Correlación entre la presión intraabdominal, los biomarcadores de translocación bacteriana y el daño de la pared intestinal en el síndrome de disfunción multiorgánica.

El objetivo del proyecto es evaluar el impacto de la hipertensión intraabdominal, los biomarcadores de translocación bacteriana y los biomarcadores de daño de la pared intestinal en el curso y los resultados de la enfermedad en pacientes con disfunción orgánica múltiple.

Hoy en día, la translocación de la microflora intestinal se considera uno de los mecanismos clave de una respuesta inflamatoria sistémica mejorada que conduce a una disfunción de múltiples órganos. En la unidad de cuidados intensivos, en pacientes en estado grave se desarrollan cambios en varios sistemas del cuerpo, incluido el sistema inmunológico que reacciona con la producción de mediadores proinflamatorios endógenos y, debido a trastornos de la microcirculación, isquemia e hipoxia de la pared intestinal, agravada por una aumento de la presión intraabdominal, aumenta su permeabilidad y se altera su función de barrera. Como resultado, las bacterias y/o sus endotoxinas penetran la barrera intestinal dañada y mejoran aún más la respuesta inmune, que se vuelve sistémica y finalmente conduce a una disfunción de múltiples órganos. Cuando se producen los procesos descritos, la valoración del flujo sanguíneo esplácnico cobra especial relevancia.

sCD14-ST (presepsina) y LBP (proteína de unión a lipopolisacáridos) se están estudiando como biomarcadores de translocación bacteriana, y I-FABP (proteína de unión a ácidos grasos intestinales), REG3α (proteína regeneradora derivada de islotes-3α) y Zonulin (zonulina ) se están estudiando como biomarcadores de lesión de la pared intestinal.

La interacción de la proteína CD14 de la membrana de los macrófagos con peptidoglicanos de bacterias grampositivas y lipopolisacáridos de las paredes de bacterias gramnegativas conduce a la producción de sCD14-ST. La presepsina es un biomarcador de la fase temprana de la sepsis y un predictor del resultado en pacientes sépticos.

El dolor lumbar aumenta la sensibilización de los receptores de las células del sistema inmunológico: macrófagos, monocitos, neutrófilos a los lipopolisacáridos bacterianos, lo que conduce a la activación de la respuesta inmune mediante la liberación de mediadores proinflamatorios. El dolor lumbar parece ser un biomarcador eficaz para la translocación bacteriana y el desarrollo de complicaciones sépticas.

I-FABP es una proteína que se localiza en las vellosidades de los enterocitos maduros. Un aumento en el nivel de I-FABP en el suero sanguíneo se asocia con una violación de la permeabilidad de la pared intestinal, lo que se ha demostrado en varios estudios.

Las células de Paneth secretan la proteína antimicrobiana REG3α en el intestino y, en caso de daño a la pared intestinal, pasa al torrente sanguíneo. Esta proteína es un biomarcador fiable de daño a la pared intestinal.

La zonulina es una proteína que desempeña un papel importante en la permeabilidad de la pared intestinal. Abre las uniones estrechas intracelulares entre las células del duodeno y el intestino delgado, lo que conduce a un aumento de la permeabilidad de la pared intestinal. Por tanto, la zonulina sérica es un marcador de disfunción y aumento de la permeabilidad de la barrera intestinal.

En las bases de datos de publicaciones (Scopus, Web of Science) no se encontraron artículos sobre el estudio de la relación entre el nivel de biomarcadores de translocación intestinal, el nivel de biomarcadores de daño de la pared intestinal y el nivel de presión intraabdominal en pacientes. con síndrome de disfunción multiorgánica. Este estudio permitirá profundizar en la patogénesis de la translocación de la microflora intestinal en pacientes con síndrome de disfunción multiorgánica, y también permitirá utilizar los resultados obtenidos para predecir el curso de esta patología.

