A biomarker panel to discriminate between systemic inflammatory response syndrome and sepsis and sepsis severity

Introduction: In this study, we report on initial efforts to discover putative biomarkers for differential diagnosis of a systemic inflammatory response syndrome (SIRS) versus sepsis; and different stages of sepsis. In addition, we also investigated whether there are proteins that can discriminate between patients who survived sepsis from those who did not. Materials and Methods: Our study group consisted of 16 patients, of which 6 died and 10 survived. We daily measured 28 plasma proteins, for the whole stay of the patients in the ICU. Results: We observed that metalloproteinases and sE-selectin play a role in the distinction between SIRS and sepsis, and that IL-1, IP-10, sTNF-R2 and sFas appear to be indicative for the progression from sepsis to septic shock. A combined measurement of MMP-3, -10, IL-1, IP-10, sIL-2R, sFas, sTNF-R1, sRAGE, GM-CSF, IL-1 and Eotaxin allows for a good separation of patients that survived from those that died (mortality prediction with a sensitivity of 79% and specificity of 86%). Correlation analysis suggests a novel interaction between IL-1a and IP-10. Conclusion: The marker panel is ready to be verified in a validation study with or without therapeutic intervention.

Comparação do uso de noradrenalina, nitroprussiato e levosimendan na terapia do choque hipovolêmico: efeitos sobre a microcirculação e expressão gênica renal

Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos sistêmicos, microcirculatórios assim como mudanças na expressão gênica renal, causados pela ação da noradrenalina, nitropussiato de sódio e levosimendan no tratamento do choque hemorrágico. Nesse estudo foi utilizado o modelo da câmara dorsal.Os animais foram sujeitos a choque hemorrágico e após, foram aleatoriamente divididos em quatro grupos. Os grupos foram: CTRL, recebeu apenas ringer lactato; NPS recebeu ringer lactato com nitroprussiato de sódio; NA recebeu ringer lactato com noradrenalina e LEV, recebeu ringer lactato com levosimendan. Foram avaliados parâmetros sistêmicos, assim como parâmetros microcirculatórios (comparados como percentual em relação ao momento basal). Além disso, foi avaliada a expressão gênica renal de eNOS, HIF-1α, ICAM e caspase-3. O grupo NPS apresentou uma recuperação sustentada do diâmetro arteriolar ( 89 12 %) e DCF (125 114 %) ao final do tratamento. Houve recuperação da velocidade de hemácias nos grupos CTRL e NPS. Não houve diferença em relação ao número de leucócitos aderidos e/ou rolantes ao final do tratamento. A expressão gênica renal de eNOS e caspase-3 entre os grupos não apontou diferenças, entretanto houve diferença significativa na expressão renal de HIF- 1α no grupo NA (0,65 0,08, UA) em relação ao grupo CTRL (0,44 0,06, UA) e LEV (0,45 0,06, UA). Todos os grupos tiveram uma maior expressão de ICAM (0,65 0,12; 0,7 0,12; 0,069 0,06; 0,65 0,12, UA) em relação ao grupo SHAM (0,50 0,05, UA). Ringer lactato puro ou associado com noradrenalina ou levosimendan não foram suficientes para recuperar e sustentar os parâmetros microvasculares. O tratamento com nitroprussiato de sódio foi o que apresentou os melhores resultados, com recuperação dos diâmetros arteriolar, da DCF e velocidade de hemácias.

TUMOR NECROSIS FACTOR IS NOT ASSOCIATED WITH INTESTINAL ISCHEMIA/REPERFUSION-INDUCED LUNG INFLAMMATION

Intestinal ischemia-reperfusion (I/R) injury may cause acute systemic and lung inflammation. Here, we revisited the role of TNF-alpha in an intestinal I/R model in mice, showing that this cytokine is not required for the local and remote inflammatory response upon intestinal I/R injury using neutralizing TNF-alpha antibodies and TNF ligand-deficient mice. We demonstrate increased neutrophil recruitment in the lung as assessed by myeloperoxidase activity and augmented IL-6, granulocyte colony-stimulating factor, and KC levels, whereas TNF-alpha levels in serum were not increased and only minimally elevated in intestine and lung upon intestinal I/R injury. Importantly, TNF-alpha antibody neutralization neither diminished neutrophil recruitment nor any of the cytokines and chemokines evaluated. In addition, the inflammatory response was not abrogated in TNF and TNF receptors 1 and 2-deficient mice. However, in view of the damage on the intestinal barrier upon intestinal I/R with systemic bacterial translocation, we asked whether Toll-like receptor (TLR) activation is driving the inflammatory response. In fact, the inflammatory lung response is dramatically reduced in TLR2/4-deficient mice, confirming an important role of TLR receptor signaling causing the inflammatory lung response. In conclusion, endogenous TNF-alpha is not or minimally elevated and plays no role as a mediator for the inflammatory response upon ischemic tissue injury. By contrast, TLR2/4 signaling induces an orchestrated cytokine/chemokine response leading to local and remote pulmonary inflammation, and therefore disruption of TLR signaling may represent an alternative therapeutic target.

