Nutrition during noninvasive ventilation: clinical determinants and key practical recommendations

Malnutrition and poor nutritional intake have been identified as key issues associated with poorer clinical outcomes in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients. There is strong evidence showing nutritional support is effective in treating malnutrition in stable COPD, but there is only limited research regarding nutritional status in patients treated with noninvasive ventilation (NIV). The impact of NIV during acute exacerbations of respiratory disease on nutritional status requires further investigation.

Use of generalised additive models to categorise continuous variables in clinical prediction

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The IRYSS-COPD appropriateness study: objectives, methodology, and description of the prospective cohort

Background: Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) often experience exacerbations of the disease that require hospitalization. Current guidelines offer little guidance for identifying patients whose clinical situation is appropriate for admission to the hospital, and properly developed and validated severity scores for COPD exacerbations are lacking. To address these important gaps in clinical care, we created the IRYSS-COPD Appropriateness Study. Methods/Design: The RAND/UCLA Appropriateness Methodology was used to identify appropriate and inappropriate scenarios for hospital admission for patients experiencing COPD exacerbations. These scenarios were then applied to a prospective cohort of patients attending the emergency departments (ED) of 16 participating hospitals. Information was recorded during the time the patient was evaluated in the ED, at the time a decision was made to admit the patient to the hospital or discharge home, and during follow-up after admission or discharge home. While complete data were generally available at the time of ED admission, data were often missing at the time of decision making. Predefined assumptions were used to impute much of the missing data. Discussion: The IRYSS-COPD Appropriateness Study will validate the appropriateness criteria developed by the RAND/UCLA Appropriateness Methodology and thus better delineate the requirements for admission or discharge of patients experiencing exacerbations of COPD. The study will also provide a better understanding of the determinants of outcomes of COPD exacerbations, and evaluate the equity and variability in access and outcomes in these patients.

Insight on how fishing bats discern prey and adjust their mechanic and sensorial features during the attack sequence

Several insectivorous bats have included fish in their diet, yet little is known about the processes underlying this trophic shift. We performed three field experiments with wild fishing bats to address how they manage to discern fish from insects and adapt their hunting technique to capture fish. We show that bats react only to targets protruding above the water and discern fish from insects based on prey disappearance patterns. Stationary fish trigger short and shallow dips and a terminal echolocation pattern with an important component of the narrowband and low frequency calls. When the fish disappears during the attack process, bats regulate their attack increasing the number of broadband and high frequency calls in the last phase of the echolocation as well as by lengthening and deepening their dips. These adjustments may allow bats to obtain more valuable sensorial information and to perform dips adjusted to the level of uncertainty on the location of the submerged prey. The observed ultrafast regulation may be essential for enabling fishing to become cost-effective in bats, and demonstrates the ability of bats to rapidly modify and synchronise their sensorial and motor features as a response to last minute stimulus variations.

O envolvimento do estresse oxidativo e nitrosativo em modelo de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) induzido por elastase

