoire. Bien que la ventilation mécanique soit la thérapie traditionnellement appliquée aux blessés médullaires souffrant d’insuffisance respiratoire, les études ont démontré qu’elle pouvait contribuer à promouvoir une réponse inflammatoire ainsi que des dommages pulmonaires. L’interaction entre le traumatisme médullaire et la ventilation mécanique, indispensable au maintien de l’équilibre des échanges respiratoires, est inconnue à ce jour. En voulant protéger les tissus, cellules et organes, l’organisme met en œuvre toute une panoplie de réponses inflammatoires à différents endroits. Nous pensons que ces réponses peuvent être altérées via l’interaction entre ce traumatisme et cette ventilation mécanique, sous l’influence de la principale source cellulaire de cytokines pour la défense de l’hôte, le macrophage, récemment classé en deux phénotypes principaux: 1) l’activation classique de type M1 et 2) l’activation alternative de type M2. Le phénotype M1 est conduit par le facteur GM-CSF et induit par l’interféron IFN-ɣ ainsi que le lipopolysaccharide. Le phénotype M2 quant à lui, est conduit par le facteur M-CSF et induit par les interleukines IL-4, IL-13 ou IL-21. M1 relâche principalement IL-1β, IL-6, TNF-α et MIP-1α tandis que M2 principalement IL-10 et MCP-1. Toutefois, nous ignorons actuellement par quel type d’activation se manifestera cette réponse immunitaire et si l’application de support respiratoire pourrait entraîner un risque inflammatoire additionnel au site du traumatisme. Nous ignorons également si la ventilation mécanique affecterait, à distance, les tissus de la moelle épinière via une inflammation systémique et amplifierait alors le dommage initial. Il n’existe pas à ce jour, de thérapie qui ait montré d’effet bénéfique réel envers une récupération fonctionnelle des patients blessés médullaires. Il paraît donc essentiel de déterminer si la ventilation mécanique peut moduler l’inflammation post-traumatique à la fois au niveau pulmonaire et au site de la lésion. Ce travail visait à caractériser les liens entre l’inflammation issue du traumatisme médullaire et celle issue de la ventilation, dans le but de fournir une meilleure compréhension des mécanismes inflammatoires activés dans ce contexte. L’étude a été menée sur un modèle animal. Elle consistait à évaluer : 1) si le traumatisme médullaire influençait les réponses inflammatoires pulmonaires induites par la ventilation mécanique, y compris le phénotype des macrophages alvéolaires et 2) si la ventilation pouvait altérer à distance, les tissus de la moelle épinière. L’impact de la blessure médullaire sur l’inflammation pulmonaire et locale, induite par la ventilation fut interprété grâce à l’analyse des cellules inflammatoires dans les lavages broncho-alvéolaires et dans les tissus prélevés à l’endroit de la blessure après 24 heures. Ces analyses ont démontré un profil spécifique des cytokines pulmonaires et médullaires. Elles ont révélé que la ventilation mécanique a engendré un environnement pro-inflammatoire en faveur d’un phénotype M1 chez les animaux ayant bénéficié de la thérapie respiratoire. Inversement, l’atteinte thoracique chez les animaux sans ventilation, a montré qu’une réponse immunitaire avait été activée en faveur d’un environnement anti-inflammatoire de phénotype M2. La lésion cervicale quant à elle a induit un profil de cytokines différent et les réponses au stress oxydatif dans le poumon induites par la ventilation ont été réduites significativement. De plus, une lésion médullaire a augmenté l’expression d’IL-6 et la ventilation a diminué l’IL-1β et augmenté le TNF-α dans les tissus de la moelle. Finalement, ces données ont fourni les premières évidences que la ventilation a induit d’avantage à un phénotype pulmonaire M1 et que le traumatisme médullaire a impacté spécifiquement les réponses inflammatoires et oxydatives dans le poumon. La ventilation a contribué non seulement à distance à une inflammation des tissus médullaires lésés mais aussi des tissus sains.

Le rôle de l’Oxygénation Extracorporelle par Membrane (ECMO) dans la réanimation cardio-pulmonaire

Rapport de stage présenté à la Faculté de médecine en vue de l'obtention du grade de Maître ès sciences appliquées (M.Sc.A.) en génie biomédical, option génie clinique.

