Correlação entre pressão intra-abdominal, biomarcadores de translocação bacteriana e danos à parede intestinal na síndrome de disfunção de múltiplos órgãos.

O objetivo do projeto é avaliar o impacto da hipertensão intra-abdominal, biomarcadores de translocação bacteriana e biomarcadores de danos à parede intestinal no curso e resultados da doença em pacientes com disfunção de múltiplos órgãos.

Hoje, a translocação da microflora intestinal é considerada um dos principais mecanismos de uma resposta inflamatória sistêmica aprimorada que leva à disfunção de múltiplos órgãos. Na unidade de terapia intensiva, em pacientes em estado grave, desenvolvem-se alterações em vários sistemas do corpo, inclusive o sistema imunológico reage com a produção de mediadores pró-inflamatórios endógenos, e devido a distúrbios da microcirculação, isquemia e hipóxia da parede intestinal, agravada por um aumento da pressão intra-abdominal, sua permeabilidade aumenta, sua função de barreira é prejudicada. Como resultado, as bactérias e/ou as suas endotoxinas penetram na barreira intestinal danificada e aumentam ainda mais a resposta imunitária, que se torna sistémica e, em última análise, conduz à disfunção de múltiplos órgãos. Quando ocorrem os processos descritos, a avaliação do fluxo sanguíneo esplâncnico torna-se especialmente relevante.

sCD14-ST (presepsina) e LBP (proteína de ligação a lipopolissacarídeos) estão sendo estudados como biomarcadores de translocação bacteriana, e I-FABP (proteína de ligação a ácidos graxos intestinais), REG3α (proteína 3α derivada de ilhotas regeneradoras) e Zonulina (zonulina ) estão sendo estudados como biomarcadores de lesão da parede intestinal.

A interação da proteína CD14 da membrana dos macrófagos com peptidoglicanos de gram-positivos e lipopolissacarídeos das paredes de bactérias gram-negativas leva à produção de sCD14-ST. A presepsina é um biomarcador para a fase inicial da sepse e um preditor de desfecho em pacientes sépticos.

A LBP aumenta a sensibilização dos receptores das células do sistema imunológico: macrófagos, monócitos, neutrófilos ao lipopolissacarídeo bacteriano, o que leva à ativação da resposta imune pela liberação de mediadores pró-inflamatórios. A lombalgia parece ser um biomarcador eficaz para translocação bacteriana e desenvolvimento de complicações sépticas.

I-FABP é uma proteína localizada nas vilosidades dos enterócitos maduros. Um aumento no nível de I-FABP no soro sanguíneo está associado a uma violação da permeabilidade da parede intestinal, o que foi comprovado em vários estudos.

As células de Paneth secretam a proteína antimicrobiana REG3α no intestino e, em caso de dano à parede intestinal, ela passa para a corrente sanguínea. Esta proteína é um biomarcador confiável de danos na parede intestinal.

Zonulina é uma proteína que desempenha um papel significativo na permeabilidade da parede intestinal. Abre as junções intracelulares entre as células do duodeno e do intestino delgado, o que leva a um aumento na permeabilidade da parede intestinal. Portanto, a zonulina sérica é um marcador de disfunção e aumento da permeabilidade da barreira intestinal.

Nas bases de dados de publicações (Scopus, Web of Science) não foram encontrados artigos sobre o estudo da relação entre o nível de biomarcadores de translocação intestinal, o nível de biomarcadores de lesão da parede intestinal e o nível de pressão intra-abdominal em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. Este estudo permitirá um estudo mais aprofundado da patogênese da translocação da microflora intestinal em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos, e também permitirá utilizar os resultados obtidos para prever o curso desta condição.

No âmbito deste Projeto, pela primeira vez, serão estudados os níveis de biomarcadores de translocação da microflora intestinal, biomarcadores de lesão da parede intestinal e pressão intra-abdominal em pacientes com diagnóstico de síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. A detecção dos biomarcadores séricos sCD14-ST, LBP, I-FABP, REG3α e Zonulin será realizada por imunoensaio enzimático. O nível de pressão intra-abdominal será medido pelo método de tonometria na bexiga através de um cateter uretral utilizando um medidor invasivo portátil de baixa pressão (IIND - 500/75) da Triton-Electronics LLC.

Os resultados científicos esperados do estudo da relação entre a pressão intra-abdominal, o fenômeno da translocação da microflora intestinal para a circulação sistêmica com a patogênese e dinâmica do desenvolvimento da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos terão impacto na melhoria adicional das táticas de tratamento desta patologia. Métodos inovadores para diagnosticar o fenômeno da translocação da microflora intestinal terão um efeito positivo no desenvolvimento do diagnóstico laboratorial e da ciência no Cazaquistão.