En el marco de este Proyecto, por primera vez se estudiarán los niveles de biomarcadores de translocación de la microflora intestinal, biomarcadores de daño de la pared intestinal y presión intraabdominal en pacientes diagnosticados de síndrome de disfunción multiorgánica. La detección de biomarcadores en suero sanguíneo sCD14-ST, LBP, I-FABP, REG3α y Zonulin se realizará mediante inmunoensayo enzimático. El nivel de presión intraabdominal se medirá mediante el método de tonometría en la vejiga a través de un catéter uretral utilizando un medidor de baja presión invasivo portátil (IIND - 500/75) de Triton-Electronics LLC.

Los resultados científicos esperados del estudio de la relación entre la presión intraabdominal y el fenómeno de translocación de la microflora intestinal a la circulación sistémica con la patogénesis y la dinámica del desarrollo del síndrome de disfunción orgánica múltiple tendrán un impacto en la mejora de las tácticas de tratamiento. de esta patología. Los métodos innovadores para diagnosticar el fenómeno de la translocación de la microflora intestinal tendrán un efecto positivo en el desarrollo del diagnóstico de laboratorio y de la ciencia en Kazajstán.

Revelar las relaciones entre los biomarcadores de translocación de la microflora intestinal, los biomarcadores de daño de la pared intestinal y los cambios en la presión intraabdominal permitirá profundizar en los mecanismos patogénicos en el desarrollo y curso del síndrome de disfunción multiorgánica, dependiendo de su génesis. , lo que permitirá utilizar los resultados obtenidos para predecir los desenlaces de este síndrome.

2.2. El objetivo del proyecto es evaluar el impacto de la hipertensión intraabdominal, los biomarcadores de translocación bacteriana y los biomarcadores de daño de la pared intestinal en el curso y los resultados de la enfermedad en pacientes con disfunción orgánica múltiple.

2.3. Objetivos del proyecto:

1. Evaluar los indicadores de biomarcadores de translocación de la microflora intestinal y biomarcadores de daño de la pared intestinal en la circulación sistémica durante el desarrollo y curso del síndrome de disfunción orgánica múltiple. Con base en los niveles críticos obtenidos de marcadores de translocación de la microflora intestinal y marcadores de daño de la pared intestinal, será posible predecir resultados adversos en pacientes con síndrome de disfunción orgánica múltiple.
2. Identificar diferencias en el nivel de marcadores de translocación bacteriana de la microflora intestinal y el nivel de marcadores de daño de la pared intestinal en pacientes con hipertensión intraabdominal. En pacientes con síndrome de disfunción orgánica múltiple, los niveles de biomarcadores de translocación bacteriana de la microflora intestinal y biomarcadores de daño de la pared intestinal en el suero sanguíneo se correlacionan con los indicadores de presión intraabdominal, independientemente de la etiología de la hipertensión intraabdominal.
3. Evaluar el impacto del nivel de presión intraabdominal en el desarrollo y curso del síndrome de disfunción multiorgánica. Para evaluar el curso del síndrome de disfunción multiorgánica, un marcador pronóstico adicional es la determinación del nivel crítico de presión intraabdominal.
4. Determinar los niveles críticos de biomarcadores de translocación de la microflora intestinal y biomarcadores de daño de la pared intestinal para predecir el resultado de enfermedades acompañadas del desarrollo de síndrome de disfunción multiorgánica. Los niveles críticos obtenidos de biomarcadores de translocación de la microflora intestinal y biomarcadores de daño de la pared intestinal serán indicadores importantes en el síndrome de disfunción orgánica múltiple para predecir un resultado desfavorable.

3. Novedad científica e importancia del proyecto El síndrome de disfunción orgánica múltiple (MODS) es un trastorno fisiológico potencialmente reversible que involucra dos o más sistemas de órganos que no participan en el proceso que resulta en la hospitalización en la unidad de cuidados intensivos (UCI). El MODS provoca estancias más prolongadas en la UCI y, en casos graves, provoca una alta mortalidad (27%-100%).