Esse estudo buscou investigar o papel do estresse oxidativo e nitrosativo no enfisema pulmonar induzido por elastase. Foram utilizados camundongos machos C57BL/6 submetidos a dois modelos de indução do enfisema por elastase pancreática suína (PPE): intratraqueal (i.t.) e intranasal (i.n.). No modelo intratraqueal a PPE foi instilada nas doses de 0,05 U ou 0,5 U/camundongo para avaliação temporal do enfisema 7, 14 e 21 dias após instilação de PPE. Em outra etapa, o papel da iNOS foi avaliado através da sua inibição farmacológica por aminoguanidina (AMG) 1% na água de beber ou pela sua exclusão genética em camundongos deficientes em iNOS que tiveram o enfisema induzido por 0,5 U PPE i.t. após 21 dias. No modelo intranasal a dose de PPE foi 3 U/camundongo para avaliação temporal do enfisema (1, 7, 14 e 21 dias após PPE). O papel do estresse oxidativo e nitrosativo foi avaliado com diferentes tratamentos antioxidantes na água de beber: tempol, apocinina+alopurinol, n-acetilcisteína, vitamina C+E, e aminoguanidina durante os 21 dias de indução do enfisema. Os grupos controles foram submetidos à instilação de salina. Lavado broncoalveolar, imunoensaios, análises bioquímicas de estresse oxidativo e ensaios morfométricos foram realizados nos pulmões dos animais. O enfisema foi histologicamente alcançado em 21 dias após 0,5 U PPE i.t., evidenciado pelo aumento do diâmetro alveolar médio Lm e da densidade de volume dos espaços alveolares - Vvair em comparação ao grupo controle. TNF-α foi aumentado em 7 e 14 dias após 0,5 U PPE comparados ao controle, concomitante com a redução de IL-10 nos mesmos períodos, comparados ao controle. O estresse oxidativo foi observado na fase inicial do enfisema, com aumento dos níveis de nitrito, TBARS e superóxido dismutase no grupo 7 dias após 0,5 U PPE (i.t.) quando comparados ao controle ao passo que no modelo intranasal as alterações típicas do estresse foram vistas no grupo 1 dia após 3 U de PPE. Atividade da glutationa peroxidase foi aumentada em todos os grupos PPE (i.t.). A exposição à 0,5 U PPE induziu o aumento da iNOS, eNOS e nitrotirosina, sendo revertido no grupo PPE+AMG. Os animais tratados com AMG 1% e os deficientes em iNOS tiveram o enfisema atenuado histologicamente, mantendo o Lm e o Vvair semelhantes ao grupo controle. Os grupos tratados com n-acetilcisteína e aminoguanidina no modelo i.n. tiveram redução do Lm quando comparados ao grupo PPE. Esses resultados sugerem que as vias de estresse oxidativo e nitrosativo são disparadas pela produção de óxido nítrico via iNOS no enfisema pulmonar. A modulação da iNOS parece uma estratégia promissora no estabelecimento do enfisema pulmonar

Subtypes of Patients Experiencing Exacerbations of COPD and Associations with Outcomes

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a complex and heterogeneous condition characterized by occasional exacerbations. Identifying clinical subtypes among patients experiencing COPD exacerbations (ECOPD) could help better understand the pathophysiologic mechanisms involved in exacerbations, establish different strategies of treatment, and improve the process of care and patient prognosis. The objective of this study was to identify subtypes of ECOPD patients attending emergency departments using clinical variables and to validate the results using several outcomes. We evaluated data collected as part of the IRYSS-COPD prospective cohort study conducted in 16 hospitals in Spain. Variables collected from ECOPD patients attending one of the emergency departments included arterial blood gases, presence of comorbidities, previous COPD treatment, baseline severity of COPD, and previous hospitalizations for ECOPD. Patient subtypes were identified by combining results from multiple correspondence analysis and cluster analysis. Results were validated using key outcomes of ECOPD evolution. Four ECOPD subtypes were identified based on the severity of the current exacerbation and general health status (largely a function of comorbidities): subtype A (n = 934), neither high comorbidity nor severe exacerbation; subtype B (n = 682), moderate comorbidities; subtype C (n = 562), severe comorbidities related to mortality; and subtype D (n = 309), very severe process of exacerbation, significantly related to mortality and admission to an intensive care unit. Subtype D experienced the highest rate of mortality, admission to an intensive care unit and need for noninvasive mechanical ventilation, followed by subtype C. Subtypes A and B were primarily related to other serious complications. Hospitalization rate was more than 50% for all the subtypes, although significantly higher for subtypes C and D than for subtypes A and B. These results could help identify characteristics to categorize ECOPD patients for more appropriate care, and help test interventions and treatments in subgroups with poor evolution and outcomes.