Glibenclamide effects on renal function and histology after acute hemorrhage in rats under sevoflurane anesthesia

Introduction. Hypovolemia from hemorrhage evokes protective compensatory reactions, such as the renin-angiotensin system, which interferes in the clearance function and can lead to ischemia. This study was designed to evaluate the effects of glibenclamide, a K-ATP(+) channel blocker, on renal function and histology in rats in a state of hemorrhagic shock under sevoflurane anesthesia. Material and Methods. Twenty Wistar rats were randomized into two groups of 10 animals each (G1 and G2), only one of which (G2) received intravenous glibenclamide (1 mu g.g(-1)), 60 min before bleeding was begun. Both groups were anesthetized with sevoflurane and kept on spontaneous respiration with oxygen-air, while being bled of 30% of volemia in three stages with 10 min intervals. There was an evaluation of renal function-sodium para-aminohippurate and iothalamate clearances, filtration fraction, renal blood flow, renal vascular resistance-and renal histology. Renal function attributes were evaluated at three moments: M1 and M2, coinciding with the first and third stages of bleeding; and M3, 30 min after M2, when the animals were subjected to bilateral nephrectomy before being sacrificed. Results. Significant differences were found in para-aminohippurate clearance, G1 < G2, and higher renal vascular resistance values were observed in G1. Histological examination showed the greater vulnerability of kidneys exposed to sevoflurane alone (G1) with higher scores of vascular and tubular dilatation. There were vascular congestion and tubular vacuolization only in G1. Necrosis and signs of tubular regeneration did not differ in both groups. Conclusion. Treatment with glibenclamide attenuated acutely the renal histological changes after hemorrhage in rats under sevoflurane anesthesia.

Gastric mucosal perfusion in dogs: Effects of halogenated anesthetics and of hemorrhage

The gastrointestinal tract is one of the first organs affected by hypoperfusion during hemorrhagic shock. The hemodynamics and oxygen transport variables during hemorrhagic shock and resuscitation can be affected by the anesthetics used. In a model of pressure-guided hemorrhagic shock in dogs, we studied the effects of three halogenated anesthetics - halothane, sevoflurane, and isoflurane - at equipotent concentrations on gastric oxygenation. Thirty dogs were anesthetized with 1.0 minimum alveolar anesthetic concentration (MAC) of either halothane, sevoflurane, or isoflurane. A gastric tonometer was placed in the stomach to determine mucosal gastric CO2 (PgCO(2)) and for the calculation of gastric-arterial PCO2 gradient (PCO2 gap). The dogs were splenectomized and hemorrhaged to hold mean arterial pressure at 40-50 mm Hg over 45 min and then resuscitated with the shed blood volume. Hemodynamics, systemic oxygenation, and PCO2 gap were measured at baseline, after 45 min of hemorrhage, and at 15 and 60 min after blood resuscitation. Hemorrhage induced reductions of mean arterial pressure and cardiac index, while systemic oxygen extraction increased (p < .05), without significant differences among groups (p > .05). Halothane group showed significant lower PCO2 gap values than the other groups (p < .05). After 60 min of shed blood replacement, all groups restored hemodynamics, systemic oxygenation, and PCO2 gap to the prehemorrhage levels (p > .05), without significant differences among groups (p > .05). We conclude that halothane is superior to preserve the gastric mucosal perfusion in comparison to isoflurane and sevoflurane, in dogs submitted to pressure-guided hemorrhagic shock at equipotent doses of halogenated anesthetics.

