Marcatori clinici e biologici nell'insufficienza respiratoria acuta

Razionale La sopravvivenza dal distress respiratorio acuto (ARDS) è stata associata a condizioni cliniche (ad es. età, sepsi e insufficienza d'organo) e fattori biologici. Questi ultimi includono mediatori dell'infiammazione (ad es. citochine), fattori di attivazione/danno dell'endotelio capillare (es. fattore di von Willebrand) e l'epitelio alveolare (ad es. molecola di adesione intracellulare-1) e fattori associati alla cascata coagulazione/fibrinolisi (ad es. proteina C). Questi marcatori biochimici sono stati precedentemente associati alla durata della ventilazione meccanica, alla disfunzione/insufficienza d'organo indotta da ARDS e alla sopravvivenza dei pazienti. Una combinazione di marcatori biochimici e clinici potrebbe essere utile come strumento prognostico nell'ARDS.

In un recente studio sperimentale, i ricercatori hanno dimostrato che il fattore di crescita Activin A è espresso nei polmoni di ratti con ARDS a livelli paragonabili a quelli determinati nel fluido di lavaggio broncoalveolare (BAL) da pazienti con ARDS. Nello stesso studio, la somministrazione dell'inibitore di Activin A Folistatin ha provocato l'attenuazione del danno istologico del polmone di ratto afflitto da ARDS.

Il ruolo preciso di Activin A/Folistatin nell'insufficienza respiratoria acuta associata a patologia infiammatoria polmonare acuta non è stato ancora chiarito. Pertanto, lo scopo del presente studio osservazionale è quello di indagare il ruolo di Activin A/Folistatin nell'insufficienza respiratoria dovuta ad ARDS e/o polmonite associata a ventilazione (VAP), in relazione con gli altri marcatori biochimici.

Metodi Pazienti Il protocollo dello studio è stato approvato dall'Institutional Review Board dell'Evaggelismos General Hospital, Atene, Grecia. A un parente di primo grado dei pazienti idonei verrà fornito un foglio informativo dello studio che dettaglia i potenziali rischi e benefici associati. Successivamente, a seguito di una discussione dettagliata dello studio con lo/gli sperimentatore/i, sarà richiesto un consenso informato scritto.

Il monitoraggio continuo dei pazienti includerà la derivazione elettrocardiografica II, la pressione intraarteriosa [e/o l'indice cardiaco (PICCO plus, Pulsion Medical Systems, Monaco, Germania) - in accordo con le indicazioni cliniche] e la saturazione periferica di ossigeno (SpO2). Il mantenimento dell'anestesia sarà ottenuto con midazolam o propofol e/o fentanil o remifentanil per via endovenosa. Il blocco neuromuscolare (cisatracurium) verrà utilizzato in accordo con le recenti raccomandazioni e/o come parte del trattamento prescritto dai medici curanti. Il follow-up dei pazienti durerà per 60 giorni o fino alla dimissione dall'ospedale (se avviene prima del giorno 60 dopo l'arruolamento nello studio).

Strategia per la ventilazione meccanica convenzionale (CMV) I pazienti eleggibili per lo studio saranno inizialmente trattati con CMV ([ventilatore Siemens 300C (Siemens, Berlino, Germania), con le seguenti combinazioni FiO2/PEEP: 0,5/10-12 cm H2O, 0,6/14- 16 cm H2O, 0,7/14-16 cm H2O, 0,8/14-16 cm H2O, 0,9/16-18 cm H2O, 1,0/20-24 cm H2O. Nei pazienti con un indice di massa corporea > 27 kg/m2 o con una pressione intraddominale > 15 cmH2O, la positività della pressione transpolmonare di fine espirazione sarà confermata con l'utilizzo di un catetere a palloncino esofageo (quando fattibile). Per quanto riguarda i pazienti con PaO2/FiO2 inferiore a 200 mmHg, l'uso di una PEEP elevata è coerente con i dati recentemente pubblicati sui relativi benefici in termini di sopravvivenza. Il volume corrente sarà di 5,5-7,5 ml/kg peso corporeo previsto con una pressione di plateau massima consentita di ≤32 cmH2O. Gli obiettivi per il volume corrente e la pressione di plateau saranno rispettivamente di 6,0 ml/Kg di peso corporeo previsto e 30 cmH2O, a condizione che gli obiettivi di scambio gassoso indicati di seguito siano raggiungibili. La frequenza respiratoria sarà regolata in modo che il pH arterioso (pHa) sia compreso tra 7,20 e 7,45 e il rapporto tra tempo inspiratorio ed espiratorio (I/E) sia 1:2. Gli obiettivi di ossigenazione saranno i seguenti: SaO2=90-95% o PaO2=60-80 mmHg. Il pHa target sarà >7,20. Nei casi di pHa <7.20, lo spazio morto del circuito respiratorio sarà ridotto sostituendo il supporto del catetere utilizzato abitualmente (Mallinckrodt Dar, Mirandola, Italia) con un connettore angolare corto. Ulteriori misure per il controllo del pHa possono includere l'aumento del volume corrente fino a 8,0 mL/Κg di peso corporeo previsto e la frequenza respiratoria fino a 35/min, e l'avvio di un'infusione continua di bicarbonato o l'implementazione della rimozione extracorporea di CO2.