Hoy en día, la translocación de la microbiota intestinal se considera un mecanismo clave para una respuesta inflamatoria sistémica mejorada que conduce a una disfunción de múltiples órganos. La translocación de la microflora intestinal es la penetración de bacterias intestinales a través de la mucosa intestinal hacia órganos y tejidos internos normalmente estériles [5]. En la unidad de cuidados intensivos, en pacientes en estado grave se desarrollan cambios en varios sistemas del cuerpo, incluido el sistema inmunológico que reacciona con la producción de mediadores proinflamatorios endógenos y, debido a trastornos de la microcirculación, isquemia e hipoxia de la pared intestinal, agravada por una aumento de la presión intraabdominal, aumenta su permeabilidad y se altera su función de barrera. Como resultado, las bacterias y/o sus endotoxinas penetran la barrera intestinal dañada y mejoran aún más la respuesta inmune, que se vuelve sistémica y finalmente conduce a una disfunción de múltiples órganos.

Un aumento de la presión intraabdominal afecta el diafragma, aumentando así la presión intratorácica y contribuye al desarrollo de insuficiencia respiratoria, aumento de la PVC y presión de cuña, lo que provoca estasis venosa en los vasos de las extremidades inferiores, lo que reduce el gasto cardíaco y el retorno venoso. aumenta la presión intracraneal y disminuye el flujo sanguíneo visceral en el intestino, los pulmones, el corazón, los riñones y el cerebro, lo que contribuye al desarrollo del síndrome de insuficiencia orgánica múltiple.

El desarrollo de una reacción inflamatoria sistémica del cuerpo, la sepsis, se debe a una disminución en el suministro de sangre visceral al intestino, que se debe a la translocación bacteriana de la microflora intestinal a la circulación sistémica, lo que conduce a una disfunción de los órganos internos. En este sentido, es importante determinar la translocación de la microflora intestinal, así como los cambios en la permeabilidad de la pared intestinal causados ​​por la hipertensión intraabdominal.

En este proyecto científico se prevé estudiar los niveles de biomarcadores de translocación bacteriana (sCD14-ST, LBP), niveles de biomarcadores de daño de la pared intestinal (I-FABP, REG3α y Zonulin) y presión intraabdominal en pacientes con múltiples órganos. síndrome de disfunción.

La interacción de la proteína CD14 de la membrana de los macrófagos con peptidoglicanos de bacterias grampositivas y lipopolisacáridos de las paredes de bacterias gramnegativas conduce a la producción de sCD14-ST [11]. La presepsina es un biomarcador de la fase temprana de la sepsis y un predictor del resultado en pacientes sépticos.

El dolor lumbar aumenta la sensibilización de los receptores de las células del sistema inmunológico: macrófagos, monocitos, neutrófilos a los lipopolisacáridos bacterianos, lo que conduce a la activación de la respuesta inmune mediante la liberación de mediadores proinflamatorios [14]. El dolor lumbar parece ser un biomarcador eficaz para la translocación bacteriana y el desarrollo de complicaciones sépticas.

I-FABP es una proteína que se localiza en las vellosidades de los enterocitos maduros. Un aumento en el nivel de I-FABP en el suero sanguíneo se asocia con una violación de la permeabilidad de la pared intestinal, lo que se ha demostrado en varios estudios.

Las células de Paneth secretan la proteína antimicrobiana REG3α en el intestino y, en caso de daño a la pared intestinal, pasa al torrente sanguíneo. Esta proteína es un biomarcador confiable de daño a la pared intestinal y translocación bacteriana.

La zonulina descrita por primera vez en 2000 por Fasano et al. Es una proteína que juega un papel importante en la permeabilidad de la pared intestinal. Abre las uniones estrechas intracelulares entre las células del duodeno y el intestino delgado, lo que conduce a un aumento de la permeabilidad de la pared intestinal. Por tanto, la zonulina sérica es un marcador de disfunción y aumento de la permeabilidad de la barrera intestinal.