Comportamento hemodinâmico e metabólico do choque hemorrágico: estudo experimental no cão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Diversos modelos experimentais têm sido utilizados para ilustrar as alterações hemodinâmicas e metabólicas que ocorrem durante o choque hemorrágico. O objetivo da pesquisa é o de observar os comportamentos hemodinâmicos e metabólicos que acontecem em um modelo seqüencial e progressivo de choque hemorrágico no cão, verificando quais índices alteram-se mais precocemente. MÉTODO: O estudo foi realizado em 13 cães sob anestesia venosa total com pentobarbital sódico, em normoventilação e previamente esplenectomizados. Os animais não foram hidratados e a velocidade do sangramento foi ditada pela pressão arterial em que o animal se encontrava. Os atributos estudados foram divididos em hemodinâmicos (freqüência cardíaca - FC, pressão arterial média - PAM, índice de resistência vascular sistêmica - IRVS, índice sistólico - IS, índice cardíaco - IC, índice de choque - I.choque, índice de trabalho sistólico do ventrículo esquerdo - ITSVE, pressão capilar pulmonar - PCP, pressão venosa central - PVC) e metabólicos (saturação venosa mista - SvO2, pressão venosa de oxigênio - PvO2, transporte de oxigênio - DO2, consumo de oxigênio - VO2, extração de oxigênio - TEO2, lactato sérico). A coleta de dados e os atributos foram estudados em 6 momentos distintos, sendo M1, o momento controle e os outros momentos correspondentes a decréscimos gradativos de 10% da volemia calculada para cada animal. RESULTADOS: A hemorragia determinou diminuição significativa da FC somente em M6; queda da PAM, IC, IS e ITSVE a cada momento estudado; discreta alteração da PVC e PCP em cada momento; diminuição da PvO2 e da SvO2 nos momentos estudados; redução do DO2, estabilização do VO2 e elevação da TEO2 nos momentos; o índice de choque apresentou elevação até M3, diminuição em M4 e nova elevação até M6; o IRVS elevou-se até M6, ficou inalterado em M5 e apresentou diminuição significativa em M6; o lactato apresentou elevações a partir de M5 e M6. CONCLUSÕES: Considerou-se que a pressão arterial média, freqüência cardíaca, pressão venosa central e pressão capilar pulmonar não refletem o real estado volêmico dos cães no nosso modelo experimental e que o transporte, consumo e a taxa de extração de oxigênio são parâmetros úteis na determinação da reversibilidade e prognóstico do choque hemorrágico.

Efeitos hemodinâmicos e metabólicos imediatos determinados pelas soluções de cloreto de sódio a 7,5% e de sua associação ao dextran 70 a 6% na reanimação do choque hemorrágico: estudo experimental em cães

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O dextran associado à solução hipertônica de cloreto sódio a 7,5% apresenta efeitos hemodinâmicos benéficos no controle prolongado da reanimação no choque hemorrágico. O objetivo deste estudo foi verificar se a associação do dextran à solução de cloreto de sódio a 7,5% apresentaria vantagens na avaliação imediata dos parâmetros hemodinâmicos e metabólicos na reanimação em modelo de choque hemorrágico controlado em cães. MÉTODO: Foram estudados 16 cães submetidos à hemorragia controlada até que a pressão arterial média atingisse 40 mmHg e permanecesse assim por até 30 minutos. Estes foram divididos em G1, com administração de NaCI a 7,5%, e G2, com administração NaCI a 7,5% combinada com dextran 70 a 6%, no volume de 4 mL.kg-1, durante três minutos. Foram avaliados os parâmetros hemodinâmicos e metabólicos. Consideraram-se quatro momentos: M1 - 10 minutos após o preparo cirúrgico, M2 - obtido na metade da fase de choque, M3 - obtido dois minutos após o final da administração das soluções, M4 - 30 minutos após o início da reanimação. RESULTADOS: Após a reanimação, não houve diferença significativa dos valores da FC, PAM, PCP e IRVS. O G2 apresentou valores maiores do IC em M4. Os valores da SvO2 foram menores no G1, final do experimento. A C(a-v)O2 foi maior no G1 nos momentos M3 e M4. Os valores do VO2 aumentaram nos dois grupos em M4 e os valores do lactato plasmático aumentaram progressivamente até M3 e diminuíram em M4. Houve aumento dos valores do Na plasmático e redução do hematócrito nos dois grupos. CONCLUSÕES: O G2 mostrou melhor desempenho hemodinâmico principalmente após 30 minutos do início da reanimação. Observou-se, também, maior expansão plasmática e melhor perfusão tecidual na associação do dextran ao NaCl a 7,5%.

Comportamento hemodinâmico e metabólico do choque hemorrágico: estudo experimental no cão

Pós-graduação em Anestesiologia - FMB

Concentrações séricas e expressão renal de IL-1 e TNF- após hemorragia em ratos sob efeito de sevoflurano e glibenclamida

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos do halotano, sevoflurano e isoflurano nas funções cardiovasculares e renal em cães submetidos a choque hemorrágico

Pós-graduação em Anestesiologia - FMB

Efeitos da glibenclamida na função e histologia renais, em ratos submetidos à hemorragia aguda sob anestesia com sevoflurano

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos na expansão volêmica e na oxigenação sistêmica e gastrointestinal após reposição com hidroxietilamido, associado ou não à solução salina hipertônica, e Ringer lactato em cães submetidos a choque hemorrágico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparação entre a variação da pressão de pulso e o índice de variabilidade pletismográfica como índices dinâmicos de pré-carga em cães anestesiados com isoflurano submetidos à hemorragia hipotensiva por reposição volêmica

Pós-graduação em Anestesiologia - FMB