Ventilación controlada por volumen vs. ventilación controlada por presión en pacientes sometidos a ventilación de un solo pulmón

El establecimiento de la ventilación de un solo pulmón (OLV) tiene varios inconvenientes como el incremento de las presiones de la vía aérea y aumento del shunt. Estos cambios pueden estar influenciados por el modo ventilatorio escogido. La ventilación controlada por presión (VCP) es un modo alternativo ampliamente usado en pacientes con falla respiratoria por sus características de aporte de flujo y presión. En este estudio la VCP fue usada en los pacientes que requerían OLV y sus efectos sobre las presiones en la vía aérea, oxigenación y estado hemodinámico fueron comparados con la ventilación controlado por volumen (VCV). Nosotros estudiamos 41 pacientes que requerian OLV. Después de ventilar los dos pulmones con volumen los pacientes fueron aleatorizados a uno de dos grupos. En el primer grupo (n=19) OLV fue iniciada con VCV y luego de transcurrido 30 minutos los pacientes fueron cambiados a VCP, donde se mantuvo la ventilación por el mismo tiempo. En el otro grupo (n=21) los pacientes iniciaron en VCP 30 minutos y luego fueron cambiados a VCV con una duración similar. Las presiones en la vía aérea, gases arteriales y variables hemodinámicas fueron medidos durante OLV en cada modo ventilatorio previo al cambio. Nosotros observamos que el inicio de OLV genera un incremento de la presión inspiratoria pico (PIP) (p=0.0002) y presión plateau (p=0.005). Este aumento es mayor en el grupo que fue VCV (p=0.008) que en el grupo que fue VCP (p=0.003). No hubo diferencia estadísticamente significativa en las otras varibles estudiadas entre los grupos. Nosotros concluimos que la VCP puede ser una alternativa a VCV en pacientes que requieren OLV porque disminuye las presiones en la vía aérea y aunque no mejora la oxigenación si puede minimizar el desarrollo de lesiones pulmonares inducidas por la ventilación en una población que es de alto riesgo para el desarrollo de la misma.

Efectos de la ventilación mecánica con heliox en niños y adolescentes con patología bronquial obstructiva

Evaluar si el Heliox reduce la resistencia en la vía aérea en niños y adolescentes con patología bronquial obstructiva que requieren ventilación mecánica. Materiales y Métodos: Estudio prospectivo observacional descriptivo en niños y adolescentes con patología bronquial obstructiva y ventilación mecánica con Fi02 ≤ 0,5. Medición de variables: resistencia, presión pico, presión media de la vía aérea, presión meseta, volumen corriente, autoPEEP, distensibilidad, PetCO2, ventilación de espacio muerto antes de inicio de heliox y a los 30 minutos, 2, 4, 6, 12, 18 y 24 horas y diariamente hasta suspenderlo por extubación o FiO2 > 0,5. Resultados: Resultados parciales, incluyó 9 pacientes encontrando descenso significativo de resistencia espiratoria a los 30 minutos (51,2 vs 32,3; p=0,0008 ), 2 horas ( 51,2 vs 33,4; p=0,0019) y 4 horas (51,2 vs 30,7; p=0,0012) así como de la resistencia inspiratoria a la hora 2 (48,6 vs 36,2; p = 0,013) y hora 4 (48,6 vs 30 ; p=0,004). Se observó tendencia al descenso de la PetCO2 que no fue significativa (52,3 vs 34,3: p=0,06). No se evidenció cambios en las variables; autoPEEP, presión pico, presión media de la vía aérea, distensibilidad, ventilación de espacio muerto, presión meseta y volumen corriente antes y después del inicio del Heliox. Conclusión: La ventilación mecánica con Heliox en niños con patología bronquial obstructiva parece ser que reduce de manera significativa la resistencia de la vía aérea, con tendencia al descenso de la PetC02. Se necesitan estudios prospectivos al menos observacionales analíticos que corroboren estos hallazgos.

Enfermedades de la placa neuromuscular

En este capítulo se describen las enfermedades de la placa neuromuscular, su epidemiología, hallazgos clínicos, métodos diagnósticos y tratamiento de cada una de ellas

Caracterización de los pacientes críticos ventilados en la Fundación Santa Fe de Bogotá 2009 a 2013

Objetivo: Caracterizar a los pacientes que recibieron ventilación mecánica en las unidades de cuidado intensivo (UCI) de la Fundación Santa Fe de Bogotá entre los años 2009 y 2013. Metodología: Se analizó una cohorte retrospectiva de los pacientes en UCI que requirieron soporte ventilatorio mecánico al ingreso a la unidad independientemente de la causa. Resultados: La media de edad de los pacientes fue 63,83 años; el diagnóstico más frecuente de ingreso fue revascularización miocárdica, seguido por neumonía y recambio valvular aórtico; en el 43% de los casos la causa de la falla fue el estado postoperatorio. Los modos ventilatorios más frecuentemente utilizados fueron SIMV (27,5%) y ventilación asistida controlada (26,12%). El 50% de los pacientes fueron ventilados con PEEP < 6 cmH2O. La mortalidad bruta fue del 15%. 22% de los pacientes tuvieron estancia prolongada en UCI. Se aplicó protocolo de retiro de ventilación mecánica en el 77% de los pacientes. La duración de la ventilación mecánica es mayor a medida que aumenta la edad del paciente entre los 60 y los 80 años. La mortalidad es cercana al 50% alrededor de los 50 años y mayor a 80% después de los 80 años. El soporte ventilatorio por cinco o más días aumentó la mortalidad a 80% o más. Discusión y Conclusiones: Estos resultados son comparables a los encontrados en estudios previos. Este estudio puede ser considerado como el primer paso para generar un registro adecuado de la ventilación de la mecánica de las unidades de cuidado intensivo del país.