A revelação das relações entre biomarcadores de translocação da microflora intestinal, biomarcadores de lesão da parede intestinal e alterações na pressão intra-abdominal permitirá um estudo mais aprofundado dos mecanismos patogenéticos no desenvolvimento e curso da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos, dependendo de sua gênese , o que permitirá utilizar os resultados obtidos para prever os desfechos desta síndrome.

2.2. O objetivo do projeto é avaliar o impacto da hipertensão intra-abdominal, biomarcadores de translocação bacteriana e biomarcadores do dano à parede intestinal no curso e resultados da doença em pacientes com disfunção de múltiplos órgãos.

2.3. Objetivos do projeto:

1. Avaliar os indicadores de biomarcadores de translocação da microflora intestinal e biomarcadores de lesão da parede intestinal na circulação sistêmica durante o desenvolvimento e curso da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. Com base nos níveis críticos obtidos de marcadores de translocação da microflora intestinal e marcadores de dano à parede intestinal, será possível prever resultados adversos em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos.
2. Identificar diferenças no nível de marcadores de translocação bacteriana da microflora intestinal e no nível de marcadores de dano à parede intestinal em pacientes com hipertensão intra-abdominal. Em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos, os níveis de biomarcadores de translocação bacteriana da microflora intestinal e biomarcadores de danos à parede intestinal no soro sanguíneo correlacionam-se com indicadores de pressão intra-abdominal, independentemente da etiologia da hipertensão intra-abdominal.
3. Avalie o impacto do nível de pressão intra-abdominal no desenvolvimento e curso da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. Para avaliar o curso da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos, um marcador prognóstico adicional é a determinação do nível crítico de pressão intra-abdominal.
4. Determinar os níveis críticos de biomarcadores de translocação da microflora intestinal e biomarcadores de danos à parede intestinal para prever o resultado de doenças acompanhadas pelo desenvolvimento da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. Os níveis críticos obtidos de biomarcadores de translocação da microflora intestinal e biomarcadores de danos à parede intestinal serão indicadores significativos na síndrome de disfunção de múltiplos órgãos para prever um desfecho desfavorável.

3. Novidade científica e significado do projeto A Síndrome de Disfunção de Múltiplos Órgãos (MODS) é um distúrbio fisiológico potencialmente reversível que envolve dois ou mais sistemas orgânicos não envolvidos no processo, resultando em hospitalização em unidade de terapia intensiva (UTI). MODS resulta em internações mais longas na UTI e, em casos graves, leva a alta mortalidade (27%-100%).

Hoje, a translocação da microbiota intestinal é considerada um mecanismo chave para uma resposta inflamatória sistêmica aprimorada, levando à disfunção de múltiplos órgãos. A translocação da microflora intestinal é a penetração de bactérias intestinais através da mucosa intestinal em órgãos e tecidos internos normalmente estéreis [5]. Na unidade de terapia intensiva, em pacientes em estado grave, desenvolvem-se alterações em vários sistemas do corpo, inclusive o sistema imunológico reage com a produção de mediadores pró-inflamatórios endógenos, e devido a distúrbios da microcirculação, isquemia e hipóxia da parede intestinal, agravada por um aumento da pressão intra-abdominal, sua permeabilidade aumenta, sua função de barreira é prejudicada. Como resultado, as bactérias e/ou as suas endotoxinas penetram na barreira intestinal danificada e aumentam ainda mais a resposta imunitária, que se torna sistémica e, em última análise, conduz à disfunção de múltiplos órgãos.

Um aumento na pressão intra-abdominal afeta o diafragma, aumentando assim a pressão intratorácica e contribui para o desenvolvimento de insuficiência respiratória, aumento da PVC e pressão de cunha, resultando em estase venosa nos vasos das extremidades inferiores, o que reduz o débito cardíaco e o retorno venoso, aumenta a pressão intracraniana e diminui o fluxo sanguíneo visceral no intestino, pulmões, coração, rins e cérebro, o que contribui para o desenvolvimento da síndrome de falência de múltiplos órgãos.

O desenvolvimento de uma reação inflamatória sistêmica do corpo, a sepse, se deve à diminuição do suprimento sanguíneo visceral ao intestino, que se deve à translocação bacteriana da microflora intestinal para a circulação sistêmica, o que leva à disfunção dos órgãos internos. Nesse sentido, é importante determinar a translocação da microflora intestinal, bem como as alterações na permeabilidade da parede intestinal causadas pela hipertensão intra-abdominal.