Predictive score for mortality in patients with COPD exacerbations attending hospital emergency departments

Background: Limited information is available about predictors of short-term outcomes in patients with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (eCOPD) attending an emergency department (ED). Such information could help stratify these patients and guide medical decision-making. The aim of this study was to develop a clinical prediction rule for short-term mortality during hospital admission or within a week after the index ED visit. Methods: This was a prospective cohort study of patients with eCOPD attending the EDs of 16 participating hospitals. Recruitment started in June 2008 and ended in September 2010. Information on possible predictor variables was recorded during the time the patient was evaluated in the ED, at the time a decision was made to admit the patient to the hospital or discharge home, and during follow-up. Main short-term outcomes were death during hospital admission or within 1 week of discharge to home from the ED, as well as at death within 1 month of the index ED visit. Multivariate logistic regression models were developed in a derivation sample and validated in a validation sample. The score was compared with other published prediction rules for patients with stable COPD. Results: In total, 2,487 patients were included in the study. Predictors of death during hospital admission, or within 1 week of discharge to home from the ED were patient age, baseline dyspnea, previous need for long-term home oxygen therapy or non-invasive mechanical ventilation, altered mental status, and use of inspiratory accessory muscles or paradoxical breathing upon ED arrival (area under the curve (AUC) = 0.85). Addition of arterial blood gas parameters (oxygen and carbon dioxide partial pressures (PO2 and PCO2)) and pH) did not improve the model. The same variables were predictors of death at 1 month (AUC = 0.85). Compared with other commonly used tools for predicting the severity of COPD in stable patients, our rule was significantly better. Conclusions: Five clinical predictors easily available in the ED, and also in the primary care setting, can be used to create a simple and easily obtained score that allows clinicians to stratify patients with eCOPD upon ED arrival and guide the medical decision-making process.

Epidemiologia das infecções causadas por Staphylococcus aureus resistente a meticilina com perfil comunitário (CA-MRSA) em pacientes atendidos em um hospital terciário no Rio de Janeiro

O Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) foi inicialmente descrito como um patógeno associado a infecções relacionadas à assistência em saúde; porém, um clone de MRSA, o CA-MRSA emergiu na comunidade e está atualmente incrementando nos hospitais. O objetivo desta tese foi descrever aspectos relacionados com a epidemiologia das infecções por cepas CA-MRSA no Hospital Universitário Pedro Ernesto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (HUPE/UERJ), avaliando especificamente fatores de risco relacionado com as infecções por CA-MRSA. Usando informações das bases de dados do laboratório de microbiologia, da farmácia e da Comissão para Controle da Infecção Hospitalar do HUPE/UERJ foi realizado um estudo retrospectivo de infecções/colonizações por cepas de S. aureus (fevereiro 2005 a Julho 2011). Foi realizado um estudo caso e controle, utilizando como casos os pacientes com infecções por cepas CA-MRSA. Na avaliação da susceptibilidade aos antimicrobianos usados em infecções graves por MRSA (vancomicina, teicoplanina, daptomicina e linezolida), foram determinadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM) das amostras por diferentes metodologias (testes de difusão em agar, microdiluição em caldo e E-test). Nas analises das tendências temporais da apresentação dos subtipos de MRSA, usando um critério fenotípico para classificação das cepas MRSA, foi observada uma diminuição do número de cepas de MRSA multirresistente (HA-MRSA) (p<0.05). Também foi observada uma tendência ao aumento de cepas não-multirresistentes (CA-MRSA), mas sem alcançar a significância estatística (p = 0.06) igual que os S. aureus sensíveis a meticilina (MSSA) (p = 0.48). Não houve associação entre o subtipo de MRSA e a mortalidade devida à infecção por cepas MRSA. Uma idade acima de 70 anos (OR: 2.46, IC95%: 0.99 - 6.11), a presença de pneumonia adquirida no hospital (OR: 4.94, IC95%: 1.65 -14.8), a doença pulmonar obstrutiva crônica (OR: 6.09, IC95% 1.16 31.98) e a leucemia (OR: 8.2, IC95%: 1.25 54.7) foram fatores de risco associadas à mortalidade nas infecções por cepas de S. aureus. Usando curvas de Kaplan-Meier, foi observada uma tendência ao aumento da mortalidade em infecções causadas por MSSA na primeira semana, porém sem alcançar significância estatística (p = 0.07). Não foram observadas amostras MRSA com susceptibilidade intermediaria a vancomicina, linezolida, daptomicina ou teicoplanina. A dinâmica das infecções por S. aureus no HUPE/UERJ mudou durante o período de estudo, com menor número de episódios infecciosos causados por cepas de MRSA multirresistentes. Existe uma tendência ao aumento das cepas não-multirresistentes de MRSA entanto que a taxa de infecções por MSSA permaneceu estável no período do estudo. O perfil de resistência dos estafilococos não teve associação com a mortalidade

