Estudo da Influência de Vários Volumes Correntes no Condensado do Ar Exalado (EBC) em Pacientes Ventilados Mecanicamente (TDEBC)

INTRODUÇÃO:

A inflamação das vias aéreas desempenha um papel fundamental em muitas doenças das vias aéreas. Métodos não invasivos para estudar esses processos inflamatórios e monitorar doenças das vias aéreas estão em alta demanda. O interesse estimulante está na análise da respiração, como a análise do condensado da respiração exalada (EBC), uma técnica de amostragem do fluido de revestimento epitelial do pulmão (ELF), como uma maneira ainda mais fácil de avaliar a inflamação das vias aéreas (1,2). O apelo do EBC reside em sua capacidade de coletar de forma não invasiva uma ampla gama de moléculas não voláteis do trato respiratório, no fato de poder ser repetido com frequência em curtos intervalos sem eventos adversos e de os dispositivos de coleta poderem ser usados ​​em uma ampla gama de configurações, incluindo unidades de terapia intensiva (3,4,5,6).

A análise do EBC não pode ser limitada ao monitoramento do paciente e à compreensão dos mecanismos da doença pulmonar. Também pode se tornar uma ferramenta útil para monitorar e rastrear indivíduos saudáveis ​​para possíveis danos precoces ao tecido pulmonar (6,7). Há uma necessidade especial de mais dados sobre a variação intrasujeito e dia a dia, ambos essenciais para a decisão se um biomarcador pode servir como uma ferramenta de pesquisa ou mesmo se tem potencial para monitoramento de doenças na prática clínica (7) .

Já há algum tempo se reconhece que a ventilação mecânica pode induzir lesão pulmonar e inflamação (8,9,10). Dados experimentais e clínicos recentes sugerem que, em pulmões saudáveis, a ventilação mecânica com volume corrente variando entre 7 e 12 ml/kg na ausência de pressão expiratória final positiva pode levar a danos endoteliais, da matriz extracelular e das vias aéreas periféricas sem resposta inflamatória importante, o que piora ainda mais com volumes correntes mais altos (15,34). Vários mecanismos podem explicar o dano à estrutura pulmonar induzido pela ventilação mecânica: hiperdistensão regional, 'baixo volume pulmonar' associado ao fechamento corrente das vias aéreas e inativação do surfactante (15).

Foi demonstrado que a ventilação com alto volume corrente resulta em aumento da mortalidade, enquanto a ventilação com baixo volume corrente é considerada uma estratégia de proteção pulmonar em ALI, ARDS (11,12,13,35).

Em contraste, em outros estudos randomizados (31,32) incluindo um grupo heterogêneo de grandes procedimentos cirúrgicos torácicos e abdominais, a ventilação mecânica protetora não foi associada a uma diminuição da inflamação intrapulmonar e sistêmica. Além disso, não houve evidência de que a ventilação protetora evitasse efeitos adversos pulmonares ou diminuísse os níveis sistêmicos de citocinas em cirurgia cardíaca (33).

Em consonância com essas observações e considerando que um parâmetro prático de aumento do estresse mecânico do pulmão ainda precisa ser demonstrado, estudos podem questionar se a análise de biomarcadores do CEP está relacionada à lesão pulmonar induzida por ventilador por volumes correntes baixos ou altos.

MATERIAIS E MÉTODOS:

O presente estudo é um estudo prospectivo, randomizado e controlado que será realizado na UTI do Hospital Universitário de Larissa, Tessália. A autorização foi dada pelo Conselho Científico e pelo Comitê de Ética do nosso hospital.

Pacientes:

Pacientes internados em UTI que necessitam de ventilação mecânica por acidente vascular cerebral, hemorragia subaracnóidea e/ou intracerebral e com sistema respiratório saudável (avaliados por critérios como o LISS - Murray Lung Injury Severity Score) (14).

Intervenções:

A coleta de EBC será realizada em pacientes ventilados mecanicamente através do tubo endotraqueal de acordo com a força-tarefa ATS/ERS 2005 (7). Os pacientes devem estar estáveis ​​hemodinamicamente e respiratóriamente.