La vía aérea, un reto en el servicio de urgencias indicaciones, manejo y complicaciones

INTRODUCCIÓN: El control rápido y seguro de la vía aérea es una de las habilidades más importantes que se debe tener para el manejo de pacientes críticamente enfermos y traumatizados en los departamentos de emergencias de todo el mundo, en nuestro medio no contamos con estadísticas que cuantifiquen el éxito y complicaciones en este aspecto. METODOLOGIA: Se realizo un estudio observacional, descriptivo, prospectivo, que recolecto los datos de las intubaciones realizadas en la sala de emergencias del Hospital Universitario Mayor “Mederi” por parte de especialistas en medicina de emergencias, medicina interna, médicos generales o personal en entrenamiento, durante el periodo comprendido entre noviembre de 2010 y junio de 2011. RESULTADOS: Se recolecto una muestra de 92 pacientes en el estudio, la causa mas frecuente de intubación orotraqueal fue falla respiratoria 77,2%, el éxito en el primer intento fue de 51,5%, se uso secuencia de intubación rápida como método de intubación en el 56,5% de los pacientes y se presento alguna complicación en el 61% de los pacientes. DISCUSIÓN: El éxito en la intubación orotraqueal es menor y las complicaciones superiores a los de países desarrollados, esto puede estar en relación con la falta del desarrollo de la medicina de emergencias y programas de entrenamiento formal en el manejo de la vía aérea.

La ventilazione non-invasiva a pressione positiva nell’insufficienza respiratoria acuta ipercapnica: 10 anni di esperienza clinica di una Unità di Terapia Semi-Intensiva Respiratoria

PremessaSebbene numerosi studi prospettici, controllati e randomizzati abbiano dimostrato il successo della ventilazione non-invasiva a pressione positiva (NIV) in casi selezionati di insufficienza respiratoria acuta ipercapnica (IRA) in setting con intensità di cura differenti, i dati di pratica clinica relativi all’uso della NIV nel “mondo reale” sono limitati. Scopo Riportare i risultati della nostra esperienza clinica sulla NIV nell’IRA applicata nell’Unità di Terapia Semi-Intensiva Respiratoria (UTSIR) allocata all’interno dell’Unità Operativa di Pneumologia di Arezzo negli anni 1996-2006 in termini di: tollerabilità, effetti sui gas ematici, tasso di successo e fattori predittivi del fallimento.MetodiTrecentocinquanta dei 1484 pazienti (23.6%) consecutivamente ammessi per IRA nella nostra Unità Operativa di Pneumologia durante il periodo di studio hanno ricevuto la NIV in aggiunta alla terapia standard, in seguito al raggiungimento di criteri predefiniti impiegati di routine.RisultatiOtto pazienti (2.3%) non hanno tollerato la NIV per discomfort alla maschera, mentre i rimanenti 342 (M: 240, F: 102; età: mediana (interquartili) 74.0 (68.0-79.3) anni; BPCO: 69.3%) sono stati ventilati per >1 ora. I gas ematici sono significativamente migliorati dopo 2 ore di NIV (media (deviazione standard) pH: 7.33 (0.07) versus 7.28 (7.25-7.31), p<0.0001; PaCO2: 71.4 (15.3) mmHg versus 80.8 (16.6) mmHg, p<0.0001; PaO2/FiO2: 205 (61) versus 183 (150-222), p<0.0001). La NIV ha evitato l’intubazione in 285/342 pazienti (83.3%) con una mortalità ospedaliera del 14.0%. Il fallimento della NIV è risultato essere predetto in modo indipendente dall’Apache III (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation III) score, dall’indice di massa corporea e dal fallimento tardivo della NIV (> 48 ore di ventilazione) dopo iniziale risposta positiva.ConclusioniSecondo la nostra esperienza clinica di dieci anni realizzata in una UTSIR, la NIV si conferma essere ben tollerata, efficace nel migliorare i gas ematici e utile nell’evitare l’intubazione in molti episodi di IRA non-responsivi alla terapia standard.