Proposal and validation of methodologies for the categorisation of continuous variables in the development of prediction models

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Avaliação do papel do fator de Von Willebrand em pacientes portadores de Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC)

A doença pulmonar obstrutiva crônica é uma doença que leva à obstrução pulmonar geralmente irreversível e está intimamente relacionada com o hábito de fumar. Ao longo dos anos, ocorre destruição dos septos alveolares com a degradação das fibras elásticas e depósito do colágeno que compõe estes septos. Muito tem se discutido sobre a existência de inflamação sistêmica no paciente com DPOC e sobre as suas possíveis manifestações extra-pulmonares . O processo de aterosclerose pode fazer parte deste espectro inflamatório a partir da presença de dano endotelial. O fator de Von Willebrand é um marcador de dano endotelial e pode ser dosado de forma quantitativa e qualitativa. Este trabalho demonstra uma diferença estatisticamente significativa, qualitativa e quantitativamente, entre os níveis de fator de Von Willebrand em tabagistas e em pacientes com DPOC, quando comparados ao grupo controle. Ao analisarmos os pacientes com DPOC dividindo-os em subgrupos considerando quatro classificações distintas: GOLD 2006 (Anexo A), GOLD 2011 (Anexo B), grau de sintomatologia a partir da escala de dispneia MRC modificada (Anexo C) e número de exacerbações no último ano. Observamos uma diferença estatisticamente significativa, em relação ao nível qualitativo do fator de von Willebrand, apenas quando comparamos pacientes com DPOC sintomáticos e não sintomáticos. Demonstramos ainda uma correlação inversa entre o percentual predito de volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1%) com os níveis qualitativos de fator de von Willebrand. Desta forma, o fator de von Willebrand está aumentado no paciente com DPOC, sendo um possível marcador sérico de sintomatologia relacionado a esta doença. Apesar de não se conseguir definir gravidade dos pacientes com DPOC pelo GOLD, o fator de von Willebrand estabelece uma correlação inversa com os níveis de VEF1%, sugerindo algum tipo de participação na progressão da doença.

Efeito do tratamento com a proteína quimérica IL-13PE sobre a inflamação pulmonar induzida por partículas de sílica em camundongos

A interleucina 13 (IL-13) tem sido apontada como um dos principais mediadores em processos de ativação de fibroblastos e indução de fibrose pulmonar, sendo, portanto, considerada como um alvo terapêutico importante. A silicose é uma doença pulmonar inflamatória crônica, de caráter ocupacional, caracterizada por uma intensa resposta fibrótica e granulomatosa. Com base nestas observações, tivemos por objetivo investigar o potencial efeito da administração da imunotoxina IL-13-PE38QQR (IL-13PE) sobre o modelo de silicose em camundongos. Camundongos Swiss-Webster foram anestesiados e instilados intranasalmente com partículas de sílica (10 mg), sendo a administração da IL-13PE (200ng/dia) realizada por via intranasal, uma vez ao dia em dias alternados no período entre 21 a 27 dias após a provocação. Analisamos o componente inflamatório, a deposição de colágeno e a área de granuloma avaliados através de técnicas clássicas de histologia, incluindo coloração com H&E e Picrus-sirius, ou ainda a quantificação do conteúdo de colágeno por Sircol. Os componentes de matriz extracelular fibronectina e laminina foram avaliados através de imunohistoquímica. Citocinas e quimiocinas foram quantificadas por sistema de ELISA. As medidas de função pulmonar e resposta de hiperreatividade foram realizadas através do sistema de pletismografia de corpo inteiro invasiva. Verificamos que o tratamento curativo com a IL-13PE inibiu de forma acentuada o comprometimento da função pulmonar nos camundongos silicóticos, incluindo tanto aumento da resistência como da elastância, assim como a resposta de hiperratividade das vias aéreas ao agente broncoconstrictor metacolina. De forma coerente, os animais silicóticos quando submetidos ao tratamento com IL-13PE apresentaram marcada redução do componente inflamatório pulmonar e da resposta fibrótica, atestado pela diminuição na produção de colágeno, laminina e fibronectina e redução importante da área de granuloma. De forma semelhante, as citocinas (TNF-α e TGF-) e quimiocinas (MIP-1α, MIP-2, TARC, IP-10, MDC) detectadas em quantidade aumentada no pulmão de animais silicóticos foram reduzidas pelo tratamento com a IL-13PE. Em conclusão, nossos resultados mostram que a administração curativa da IL-13PE foi capaz de inibir os componentes inflamatórios e fibróticos da fase crônica do quadro silicótico em camundongos, o que se refletiu de forma clara na melhora da função pulmonar. Em conjunto, nossos achados indicam que a utilização da IL13PE parece constituir uma abordagem terapêutica extremamente promissora para aplicação em casos de doenças crônicas de natureza fibrótica como a silicose.