Todos os pacientes estarão sob sedação e receberão ventilação por volume controlado. A frequência respiratória será adaptada no volume corrente definido para manter os valores de pH dentro dos limites normais (7,35-7,45). A SaO2 será mantida igual ou superior a 95%.

O EBC será coletado inserindo um conduto especial (FILT, pulmão e diagnósticos de tórax Ltda. Berlim, Alemanha) para o dispositivo coletor de condensado respiratório (Ecoscreen, Jaeger, Alemanha) no ramo expiratório do tubo do ventilador. O tempo de coleta para EBC será de 30 min. Não será utilizada umidificação durante a coleta.

A acidez (pH) do EBC antes e depois da desaeração com um gás inerte Argônio, 350 ml/minutos por 10 minutos (padronização do gás) (17) será prontamente medida usando um medidor de pH Jenway Modelo 3510.

Todas as amostras serão armazenadas a -80 ο C para medições subsequentes do mediador. Variáveis ​​de ventilação (frequência, PEEP, FIO2, Vt), mecânica pulmonar, pressão arterial, frequência cardíaca, saturação sanguínea arterial, exame de PIC e amostras de sangue gasoso serão registradas antes e durante a coleta do CEP. Também serão registrados índices de lesão pulmonar (PiO2/FiO2, LISS), índices de inflamação sistêmica (temperatura, contagem de leucócitos e neutrófilos em amostras de sangue) durante o período de observação. Os índices de gravidade da doença (SOFA, SAPS, APACHE II) serão registrados durante a avaliação inicial.

Análise EBC:

O EBC coletado será analisado para pH, 8-isoprostano, H2O2, nitritos/nitratos e citocinas. A mensuração dos biomarcadores será realizada por meio de procedimentos padronizados, conforme descrito anteriormente.

Medições de pH: o pH será medido conforme descrito anteriormente (16,17). Medições de H2O2: A concentração de H2O2 será determinada por um ensaio enzimático usando peroxidase de raiz forte (Sigma Chemicals, St. Louis, MO), conforme descrito anteriormente (17,18,19,20).

Medições de 8-isoprostano: O 8-isoprostano será determinado por um kit de imunoensaio enzimático competitivo (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI), conforme descrito anteriormente (17,18,21,29). O limite de detecção do ensaio é de 4 pg/ml.

Medições de óxidos de nitrogênio, nitrito/nitrato (NO2/NO3) e produtos relacionados: serão realizadas conforme descrito anteriormente (17,22). Resumidamente, serão determinados por ensaios espectrofotométricos (reação de Griess) (23,24,25,26,27,28).

Dosagem de citocinas: serão quantificadas por kits EIA/ELISA conforme descrito anteriormente (24,25,29,30).

Detalhes do protocolo:

Os pacientes após a avaliação inicial serão randomizados para receber ventilação mecânica com 6 ou 12 ml/Kg de peso corporal ideal calculado através da seguinte equação:

Para homens [(Altura (cm)-154) x 0,9] +50 e Para mulheres [(Altura (cm)-154) x 0,9] +45,5. O período de observação será de no mínimo 10 dias (se possível) e a coleta de CEP será realizada nas primeiras 24 horas de internação (dia 0) e até os dias 1,2,4,6,8,10.

A coleta de CEP no dia 0 será realizada nas duas modalidades de ventilação com o objetivo de investigar a quantidade e a composição do CEP coletado do mesmo paciente ventilado com diferentes volumes correntes. Para as próximas medições, a coleta de EBC para cada grupo será realizada nas condições predefinidas de ventilação.

Complicações como PAV, SDRA ou sepse durante o período de observação serão registradas.

Análise estatística:

A análise será realizada no SPSS for Windows v. 16.0. A normalidade da distribuição será verificada com o teste de Kolmogorov-Smirnov. Dados normalmente distribuídos serão apresentados como média ± desvio padrão (DP), enquanto dados assimétricos como mediana (intervalo interquartílico). As comparações entre dois grupos serão avaliadas com testes t não pareados para distribuição normal e testes de Mann-Whitney para dados assimétricos. Comparações entre mais de dois grupos serão realizadas com análise de variância (ANOVA) com testes post hoc apropriados