Biomarcadores laboratoriais e enfisema intersticial pulmonar na SDRA (PIE-ARDS) (PIE-ARDS)

O barotrauma ocorre com frequência na síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) e tem um manejo difícil e não padronizado. Infelizmente, as taxas de mortalidade permanecem altas (> 60% na SDRA por COVID-19, cerca de 46% na SDRA não-COVID-19). Curiosamente, dados de pacientes com COVID-19 sugeriram que o barotrauma também pode ocorrer em pacientes com SDRA com respiração espontânea. Consequentemente, a fragilidade do parênquima pulmonar representa um problema importante na SDRA. Ventilação mecânica protetora (ou seja, ventilação com baixo volume corrente e baixas pressões nas vias aéreas) continua sendo a base do tratamento de suporte da SDRA. Infelizmente, a ventilação mecânica pode piorar o dano pulmonar (lesão pulmonar induzida pelo ventilador) e, em pacientes de alto risco, pode induzir barotrauma mesmo quando as configurações do ventilador são mantidas dentro do limite "seguro" da SDRA protetora. A identificação precoce de características de alto risco pode, portanto, permitir que os médicos individualizem o manejo de pacientes de alto risco, adaptando o suporte respiratório e potencialmente selecionando candidatos para suporte avançado (ou seja, oxigenação por membrana extracorpórea) antes do desenvolvimento de barotrauma evidente.

O efeito Macklin é um sinal radiológico bem descrito originalmente destinado a diferenciar entre causas "periféricas" (ruptura distal das vias aéreas, barotrauma "respiratório") e "centrais" (lesão das grandes vias aéreas/lesão esofágica) de vazamento de ar no mediastino. No entanto, os investigadores identificaram recentemente o efeito Macklin como um forte preditor radiológico do desenvolvimento de barotrauma em pacientes com SDRA COVID-19 ventilados mecanicamente (sensibilidade: 89,2%; especificidade: 95,6%). Em nossa coorte, o efeito Macklin detectado radiologicamente foi identificado 8-12 dias antes do desenvolvimento de pneumomediastino/pneumotórax. Esses resultados preliminares foram confirmados em um estudo multicêntrico subsequente (tamanho da amostra de 697 pacientes; sensibilidade: 100%; especificidade: 99,8%).

Além disso, dados preliminares sugerem que a aplicação precoce de oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO) venosa/venosa acordada antes da ventilação mecânica invasiva em pacientes com COVID-19 com SDRA grave e com alto risco de barotrauma (definido como a presença do efeito Macklin na tomografia computadorizada do tórax) pode resultar em nenhum evento de barotrauma com uma baixa taxa de intubação.

Ao mesmo tempo, um subfenótipo hiperinflamatório tem sido associado a um desfecho geral pior, tanto em termos de mortalidade quanto de dias sem ventilação mecânica na SDRA. Além disso, foi comprovado que a ocorrência de lesão pulmonar durante a ventilação mecânica está significativamente relacionada ao recrutamento de mastócitos via sinalização CXCL10/CXCR3 .

Nesta visão, a confirmação do papel preditivo do efeito Macklin e a identificação de novos biomarcadores laboratoriais podem fornecer instrumentos para a estratificação de risco precoce em pacientes com SDRA.

Juntos, i) análise quantitativa de imagens e ii) perfil inflamatório sistêmico podem decifrar diferentes aspectos biológicos do mesmo problema clínico, possivelmente estabelecendo bases para a definição de uma assinatura multimodal de fragilidade pulmonar em pacientes com SDRA.

Consequentemente, a hipótese motriz deste estudo retrospectivo/prospectivo é que a identificação de um novo subfenótipo de SDRA caracterizado, independentemente da etiologia subjacente, por aumento da fragilidade pulmonar poderia melhorar substancialmente o mau prognóstico rotineiramente associado a esta condição, possivelmente sendo um marco para o tratamento personalizado estratégias de gestão.

Para validar ainda mais o papel do efeito Macklin, os investigadores irão:

• avaliar a precisão do efeito Macklin em uma coorte retrospectiva de 350 pacientes com SDRA (COVID-19 e não-COVID-19)
• identificar, por meio de densitometria, aprendizado de máquina e abordagens baseadas em inteligência artificial, novas características de biomarcadores de imagem de maior fragilidade pulmonar na mesma coorte.

No estudo prospectivo principal, os investigadores irão:

• analisar os seguintes biomarcadores no soro e fluido de lavagem broncoalveolar de 100 pacientes com SDRA prospectivamente inscritos: Interleucina-8 (IL-8), Interleucina (IL)-6, IL-1Ra, IL-18, interferon (IFN), Angiopoietina-2 (Ang-2), Receptor-1 do Fator de Necrose Tumoral (TNFr1), Inibidor-1 do Ativador de Plasminogênio (PAI-1), Receptor para Produtos Finais de Glicação Avançada (RAGE), Molécula de Adesão Intercelular-1 (ICAM-1), Proteína D do Surfactante (SPD), proteína C, Fator de Von Willebrand (VWF), CXCL10/CXCR3 e metaloproteases (MMP9, MMP10).
• Desenvolva um algoritmo de gerenciamento específico para pacientes com SDRA com alto risco de barotrauma, coletando dados clínicos e de resultados de 10 pacientes com SDRA recebendo tratamento não convencional (por exemplo, ECMO acordado, ventilação ultraprotetora, etc.)