El papel de los neutrófilos y glicanos de emergencia en pacientes postoperatorios y sépticos

Las complicaciones posoperatorias de cualquier tipo ocurren en muchos de los pacientes que se someten a una cirugía de cáncer de alto riesgo, como la cirugía por cáncer de páncreas, esófago u ovario (3, 4). 6) Una respuesta inflamatoria prolongada (sobreimpulso) en algunos pacientes puede provocar insuficiencia orgánica múltiple (FMO) (7, 8).

Inmunosupresión postoperatoria Sin embargo, para manejar las acciones proinflamatorias postoperatorias, los pacientes también producen citocinas antiinflamatorias, principalmente IL-4, IL-10 e IL-1 Ra. Esto se llama síndrome de respuesta inflamatoria compensatoria (CARS). En los casos de complicaciones o desnutrición, puede haber un exceso de los mecanismos CARS que conducen a una supresión de la respuesta inmunitaria (9, 10).

El estrés quirúrgico que resulta en un desequilibrio en los sistemas inflamatorios consume los neutrófilos circulantes y presiona la médula ósea para liberar neutrófilos inmaduros y menos eficientes al torrente sanguíneo, un evento llamado granulopoesis de emergencia(11, 12).

Sepsis y SDRA La sepsis es una de las principales causas de muerte en Suecia y en todo el mundo, y se caracteriza por una reacción inflamatoria descontrolada (13). La enfermedad puede afectar a todos, incluidas las personas previamente sanas, y ocurre cuando una infección bacteriana normal invade el torrente sanguíneo y el cuerpo responde con una reacción inflamatoria. La disfunción orgánica aguda en la sepsis afecta principalmente a los sistemas respiratorio y circulatorio (14). La neumonía es la causa subyacente más común de sepsis y la insuficiencia respiratoria es la disfunción orgánica más común en el shock séptico (15). La neumonía con choque séptico puede convertirse en síndrome de dificultad respiratoria (SDRA) asociado con una tasa de mortalidad muy alta, alrededor del 40% (16-18) Recientemente, se demostró que el SDRA está asociado con la migración de neutrófilos hacia los alvéolos pulmonares, y que tal la infiltración impulsa una reacción inflamatoria, para la cual los mecanismos fisiopatológicos no están mapeados por completo. Por lo tanto, un mayor conocimiento del papel de los neutrófilos en el SDRA podría beneficiar la comprensión de este complejo síndrome(19, 20). En la sepsis, la demanda de suficientes neutrófilos circulantes para combatir la infección es tan alta que las reservas se agotan y la granulopoyesis cambia al modo de emergencia. Esto da como resultado la liberación de neutrófilos inmaduros a la circulación, el llamado desplazamiento a la izquierda, que se utiliza como indicador de sepsis. Como resultado, los neutrófilos circulantes en la sepsis pueden ser muy heterogéneos, un efecto que también se observa en las enfermedades autoinmunes y el cáncer (21). Actualmente no hay herramientas para investigar adecuadamente estas poblaciones de neutrófilos de emergencia para utilizar para el diagnóstico y seguimiento de la enfermedad.