Algoritmo PEEP/FiO2

1. Manovra di reclutamento (RM) - Pressione positiva continua delle vie aeree fino a 45 cmH2O per 40 s a una FiO2 di 1,0 più PEEP successiva, titolazione della FiO2 in modo che SaO2=90-95% o PaO2=60-80 (è possibile aggiungere un RM aggiuntivo somministrato a 5 e 10 ore dopo il RM originale)
2. La riduzione della FiO2 precederà sempre la riduzione della PEEP.
3. Lo svezzamento da CMV verrà avviato quando lo scambio di gas target sarà raggiungibile con una FiO2 di 0,5 e una PEEP inferiore a 8 cmH2O.
4. Gli RM possono essere somministrati durante i primi 5 giorni di iscrizione allo studio.

Ossigenazione di soccorso La metodologia dell'ossigenazione di soccorso può includere l'oscillazione ad alta frequenza (HFO) con/senza insufflazione di gas tracheale (TGI), la posizione prona, l'inalazione di ossido nitrico e l'ossigenazione extracorporea della membrana. La durata della sessione di ossigenazione di soccorso sarà di almeno 10 ore con possibilità di estensione illimitata se PaO2<60 mmHg. Criterio di inizio del soccorso: PaO2<60 mmHg per più di 30 min a FiO2=1.0, in assenza di qualsiasi patologia cardiorespiratoria reversibile e/o malfunzionamento del ventilatore.

Broncoscopie Lavaggio broncoalveolare (BAL) BAL di ≤100 mL verrà eseguito il giorno 1 e 5 dopo l'arruolamento. I pazienti saranno idonei per il BAL se la loro PaO2/FiO2 ha superato i 100 mmHg per più di 12 ore e sono intubati con un tubo orotracheale con un diametro interno ≥8,5 mm o un tubo tracheostomico. Un RM (aggiuntivo) verrà eseguito dopo la procedura broncoscopica a fibre ottiche. I campioni di fluido BAL saranno utilizzati per colture microbiologiche, conta cellulare e determinazione di marcatori biologici. Nei giorni delle procedure broncoscopiche, il resto dei campioni di sangue utilizzati per le analisi di laboratorio di routine, sarà utilizzato per la determinazione delle concentrazioni di marcatori biologici nel sangue periferico.

Studi sul fluido BAL La porzione iniziale di 20 mL dell'aspirato fluido BAL (che corrisponde al campione bronchiale) verrà inviata per le colture microbiologiche e il resto verrà conservato in provette ghiacciate. Successivamente, il fluido BAL sarà filtrato attraverso garza sterile e centrifugato a 500 g per 15 min a 4 gradi Celsius. Il supernatante sarà utilizzato per la determinazione delle concentrazioni di Activin A, marcatori infiammatori e proteine ​​correlate al surfattante. Il sedimento sarà utilizzato per la conta cellulare totale, la determinazione del tipo cellulare e la stima della vitalità cellulare su una piastra di Neubauer. Sia il surnatante che il sedimento saranno conservati a -70 gradi Celsius.

Studi sulle cellule BAL Questi studi saranno condotti in una preparazione centrifugata, colorata con ematossilina-eosina con una conta cellulare di almeno 300 per la determinazione del tipo cellulare.

RISCHI POTENZIALI, PROTOCOLLI E LORO PREVENZIONE Rischi potenziali: Ipossiemia, Ipercapnia, Emorragia, Aritmie, Barotrauma. Misure preventive: Pre-ossigenazione e titolazione della sedazione. Monitoraggio continuo dei parametri cardio-respiratori durante la broncoscopia. Broncoscopia da un endoscopista esperto, in presenza di un operatore esperto del ventilatore convenzionale. Uso del tubo tracheale di diametro interno massimo, in combinazione con un broncoscopio di diametro esterno minimo. Potenziali vantaggi: coltura BAL per l'identificazione affidabile dei patogeni, con conseguente utilizzo di un trattamento antibiotico mirato ed evitamento di regimi antibiotici inutilmente ampi. Il secondo campione di BAL consentirà di confermare l'efficacia del trattamento antibiotico attraverso la documentazione della riduzione delle concentrazioni delle unità formanti colonia dei patogeni.

Poiché gli interventi investigativi del presente protocollo di studio sono vicini alla pratica clinica comune dipartimentale, i ricercatori hanno richiesto la caratterizzazione del presente protocollo di studio come "osservazionale".

Follow-up del paziente Giorni 1-10 post-arruolamento: registrazione di dati dettagliati su meccanica respiratoria, scambio di gas, emodinamica, risultati dei test di laboratorio e trattamento medico. Giorni 1-60 post-arruolamento: registrazione di insufficienza d'organo e complicanze del decorso clinico. Verrà documentato anche l'esito clinico finale, ovvero la sopravvivenza alla dimissione dall'ospedale.

Analisi statistica La normalità delle distribuzioni dei valori dei marcatori biologici sarà verificata con il test di Kolmogorov Smirnov. Saranno utilizzati modelli di regressione logistica che includono i marcatori biologici come variabili esplicative per identificare il loro potenziale effetto sugli esiti clinici. Verranno inoltre costruite curve caratteristiche operative del ricevitore, al fine di valutare il valore prognostico dei marcatori biologici rispetto agli esiti clinici. Sulla base di dati precedenti, i ricercatori stimano che per il completamento dello studio saranno necessari dati completi da un minimo di 50 pazienti.

L'attuale protocollo costituisce parte del protocollo di NCT01478802 contemporaneamente terminato