En las bases de datos de publicaciones (Scopus, Web of Science) no se encontraron artículos sobre el estudio de la relación entre el nivel de biomarcadores de translocación intestinal, el nivel de biomarcadores de daño de la pared intestinal y el nivel de presión intraabdominal en pacientes. con síndrome de disfunción multiorgánica. Este estudio permitirá profundizar en la patogénesis de la translocación de la microflora intestinal en pacientes con síndrome de disfunción multiorgánica, y también permitirá utilizar los resultados obtenidos para predecir el curso de esta patología. Los resultados científicos esperados del estudio de la relación entre la presión intraabdominal y el fenómeno de translocación de la microflora intestinal a la circulación sistémica con la patogénesis y la dinámica del desarrollo del síndrome de disfunción orgánica múltiple tendrán un impacto en la mejora de las tácticas de tratamiento. de esta patología. Los métodos innovadores para diagnosticar el fenómeno de la translocación de la microflora intestinal tendrán un efecto positivo en el desarrollo del diagnóstico de laboratorio y de la ciencia en Kazajstán.

Antecedentes científicos del tema de investigación. La translocación bacteriana de la microflora intestinal ha sido estudiada por nuestro equipo científico durante un largo período, tanto en estudios experimentales como en estudios clínicos. Por ejemplo, se evaluaron biomarcadores de translocación en modelos animales (ratas) de obstrucción intestinal aguda obstructiva y estrangulante. Se encontró que el marcador de dolor lumbar aumentó al máximo el primer día de íleo obstructivo con una disminución de la dinámica al tercer día, en el quinto día el nivel de dolor lumbar en la obstrucción intestinal obstructiva fue mucho mayor que en el grupo de control (p. =0,01). Además, existe una relación de correlación directa entre el dolor lumbar y los marcadores de respuesta inflamatoria sistémica (rsp = 0,434, p=0,000). Al evaluar el aumento de la presión intraabdominal en ratas de laboratorio, se reveló un aumento estadísticamente significativo de sCD14-ST en el suero sanguíneo de ratas con todos los grados de hipertensión intraabdominal (p<0,01). Además, un aumento de la presión intraabdominal de cualquier grado provoca cambios patológicos en los órganos internos (desde cambios patológicos menores después de 3 horas, como edema pericelular y plétora capilar, hasta cambios macroscópicos después de 12 y 24 horas, como focos de necrosis en el cerebro, hígado, riñones, pulmones y corazón).

En estudios clínicos en 100 pacientes con enfermedades quirúrgicas agudas de los órganos abdominales (obstrucción intestinal aguda, pancreatitis aguda y colecistitis), se evaluaron los niveles de marcadores de translocación microbiana. Al mismo tiempo, se encontró una correlación entre el nivel de sCD14-ST y el aumento de la presión intraabdominal antes de la operación (r=0,199; p=0,047) y 24 horas después (r=0,246; p=0,014). Asimismo, los niveles de sCD14-ST aumentaron según el grado de hipertensión intraabdominal, alcanzando valores máximos en el 4º grado de la misma. El mantenimiento a largo plazo de una presión intraabdominal elevada en pacientes con patología quirúrgica aguda contribuye a la progresión de la insuficiencia multisistémica y al desarrollo de sepsis abdominal.

Se está llevando a cabo una evaluación clínica del efecto de los marcadores de translocación de la microflora intestinal en el desarrollo de complicaciones inflamatorias generalizadas en pacientes con cáncer colorrectal. Como resultado del estudio, se encontró que el nivel de dolor lumbar en pacientes con cáncer colorrectal disminuye dinámicamente al tercer día del postoperatorio. La disminución máxima en la concentración de dolor lumbar, que se observa al tercer día después de la cirugía, permite predecir el desarrollo de un síndrome de respuesta inflamatoria sistémica y disfunción multiorgánica. El nivel de sCD14-ST en pacientes que recibieron tratamiento quirúrgico por cáncer colorrectal, a su vez, aumentó significativamente en caso de complicaciones de obstrucción intestinal. Hubo una relación directa entre un aumento en el nivel de este indicador antes de la cirugía y la probabilidad de desarrollar complicaciones graves, como disfunción multiorgánica, respuesta inflamatoria sistémica y otras complicaciones infecciosas e inflamatorias. Estudios anteriores realizados por nuestro equipo de investigación sobre este tema sugirieron una relación entre la importancia pronóstica de los marcadores de translocación microbiana y la presión intraabdominal en una cohorte de pacientes con disfunción orgánica múltiple.

