Biomarcatori di laboratorio ed enfisema interstiziale polmonare nell'ARDS (PIE-ARDS) (PIE-ARDS)

Il barotrauma si verifica frequentemente nella sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) e ha una gestione difficile e non standardizzata. Sfortunatamente, i tassi di mortalità rimangono elevati (> 60% in ARDS COVID-19, circa il 46% in ARDS non COVID-19). È interessante notare che i dati dei pazienti COVID-19 hanno suggerito che il barotrauma può verificarsi anche nei pazienti con ARDS che respirano spontaneamente. Di conseguenza, la fragilità del parenchima polmonare rappresenta un problema importante nell'ARDS. Ventilazione meccanica protettiva (es. ventilazione con basso volume corrente e basse pressioni delle vie aeree) rimane una pietra miliare della gestione di supporto dell'ARDS. Sfortunatamente, la ventilazione meccanica può peggiorare il danno polmonare (danno polmonare indotto dal ventilatore) e, nei pazienti ad alto rischio, può indurre barotrauma anche quando le impostazioni del ventilatore sono mantenute entro il limite "sicuro" dell'ARDS protettivo. L'identificazione precoce delle caratteristiche ad alto rischio potrebbe quindi consentire ai medici di personalizzare la gestione dei pazienti ad alto rischio, personalizzando il supporto respiratorio e potenzialmente selezionando i candidati per il supporto avanzato (ad es. ossigenazione extracorporea della membrana) prima dello sviluppo di barotrauma manifesto.

L'effetto Macklin è un segno radiologico ben descritto originariamente destinato a differenziare tra cause "periferiche" (rottura delle vie aeree distali, barotrauma "respiratorio") e "centrali" (lesioni alle grandi vie aeree/danno esofageo) di perdita d'aria nel mediastino. Tuttavia, gli investigatori hanno recentemente identificato l'effetto Macklin come un forte predittore radiologico dello sviluppo del barotrauma nei pazienti con ARDS COVID-19 ventilati meccanicamente (sensibilità: 89,2%; specificità: 95,6%). Nella nostra coorte, l'effetto Macklin rilevato radiologicamente è stato identificato 8-12 giorni prima dello sviluppo di pneumomediastino/pneumotorace. Questi risultati preliminari sono stati confermati in un successivo studio multicentrico (campione di 697 pazienti; sensibilità: 100%; specificità: 99,8%).

Inoltre, i dati preliminari suggeriscono che l'applicazione precoce dell'ossigenazione veno/venosa extracorporea a membrana (ECMO) da svegli prima della ventilazione meccanica invasiva nei pazienti COVID-19 con ARDS grave e ad alto rischio di barotrauma (definito come presenza dell'effetto Macklin sull'imaging TC del torace) potrebbe non provocare eventi barotraumatici con un basso tasso di intubazione.

Allo stesso tempo, un subfenotipo iperinfiammatorio è stato associato a un esito complessivamente peggiore sia in termini di mortalità che di giorni senza ventilazione nell'ARDS. Inoltre, è stato dimostrato che il verificarsi di lesioni polmonari durante la ventilazione meccanica è significativamente correlato al reclutamento di mastociti tramite segnalazione CXCL10/CXCR3 .

In questa prospettiva, la conferma del ruolo predittivo dell'effetto Macklin e l'identificazione di ulteriori nuovi biomarcatori di laboratorio potrebbero fornire strumenti per la stratificazione precoce del rischio nei pazienti con ARDS.

Presi insieme, i) l'analisi di imaging quantitativa e ii) il profilo infiammatorio sistemico potrebbero decifrare diversi aspetti biologici dello stesso problema clinico, possibilmente gettando le basi per la definizione di una firma multimodale della fragilità polmonare nei pazienti con ARDS.

Di conseguenza, l'ipotesi guida di questo studio retrospettivo/prospettico è che l'identificazione di un nuovo sottofenotipo di ARDS caratterizzato, indipendentemente dall'eziologia sottostante, da una maggiore fragilità polmonare potrebbe migliorare sostanzialmente la prognosi infausta abitualmente associata a questa condizione, rappresentando possibilmente un punto di riferimento per la diagnosi personalizzata. strategie di gestione.

Per convalidare ulteriormente il ruolo dell'effetto Macklin, gli investigatori:

• valutare l'accuratezza dell'effetto Macklin in una coorte retrospettiva di 350 pazienti con ARDS (COVID-19 e non-COVID-19)
• identificare, attraverso densitometria, apprendimento automatico e approcci basati sull'intelligenza artificiale, nuovi biomarcatori di imaging caratteristiche di maggiore fragilità polmonare nella stessa coorte.

Nello studio prospettico principale, i ricercatori:

• analizzare i seguenti biomarcatori nel siero e nel liquido di lavaggio broncoalveolare di 100 pazienti con ARDS arruolati prospetticamente: interleuchina-8 (IL-8), interleuchina (IL)-6, IL-1Ra, IL-18, interferone (IFN), angiopoietina-2 (Ang-2), recettore del fattore di necrosi tumorale-1 (TNFr1), inibitore dell'attivatore del plasminogeno-1 (PAI-1), recettore per i prodotti finali della glicazione avanzata (RAGE), molecola di adesione intercellulare-1 (ICAM-1), proteina tensioattiva D (SPD), proteina C, fattore Von Willebrand (VWF), CXCL10/CXCR3 e metalloproteasi (MMP9, MMP10).
• Sviluppare un algoritmo di gestione specifico per i pazienti con ARDS ad alto rischio di barotrauma raccogliendo dati clinici ed esiti da 10 pazienti con ARDS che ricevono una gestione non convenzionale (ad es. ECMO da sveglio, ventilazione ultraprotettiva, ecc.)