Neutrófilos y granulopoyesis de emergencia Los neutrófilos polimorfonucleares constituyen la población más abundante de glóbulos blancos. Su tarea principal es proporcionar protección inmunitaria innata del huésped contra el ataque microbiano, migrar al sitio de la infección, engullir a los microbios por fagocitosis y matar a la presa mediante el ataque de especies reactivas de oxígeno (ROS) y proteínas granulares antimicrobianas (22). ). Tras una infección o inflamación sistémica, por ejemplo, sepsis o traumatismo, la médula ósea entra en un estado de granulopoyesis de emergencia, empapada de citoquinas que aumentan la producción y supervivencia de neutrófilos para su rápido suministro a la sangre (23-25). Recientemente, han evolucionado técnicas avanzadas que permiten el aislamiento de diferentes etapas de desarrollo de neutrófilos en estado estacionario y de emergencia, y la caracterización de estos acaba de comenzar (26). Glicanos Los glucanos (polisacáridos) unidos a proteínas y lípidos en las superficies de las células inmunitarias sirven como ligandos para las proteínas de unión a glucanos, las lectinas. Varios procesos de neutrófilos están dirigidos por interacciones de glicano - lectina; rodadura dirigida por selectina en el endotelio, señales inhibidoras mediadas por siglec y activación de la función efectora por galectinas. Muchas de las proteínas que terminan en los gránulos intracelulares de los neutrófilos están altamente glicosiladas, pero no se sabe mucho acerca de si el glucoma de los neutrófilos evoluciona durante el proceso de diferenciación de 'focalización por sincronización' y cómo esto se ve afectado por la granulopoyesis de emergencia. durante la infección sistémica y la inflamación. Aquí hay una clara brecha de conocimiento.

Entornos, diseños de investigación, pacientes y métodos Este proyecto es una colaboración entre el Hospital Universitario Sahlgrenska y la Universidad de Gotemburgo, Gotemburgo, Suecia.

Los pacientes adultos (> 18 años de edad) se encuentran en la lista de espera quirúrgica en el hospital de la Universidad de Sahlgrenska mientras son evaluados y programados para cirugía por diferentes tipos de neoplasias malignas, malignidad pancreática, malignidad esofágica y malignidad ovárica. Además, en un segundo estudio incluiremos pacientes sometidos a cirugía cardiaca, con una máquina cardiopulmonar en funcionamiento durante la cirugía. Estos pacientes también serán incluidos en la lista de espera quirúrgica.

Se incluirán pacientes en shock séptico de las rondas diarias en la unidad central de cuidados intensivos del Hospital Universitario Sahlgrenska. El shock séptico se define según los criterios de la campaña Surviving sepsis o sepsis III. Como solo alrededor del 30 % de los pacientes diagnosticados con shock séptico tienen un hemocultivo positivo, incluiremos a los pacientes con o sin hemocultivo positivo. Después de obtener el consentimiento informado, los pacientes dejarán muestras de sangre venosa de 3 a 5 veces durante su ingreso. El motivo de esto fue que no estamos completamente seguros de cuándo los pacientes pueden o no entrar en la etapa de granulopoyesis de emergencia, pero según los resultados de estudios previos, y para lograr una factibilidad razonable del protocolo de estudio con la menor cantidad de datos faltantes posible, estos tres ocasiones de muestreo parecían un compromiso razonable.

Importancia clínica La caracterización básica del glucoma y el glucoproteoma en los gránulos de neutrófilos brindará información y se correlacionará con el estado de los glucoconjugados en las poblaciones de células precursoras que pueden liberarse prematuramente de la médula ósea tras la granulopoyesis de emergencia inducida por una enfermedad. tales como sepsis, inflamación aséptica severa (trauma), enfermedad autoinmune y cáncer. Por lo tanto, nuestros estudios de neutrófilos de la sangre y la médula ósea, así como los neutrófilos de emergencia de pacientes con sepsis y los sistemas de modelos correspondientes nos permitirán no solo construir modelos mecánicos y bases de datos de glicanos, sino también desarrollar nuevas herramientas de diagnóstico para identificar y monitorear enfermedades. . Aquí, nuestro enfoque principal es la sepsis y el posterior desarrollo de ARDS. En el ARDS, los neutrófilos migran hacia los alvéolos de los pulmones y se desgranulan para eliminar las bacterias. Sin embargo, en el proceso se lesiona el tejido pulmonar y se alimenta el proceso inflamatorio que causa hipoxemia grave e insuficiencia respiratoria potencialmente mortal. Dado que el glucoma y el glucoproteoma parecen desempeñar un papel en la discriminación entre las bacterias dañinas y las estructuras endógenas, es importante aclarar si existe alguna posible interacción que pueda realizarse para controlar esta parte de la inflamación destructiva.