4. Métodos de investigación y cuestiones éticas El tipo de investigación que se realiza es investigación fundamental. El diseño del estudio cumple con los principios de la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial y fue aprobado por la Comisión Local de Bioética del NJSC KMU (protocolo No. 2 del 11 de octubre de 2022, número asignado No. 12). Bases clínicas en Karaganda, donde se llevará el material biológico: Hospital multidisciplinario n.° 1, Hospital clínico regional, Clínica de la Universidad de Medicina. La investigación de laboratorio se llevará a cabo en el Laboratorio de Investigación del Instituto de Ciencias de la Vida de NJSC KMU.

Principales hipótesis científicas del proyecto:

1. El nivel de marcadores de translocación de la microflora intestinal y biomarcadores de daño de la pared intestinal en el suero sanguíneo se correlaciona con el nivel de presión intraabdominal, independientemente de la génesis de la hipertensión intraabdominal.
2. Los niveles críticos de marcadores de translocación de la microflora intestinal y biomarcadores de daño de la pared intestinal pueden usarse para predecir un resultado desfavorable en el síndrome de disfunción orgánica múltiple.
3. El nivel crítico revelado de presión intraabdominal es un signo pronóstico adicional al evaluar el curso del síndrome de disfunción multiorgánica.

Material de investigación. Está previsto estudiar biomarcadores de translocación bacteriana (sCD14-ST, LBP), biomarcadores de daño de la pared intestinal (I-FABP, REG3α y Zonulin) en suero sanguíneo y medir la presión intraabdominal en 180 pacientes con síndrome de disfunción orgánica múltiple.

Luego, los pacientes se dividirán según el resultado en grupos con y sin desenlace fatal.

Criterios de inclusión: pacientes con síndrome de disfunción multiorgánica de diversa génesis, mayores de 18 años.

Criterios de exclusión: menores de 18 años, mujeres embarazadas, pacientes con infección por VIH. El síndrome de disfunción multiorgánica se establecerá según las escalas MODS (Multiple Organ Dysfunction Score) y SOFA (Sequential Organ Failure Assessment).

Para detectar biomarcadores de translocación microbiana en el suero sanguíneo, se realizarán muestras de sangre venosa en los pacientes tres veces: cuando se detecten signos de disfunción multiorgánica y al tercer y séptimo día de su desarrollo. El suero sCD14-ST, LBP, I-FABP, REG3α y Zonulin se determinarán mediante ELISA en el sistema robótico ELISA EVOLIS utilizando kits comerciales para cada uno de los marcadores estudiados.

La medición de la presión intraabdominal se realizará en pacientes con síndrome de disfunción multiorgánica a través de un catéter uretral utilizando un dispositivo electrónico portátil "ILPM - 500/75" (medidor invasivo de baja presión) fabricado por LLC "Triton - ElectronicS", Ekaterimburgo. , RF.

