Estudios para determinar si la detección de oxígeno está alterada en pacientes infectados con síndrome respiratorio agudo severo por coronavirus 2 (SARS-CoV-2)

Muchos pacientes infectados con SARS-CoV-2 son hipóxicos (saturación de O2 en sangre por debajo del 92%). Muchos ni siquiera se dan cuenta de que están hipóxicos, ya que la respiración puede permanecer cómoda. En estos pacientes, las respuestas fisiológicas normales al bajo nivel de oxígeno, el aumento de la respiración, parecen estar ausentes (Couzin-Frankel, 2020).

Una amplia variedad de tipos de células dentro del cuerpo expresan el receptor ACE2 que el virus requiere para infectar las células. Esto incluía las células del cuerpo carotídeo, que son los sensores de O2 del cuerpo. Los investigadores plantean la hipótesis de que las células glómicas del cuerpo carotídeo se encuentran entre las primeras células infectadas debido a sus tasas de perfusión sanguínea extremadamente altas. Después de la infección, están "fuera de línea" y el cuerpo ya no reconoce que está hipóxico. Esto puede ser extremadamente perjudicial para los pacientes que pueden necesitar ventilación mecánica para restablecer los niveles normales de O2 en sangre (>95 % de saturación). Las tasas de mortalidad en pacientes que usan ventiladores mecánicos son muy altas y se debe hacer todo lo posible para mantener a los pacientes alejados de estas máquinas.

Curiosamente, la hipoxia parece ser una afección común en las personas infectadas con SARS-CoV-2, y algunas muestran afecciones respiratorias graves (síndrome de dificultad respiratoria aguda, SDRA), pero otras no. La mayoría parece morir a causa de una "tormenta de citoquinas", una reacción masiva a la infección por parte del sistema inmunitario (Xie et al., 2020). Pero muchos otros están hipóxicos y enfermos. Muchos centros médicos están tratando a los pacientes con SARS-Cov-2 de manera idéntica, colocándolos en respiradores mecánicos. A continuación se muestra una breve descripción de un grupo alemán de un editorial que se publicó recientemente (Gattinoni et al., 2020) que sugiere que no todos los pacientes hipóxicos por SARS-CoV-2 son iguales y, por lo tanto, no deben ser tratados de manera idéntica.

Se sabe desde hace mucho tiempo que la ventilación mecánica en pacientes de UCI, no relacionada con el SARS-CoV-2, puede ser muy dura en pacientes con tasas de mortalidad superiores al 50 % (Fialkow et al., 2014) y con tiempos de recuperación muy largos (Griffiths & Jones, 1999). Se espera que los pacientes ingresados ​​en UCI que necesitan ventilación mecánica tengan tasas de mortalidad más altas en comparación con aquellos que no requieren soporte respiratorio (Vincent et al., 2002) como consecuencia de la lesión pulmonar inducida por ventilador (VILI). Los pacientes intubados infectados con SARS-CoV-2 también tienen tasas de mortalidad muy altas (Richardson et al., 2020). Sin duda, son los más enfermos de los enfermos. No obstante, se debe hacer todo lo posible para evitar la intubación, una política consistente con el uso de la canulación nasal de alto flujo en la Universidad de Chicago. El objetivo de los investigadores con esta presentación del IRB es identificar una cohorte de pacientes con SARS-CoV-2 que son hipóxicos pero su respiración no responde correctamente a la hipoxia ("hipoxia silenciosa"). Es posible que estos pacientes puedan ser tratados con medicamentos, para evitar que sean intubados el mayor tiempo posible.

Fase I - Estudio de hipoxia silenciosa en pacientes infectados por SARS-CoV-2. La Fase 1 reclutará a 40 sujetos con infección documentada por SARS-CoV-2 y otros 40 sujetos sanos como grupo de control. Totalizando 80 asignaturas en la primera fase. No se requiere un grupo tan grande para determinar si existe "hipoxia silenciosa", sino para determinar el porcentaje de pacientes que exhiben una detección de oxígeno alterada, entre esta población de pacientes.

Esta Fase incluirá la observación y recopilación de datos clínicos que se capturan de forma rutinaria en pacientes hospitalizados con COVID. Todos los pacientes con COVID-19 en el Centro Médico de la Universidad de Chicago (UCMC) están conectados a monitores de telemetría que miden los signos vitales. Los monitores de telemetría miden continuamente la saturación de oxígeno periférico (SpO2), la frecuencia respiratoria (RR) y la frecuencia cardíaca (FC). El monitor de telemetría controla y mide la presión arterial de manera intermitente en un intervalo determinado por las órdenes del médico en el momento de la admisión.

