Biomarkery laboratoryjne i rozedma śródmiąższowa płuc w ARDS (PIE-ARDS) (PIE-ARDS)

Barotrauma występuje często w zespole ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) i ma trudne, niestandaryzowane postępowanie. Niestety wskaźniki śmiertelności pozostają wysokie (> 60% w ARDS COVID-19, około 46% w ARDS innych niż COVID-19). Co ciekawe, dane pochodzące od pacjentów z COVID-19 sugerują, że barotrauma może wystąpić również u spontanicznie oddychających pacjentów z ARDS. W związku z tym kruchość miąższu płuc stanowi główny problem w ARDS. Ochronna wentylacja mechaniczna (tj. wentylacja z małą objętością oddechową i niskim ciśnieniem w drogach oddechowych) pozostaje kamieniem węgielnym wspomagającego postępowania w ARDS. Niestety, wentylacja mechaniczna może pogorszyć uszkodzenie płuc (uszkodzenie płuc wywołane respiratorem), a u pacjentów wysokiego ryzyka może wywołać barotraumę, nawet jeśli ustawienia respiratora są utrzymywane w „bezpiecznej” granicy ochronnego ARDS. Wczesna identyfikacja cech wysokiego ryzyka może zatem pozwolić klinicystom na indywidualizację postępowania z pacjentami wysokiego ryzyka, poprzez dostosowanie wspomagania oddychania i potencjalnie wybór kandydatów do zaawansowanego wsparcia (tj. pozaustrojowe natlenienie błony) przed rozwinięciem się jawnej barotraumy.

Efekt Macklina jest dobrze opisanym objawem radiologicznym, który pierwotnie miał na celu rozróżnienie między „obwodowymi” (pęknięcie dystalnych dróg oddechowych, „barotrauma” dróg oddechowych) a „ośrodkowymi” (uszkodzenie dużych dróg oddechowych / uszkodzenie przełyku) przyczyn wycieku powietrza w śródpiersiu. Jednak badacze niedawno zidentyfikowali efekt Macklina jako silny radiologiczny predyktor rozwoju barotraumy u wentylowanych mechanicznie pacjentów z ARDS z COVID-19 (czułość: 89,2%; swoistość: 95,6%). W naszej kohorcie wykryty radiologicznie efekt Macklina został zidentyfikowany 8-12 dni przed rozwojem odmy śródpiersia/odmy opłucnowej. Te wstępne wyniki zostały potwierdzone w kolejnym wieloośrodkowym badaniu (wielkość próby 697 pacjentów; czułość: 100%; swoistość: 99,8%).

Co więcej, wstępne dane sugerują, że wczesne zastosowanie pozaustrojowego utlenowania błony żylnej/żylnej (ECMO) przed inwazyjną wentylacją mechaniczną u pacjentów z COVID-19 z ciężkim ARDS i wysokim ryzykiem barotraumy (zdefiniowanej jako obecność efektu Macklina w obrazowaniu TK klatki piersiowej) może skutkować brakiem zdarzeń barotraumy przy niskiej częstości intubacji.

Jednocześnie podfenotyp hiperzapalny był związany z ogólnie gorszym wynikiem zarówno pod względem śmiertelności, jak i dni bez respiratora w ARDS. Ponadto udowodniono, że występowanie uszkodzenia płuc podczas wentylacji mechanicznej jest znacząco związane z rekrutacją komórek tucznych poprzez sygnalizację CXCL10 / CXCR3 .

Z tego punktu widzenia potwierdzenie roli predykcyjnej efektu Macklina i identyfikacja dalszych, nowych biomarkerów laboratoryjnych może dostarczyć narzędzi do wczesnej stratyfikacji ryzyka u pacjentów z ARDS.

Podsumowując, i) ilościowa analiza obrazowania i ii) ogólnoustrojowe profilowanie stanu zapalnego może rozszyfrować różne aspekty biologiczne tego samego problemu klinicznego, prawdopodobnie kładąc podwaliny pod zdefiniowanie multimodalnej sygnatury niewydolności płuc u pacjentów z ARDS.

W związku z tym hipotezy napędowe tego retrospektywnego / prospektywnego badania są takie, że identyfikacja nowego podfenotypu ARDS, charakteryzującego się, niezależnie od podstawowej etiologii, zwiększoną niewydolnością płuc, może znacznie poprawić złe rokowanie rutynowo związane z tym schorzeniem, prawdopodobnie będąc punktem zwrotnym dla spersonalizowanej strategie zarządzania.

Aby dodatkowo potwierdzić rolę efektu Macklina, badacze:

• ocenić dokładność efektu Macklina w retrospektywnej kohorcie 350 pacjentów z ARDS (COVID-19 i bez COVID-19)
• identyfikować, poprzez densytometrię, uczenie maszynowe i podejścia oparte na sztucznej inteligencji, nowe biomarkery obrazowania charakteryzujące wyższą kruchość płuc w tej samej kohorcie.

W głównym badaniu prospektywnym badacze będą:

• przeanalizować następujące biomarkery w surowicy i płynie z popłuczyn oskrzelowo-pęcherzykowych 100 pacjentów z ARDS włączonych prospektywnie: interleukina-8 (IL-8), interleukina (IL)-6, IL-1Ra, IL-18, interferon (IFN), angiopoetyna-2 (Ang-2), receptor czynnika martwicy nowotworów-1 (TNFr1), inhibitor aktywatora plazminogenu-1 (PAI-1), receptor końcowych produktów zaawansowanej glikacji (RAGE), cząsteczka adhezji międzykomórkowej-1 (ICAM-1), białko powierzchniowo czynne D (SPD), białko C, czynnik von Willebranda (VWF), CXCL10/CXCR3 i metaloproteazy (MMP9, MMP10).
• Opracować specjalny algorytm postępowania dla pacjentów z ARDS z wysokim ryzykiem barotraumy poprzez zebranie danych klinicznych i wyników od 10 pacjentów z ARDS otrzymujących niekonwencjonalne leczenie (np. czuwanie ECMO, wentylacja ultraochronna itp.)