Técnica para medir la presión intraabdominal: se inyectan 50 ml de solución isotónica tibia y estéril de cloruro de sodio en la vejiga previamente vaciada a través de una sonda de Foley con un globo inflado utilizando una jeringa sin aguja. El catéter uretral está conectado al dispositivo de medición. Con la válvula del catéter uretral cerrada, se establece un valor cero, después de lo cual se abre la válvula del catéter y se registra la presión intraabdominal de acuerdo con la indicación en la pantalla del dispositivo Procesamiento de los resultados obtenidos mediante métodos estadísticos. se realizará mediante el programa IBM “SPSS Statistics v.23.0” con el cálculo para cada indicador de mediana (Me), desviación estándar (SD), cuartiles inferior y superior (Q25-Q75), así como la proporción y frecuencia de aparición de características cualitativas. Se utilizarán las pruebas no paramétricas de Wilcoxon y Mann-Whitney para variables cuantitativas y la prueba de 2 cuadrados y la prueba exacta de Fisher para variables cualitativas. Para identificar relaciones, se utilizará el coeficiente de correlación de Spearman y se determinará el equivalente cuantitativo de la cercanía de la relación de los signos estudiados con los resultados de disfunción orgánica múltiple calculando el odds ratio (OR). Los niveles umbral de biomarcadores para predecir el curso de la enfermedad y la aparición de complicaciones se calcularán mediante análisis ROC y la construcción de modelos matemáticos mediante la ecuación de regresión. Al mismo tiempo, α=0,05, 1-β=80%, la significancia de los resultados es p<0,05.

Riesgos y sus soluciones:

1. Con un aumento en los precios de los reactivos y materiales necesarios debido al cambio constante en el tipo de cambio, la mayor parte de la compra se realizará en el primer año de implementación del proyecto. Reducir el número de estudios realizados manteniendo la significación estadística sin pérdidas significativas para el proyecto.
2. Al cambiar el lugar y fechas de congresos y conferencias con cambio en los costos de viaje, habrá cambios en el número de viajeros de negocios.

Cuestiones éticas. Los participantes de este proyecto se comprometen a cumplir con los principios de la ética científica, las normas de honestidad intelectual, la prevención de la fabricación o falsificación de datos, el uso del plagio y la falsa coautoría. El diseño del estudio cumple con los principios de la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial.

La inclusión en el estudio se llevará a cabo únicamente después de obtener el consentimiento informado por escrito del paciente. El formulario de consentimiento informado del paciente para el estudio se redactó de acuerdo con las recomendaciones de la Comisión Local de Bioética de NJSC KMU. Antes de cada encuesta, se explicará a los participantes el propósito y los objetivos de la encuesta, y el procedimiento para realizarla. De acuerdo con los principios de buena práctica clínica, los pacientes potencialmente elegibles para participar en el estudio serán informados de su capacidad para negarse a participar en cualquier etapa del estudio. Además, uno de los criterios de exclusión será la violación o limitación de la cordura y capacidad del paciente. La recopilación y almacenamiento de la información del estudio se realizará en formato escrito y electrónico utilizando los programas "Estadísticas", Excel, así como en copias físicas en el registro de registro. El acceso a la base de datos de participantes del estudio se proporcionará únicamente al responsable y ejecutores del Proyecto. La confidencialidad de los datos se protegerá mediante el cifrado de los datos personales del titular con un número de identificación digital.

La publicación de los resultados del estudio en el marco del Proyecto se realizará con referencia obligatoria a la fuente de financiación, indicando el número de registro del proyecto. Para una mayor difusión y popularización de los resultados científicos del estudio, se desarrollará una página web en el sitio web de NJSC "Karaganda Medical University", con una descripción de los datos básicos sobre el Proyecto, con actualizaciones periódicas de contenido. También está previsto difundir los resultados del Proyecto en las redes sociales.

Todos los resultados de la investigación y los textos de los informes serán verificados por un grupo científico en sistemas antiplagio autorizados. Una vez confirmada la relación de la disfunción multiorgánica con el nivel de marcadores biológicos y el nivel de presión intraabdominal, se prevé obtener certificados de propiedad intelectual en el Instituto Nacional de Propiedad Intelectual e inclusión en el registro estatal de derechos sobre objetos. protegido por derechos de autor. Los derechos de autor se compartirán entre los miembros del equipo de investigación en función de sus contribuciones.