Antes de que el sujeto realice la prueba, tendrá la opción de ver un breve video instructivo, creado por el PI, sobre cómo realizar correctamente la prueba de la fase uno. Tanto los sujetos con COVID como los sanos tendrán esta opción, si sienten que necesitan más instrucciones además de las que ya les ha proporcionado el médico que administra la prueba. Una vez que el sujeto se sienta listo, se le pedirá que contenga la respiración hasta 60 segundos o hasta que ya no pueda contener la respiración. Se le pedirá a cada paciente que contenga la respiración 3 veces con 5 minutos de descanso entre intentos. Se indicará a los sujetos que contengan la respiración y el médico tratante del paciente registrará sus signos vitales antes, durante y después de la contención de la respiración en la unidad de COVID. El objetivo es ver si contener la respiración hace que el sujeto se sienta incómodo, como lo haría en un sujeto normal. Si su detección de O2 se ve afectada, el impulso para respirar puede estar ausente o disminuido. Una vez que se detiene la contención de la respiración, se espera que el paciente comience a jadear y a respirar más rápidamente para compensar el déficit de oxígeno. ¿Todos los sujetos responderán a la hipoxia correctamente? ¿O algunos sujetos ignorarán la hipoxia porque no saben que deben detenerse? En ese caso, un miembro del equipo de estudio los detendrá.

Para garantizar la seguridad del paciente, los médicos tratantes instruirán y controlarán a los sujetos mientras participen en este estudio. Los cambios en la saturación de O2 por debajo del 85 % o una caída absoluta de más del 8 % harán que el médico indique al paciente que comience a respirar. La Tabla 1, a continuación, guiará los criterios de contención de la respiración.

Fase II - Estudios de hipoxia silenciosa en pacientes infectados por SARS-CoV-2. La fase 2 reclutará a 10 sujetos y les pedirá que deambulen durante seis minutos en su habitación de hospital. Este período de tiempo está adaptado de la prueba de caminata de seis minutos (6MWT), que es una medida bien validada tanto de la capacidad aeróbica como funcional (Troosters et al., 2002; Enright, 2003). El propósito del experimento es probar si el simple esfuerzo físico en pacientes ambulatorios con COVID está asociado con reducciones en SpO2 y/o cambios fisiológicos en los signos vitales. El 6MWT se adaptará y pedirá a los sujetos que caminen de un lado a otro en su habitación (en lugar de a lo largo de un corredor de 100 m), ya que este estudio está principalmente interesado en las respuestas fisiológicas al esfuerzo (en lugar de la distancia total recorrida). El equipo de estudio también medirá una serie de signos vitales al inicio y después de completar la caminata, y les preguntará a los sujetos acerca de su esfuerzo percibido utilizando el instrumento Valoración de esfuerzo percibido de Borg. En esta fase, los pacientes serán instruidos y monitoreados continuamente por los médicos asistentes que trabajan en la unidad de COVID. Los médicos tratantes controlarán a estos pacientes parándose fuera de la habitación del paciente pero a la vista del paciente a través de la ventana y/o la puerta de la unidad COVID.

Para esta fase, se reclutarán pacientes con una puntuación AM-PAC documentada ≥19. El puntaje AM-PAC es documentado diariamente por las enfermeras de UCMC en los diagramas de flujo de enfermería y terapia dentro de EPIC. Tanto las enfermeras como los fisioterapeutas de la UCMC utilizan la puntuación ≥19 para indicar la independencia funcional de los pacientes. Se requiere la puntuación diaria AM-PAC de los pacientes por parte de las enfermeras en UCMC y se basa en una versión adaptada del instrumento Activity Measure for Post-Acute Care (AM-PAC) (Haley et al., 2004). Este requisito de enfermería y la puntuación AM-PAC adaptada fue una iniciativa conjunta de enfermería y fisioterapia de UCMC, Project Walk, para orientar mejor a los pacientes que pueden o no necesitar PT durante su ingreso en función de su movilidad funcional.

Para garantizar la seguridad del paciente, los médicos tratantes instruirán y controlarán a los pacientes mientras participen en este estudio. Los cambios en la saturación de O2 por debajo del 85 % o una caída absoluta de más del 5 % harán que el médico indique al paciente que comience a respirar.

¿Qué sucede si todos los pacientes con SARS-CoV-2 tienen una detección de O2 alterada? Esto puede no estar descartado, ya que parece que la pérdida del olfato y el gusto son indicadores confiables de infección (Menni et al.). En ese caso, los estudios de población de los investigadores indicarán que todos están hipóxicos cuando están estresados.

Identificación, reclutamiento y pago de sujetos Todos los sujetos de COVID serán reclutados e inscritos en la unidad de COVID en el Centro Médico de la Universidad de Chicago (UCMC). Los temas saludables provendrán de la facultad y el personal de UCMC. Para evitar cualquier posible sesgo, los voluntarios sanos no tendrán ninguna relación previa con este estudio ni estarán bajo la supervisión de los investigadores en el momento en que participen en este estudio. Los sujetos sanos no serán hospitalizados en el momento en que sean reclutados para este estudio. Los sujetos no serán compensados ​​por participar en el estudio.