Neste projeto científico, está previsto estudar os níveis de biomarcadores de translocação bacteriana (sCD14-ST, LBP), níveis de biomarcadores de danos na parede intestinal (I-FABP, REG3α e Zonulin) e pressão intra-abdominal em pacientes com múltiplas doenças. síndrome de disfunção.

A interação da proteína de membrana de macrófagos CD14 com peptidoglicanos de gram-positivos e lipopolissacarídeos das paredes de bactérias gram-negativas leva à produção de sCD14-ST [11]. A presepsina é um biomarcador para a fase inicial da sepse e um preditor de desfecho em pacientes sépticos.

A LBP aumenta a sensibilização dos receptores das células do sistema imunológico: macrófagos, monócitos, neutrófilos ao lipopolissacarídeo bacteriano, o que leva à ativação da resposta imune pela liberação de mediadores pró-inflamatórios [14]. A lombalgia parece ser um biomarcador eficaz para translocação bacteriana e desenvolvimento de complicações sépticas.

I-FABP é uma proteína localizada nas vilosidades dos enterócitos maduros. Um aumento no nível de I-FABP no soro sanguíneo está associado a uma violação da permeabilidade da parede intestinal, o que foi comprovado em vários estudos.

As células de Paneth secretam a proteína antimicrobiana REG3α no intestino e, em caso de dano à parede intestinal, ela passa para a corrente sanguínea. Esta proteína é um biomarcador confiável de danos na parede intestinal e translocação bacteriana.

Zonulina descrita pela primeira vez em 2000 por Fasano et al. é uma proteína que desempenha um papel significativo na permeabilidade da parede intestinal. Abre as junções intracelulares entre as células do duodeno e do intestino delgado, o que leva a um aumento na permeabilidade da parede intestinal. Portanto, a zonulina sérica é um marcador de disfunção e aumento da permeabilidade da barreira intestinal.

Nas bases de dados de publicações (Scopus, Web of Science) não foram encontrados artigos sobre o estudo da relação entre o nível de biomarcadores de translocação intestinal, o nível de biomarcadores de lesão da parede intestinal e o nível de pressão intra-abdominal em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos. Este estudo permitirá um estudo mais aprofundado da patogênese da translocação da microflora intestinal em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos, e também permitirá utilizar os resultados obtidos para prever o curso desta condição. Os resultados científicos esperados do estudo da relação entre a pressão intra-abdominal, o fenômeno da translocação da microflora intestinal para a circulação sistêmica com a patogênese e dinâmica do desenvolvimento da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos terão impacto na melhoria adicional das táticas de tratamento desta patologia. Métodos inovadores para diagnosticar o fenômeno da translocação da microflora intestinal terão um efeito positivo no desenvolvimento do diagnóstico laboratorial e da ciência no Cazaquistão.

Embasamento científico sobre o tema de pesquisa. A translocação bacteriana da microflora intestinal tem sido estudada pela nossa equipa científica há muito tempo, tanto em estudos experimentais como em estudos clínicos. Por exemplo, biomarcadores de translocação foram avaliados em modelos animais (ratos) de obstrução intestinal aguda obstrutiva e por estrangulamento. Verificou-se que o marcador LBP aumentou ao máximo no primeiro dia de íleo obstrutivo com diminuição da dinâmica no terceiro dia, no quinto dia o nível de LBP na obstrução intestinal obstrutiva foi muito maior do que no grupo controle (p =0,01). Além disso, existe uma relação de correlação direta entre lombalgia e marcadores de resposta inflamatória sistêmica (rsp=0,434, p=0,000). Ao avaliar o aumento da pressão intra-abdominal em ratos de laboratório, foi revelado um aumento estatisticamente significativo de sCD14-ST no soro sanguíneo de ratos com todos os graus de hipertensão intra-abdominal (p<0,01). Além disso, um aumento na pressão intra-abdominal de qualquer grau causa alterações patológicas nos órgãos internos (desde pequenas alterações patológicas após 3 horas, como edema pericelular e pletora capilar, até alterações grosseiras após 12 e 24 horas, como focos de necrose no cérebro, fígado, rins, pulmões e coração).