Relationship between COPD and polymorphisms of HOX-1 and mEPH in a Chinese population

Recent studies have proposed that susceptibility to chronic obstructive pulmonary disease (COPD) might be related with the polymorphisms of some genes encoding antioxidant enzymes, such as heme oxygenase-1 (HOX-1) and microsomal epoxide hydrolase (mEPH).

慢性阻塞性肺病中医五脏关系及其病变规律的研究

目的:用数据挖掘的方法分析慢性阻塞性肺病病变过程中中医五脏的传变规律及其相互影响关系。方法:建立慢性阻塞性肺病病例数据库,将数据库中的数据预处理转换,并导出到W eka的格式(.arff),然后利用W eka进行相关的数据挖掘分析。结果:在慢性阻塞性肺病的病变过程中,初起病位在肺,逐步转变为肺脾肾、肺脾心同病,后期肺脾心肝肾五脏俱损,且中焦脾土是其传变的关键。结论:应用数据挖掘的方法分析疾病病变过程中五脏的传变关系及其相互影响关系具有一定的应用前景。

Novos sistemas farmacêuticos para administração pulmonar

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Long-term dynamics of death rates of emphysema, asthma, and pneumonia and improving air quality.

BACKGROUND: The respiratory tract is a major target of exposure to air pollutants, and respiratory diseases are associated with both short- and long-term exposures. We hypothesized that improved air quality in North Carolina was associated with reduced rates of death from respiratory diseases in local populations. MATERIALS AND METHODS: We analyzed the trends of emphysema, asthma, and pneumonia mortality and changes of the levels of ozone, sulfur dioxide (SO2), nitrogen dioxide (NO2), carbon monoxide (CO), and particulate matters (PM2.5 and PM10) using monthly data measurements from air-monitoring stations in North Carolina in 1993-2010. The log-linear model was used to evaluate associations between air-pollutant levels and age-adjusted death rates (per 100,000 of population) calculated for 5-year age-groups and for standard 2000 North Carolina population. The studied associations were adjusted by age group-specific smoking prevalence and seasonal fluctuations of disease-specific respiratory deaths. RESULTS: Decline in emphysema deaths was associated with decreasing levels of SO2 and CO in the air, decline in asthma deaths-with lower SO2, CO, and PM10 levels, and decline in pneumonia deaths-with lower levels of SO2. Sensitivity analyses were performed to study potential effects of the change from International Classification of Diseases (ICD)-9 to ICD-10 codes, the effects of air pollutants on mortality during summer and winter, the impact of approach when only the underlying causes of deaths were used, and when mortality and air-quality data were analyzed on the county level. In each case, the results of sensitivity analyses demonstrated stability. The importance of analysis of pneumonia as an underlying cause of death was also highlighted. CONCLUSION: Significant associations were observed between decreasing death rates of emphysema, asthma, and pneumonia and decreases in levels of ambient air pollutants in North Carolina.