A reatividade dos glóbulos brancos após trauma cirúrgico e mecanismos reguladores associados.

O trauma cirúrgico causa a liberação de padrões moleculares associados a danos (DAMPs) e outros alarmes (por exemplo, HMGB-1) visando receptores em células locais do sistema imunológico inato, como macrófagos. Esta resposta celular ao trauma é seguida por uma rápida liberação de uma série de mediadores inflamatórios (por exemplo, TNFα, IL-1B, IL-6, IL-8, IL-10) sendo dependente da ativação intracelular do fator nuclear NF-kB. Até recentemente, acreditava-se que o cérebro estava protegido desta cascata de mediadores inflamatórios principalmente devido a uma barreira hematoencefálica (BHE) intacta. No entanto, existe agora um conjunto crescente de evidências de que o comprometimento a longo prazo das funções cerebrais está associado à ativação do sistema imunológico inato do cérebro induzida por trauma, com subsequente comprometimento de processos cognitivos superiores e risco de demência permanente posterior. No entanto, a ligação entre inflamação sistémica e comprometimento cognitivo não é totalmente compreendida.

Estudos recentes mapearam a sinalização da periferia para o cérebro após trauma cirúrgico e o impacto de grandes traumas cirúrgicos no cérebro humano por imagens PET seriadas. Em uma série de pacientes cirúrgicos, foram demonstradas alterações profundas e bifásicas na atividade imunológica cerebral após a cirurgia após uma grande cirurgia abdominal, com sinais de depressão precoce seguida por um aumento da atividade imunológica aos 3 meses de pós-operatório. Estas alterações bifásicas na imunidade cerebral parecem estar alinhadas com alterações simultâneas na reatividade imunológica do sangue total ao LPS, sugerindo uma ligação estreita entre o cérebro e os sistemas imunitários periféricos na regulação da inflamação aguda e das respostas imunitárias. Trabalhos pré-clínicos em modelos animais cirúrgicos indicam ruptura da BBB com migração de macrófagos periféricos para o cérebro como uma via de importância potencial. Evidências de um modelo de cirurgia ortopédica em camundongos com atividade neuroimune hipocampal alterada induzida por trauma levantam ainda mais a questão se os marcadores periféricos de neurodegeneração (S100b, neurofilamento leve NFL, ptau, beta-amilóide) estão associados ao DCPO.

O papel imunorregulador do cérebro através da via reflexa antiinflamatória colinérgica (mediada pelo nervo vago) foi identificado como alvo potencial para estratégias de tratamento imunomoduladoras na inflamação sistêmica. Além disso, demonstramos uma liberação distinta de mediadores inflamatórios do corpo carotídeo humano na hipóxia e na expressão gênica relacionada a mediadores inflamatórios, sugerindo um papel potencial do corpo carotídeo humano na sinalização imunológica da periferia para o cérebro. A modulação de uma via reflexa inflamatória derivada do nervo vagal por estimulação elétrica foi recentemente aplicada com sucesso no tratamento da inflamação crônica em pacientes com artrite reumatóide.

A hipótese é que a atividade do nervo vagal modula a inflamação sistêmica em pacientes após cirurgia de grande porte e que esta modulação está associada ao desempenho cognitivo no pós-operatório.

Com uma compreensão mais abrangente da sinalização imunológica cerebral após trauma cirúrgico e como esse padrão de resposta inflamatória bifásica é regulado por componentes celulares e neuronais, o impacto da modulação imunológica nos principais processos por trás da disfunção cerebral induzida por cirurgia pode ser explorado e possível estabelecidos alvos neurais e humorais para tratamentos anti-inflamatórios relevantes.

Em pacientes de cirurgia abdominal, mapearemos a comunicação inflamatória da periferia para o cérebro por meio da descrição da associação temporal entre a regulação cerebral da imunidade periférica (isto é, mudanças temporais na atividade do nervo vago, conforme medido por medições seriadas da variabilidade da frequência cardíaca), reatividade sanguínea repetida a LPS por desafio de LPS ex vivo em série e biomarcadores simultâneos de inflamação do SNC e lesão cerebral transmitidos por plasma / soro para explorar o impacto das mudanças na função imunológica sistêmica e cerebral após a cirurgia no desempenho cognitivo de longo prazo.