Em estudos clínicos em 100 pacientes com doenças cirúrgicas agudas dos órgãos abdominais (obstrução intestinal aguda, pancreatite aguda e colecistite), foram avaliados os níveis de marcadores de translocação microbiana. Ao mesmo tempo, foi encontrada correlação entre o nível de sCD14-ST e o aumento da pressão intra-abdominal tanto no pré-operatório (r=0,199; p=0,047) e 24 horas após (r=0,246; p=0,014). Além disso, os níveis de sCD14-ST aumentaram de acordo com o grau de hipertensão intra-abdominal, atingindo valores máximos no 4º grau da mesma. A manutenção a longo prazo da pressão intra-abdominal elevada em pacientes com patologia cirúrgica aguda contribui para a progressão da falência multissistêmica e para o desenvolvimento de sepse abdominal.

Está sendo realizada uma avaliação clínica do efeito dos marcadores de translocação da microflora intestinal no desenvolvimento de complicações inflamatórias generalizadas em pacientes com câncer colorretal. Como resultado do estudo, constatou-se que o nível de lombalgia em pacientes com câncer colorretal diminui dinamicamente no 3º dia de pós-operatório. A diminuição máxima da concentração de lombalgia, observada no 3º dia de pós-operatório, permite prever o desenvolvimento de síndrome de resposta inflamatória sistêmica e disfunção multiorgânica. O nível de sCD14-ST em pacientes que receberam tratamento cirúrgico para câncer colorretal, por sua vez, aumentou significativamente em caso de complicações de obstrução intestinal. Houve relação direta entre o aumento do nível desse indicador antes da cirurgia e a probabilidade de desenvolver complicações graves, como disfunção de múltiplos órgãos, resposta inflamatória sistêmica e outras complicações infecciosas e inflamatórias. Estudos anteriores de nossa equipe de pesquisa sobre este tema sugeriram uma relação entre o significado prognóstico dos marcadores de translocação microbiana e a pressão intra-abdominal em uma coorte de pacientes com disfunção de múltiplos órgãos.

4. Métodos de investigação e questões éticas O tipo de investigação realizada é investigação fundamental. O desenho do estudo está em conformidade com os princípios da Declaração de Helsinque da Associação Médica Mundial e foi aprovado pela Comissão Local de Bioética do NJSC KMU (protocolo nº 2 datado de 11 de outubro de 2022, número atribuído nº 12). Bases clínicas em Karaganda, onde será coletado material biológico: Hospital Multidisciplinar nº 1, Hospital Clínico Regional, Clínica da Universidade Médica. A pesquisa laboratorial será realizada com base no Laboratório de Pesquisa do Instituto de Ciências da Vida do NJSC KMU.

Principais hipóteses científicas do projeto:

1. O nível de marcadores de translocação da microflora intestinal e biomarcadores de danos à parede intestinal no soro sanguíneo se correlaciona com o nível de pressão intra-abdominal, independentemente da gênese da hipertensão intra-abdominal.
2. Os níveis críticos de marcadores de translocação da microflora intestinal e biomarcadores do dano à parede intestinal podem ser usados ​​para prever um resultado desfavorável na síndrome de disfunção de múltiplos órgãos.
3. O nível crítico revelado de pressão intra-abdominal é um sinal prognóstico adicional na avaliação do curso da síndrome de disfunção de múltiplos órgãos.

Material de pesquisa. Está planejado estudar biomarcadores de translocação bacteriana (sCD14-ST, LBP), biomarcadores de danos na parede intestinal (I-FABP, REG3α e Zonulin) no soro sanguíneo e medir a pressão intra-abdominal em 180 pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos.

Em seguida, os pacientes serão divididos dependendo do resultado em grupos com e sem desfecho fatal.

Critérios de inclusão: pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos de diversas gêneses, maiores de 18 anos.

Critérios de exclusão: idade inferior a 18 anos, gestantes, pacientes com infecção pelo HIV. A síndrome de disfunção de múltiplos órgãos será estabelecida de acordo com as escalas MODS (Multiple Organ Dysfunction Score) e SOFA (Sequential Organ Failure Assessment).

Para detectar biomarcadores de translocação microbiana no soro sanguíneo, a coleta de sangue venoso será realizada nos pacientes três vezes: quando forem detectados sinais de disfunção de múltiplos órgãos e no 3º e 7º dia de seu desenvolvimento. SCD14-ST, LBP, I-FABP, REG3α e Zonulin séricos serão determinados por ELISA no sistema robótico ELISA EVOLIS usando kits comerciais para cada um dos marcadores estudados.

A medição da pressão intra-abdominal será realizada em pacientes com síndrome de disfunção de múltiplos órgãos por meio de cateter uretral utilizando dispositivo eletrônico portátil "ILPM - 500/75" (medidor invasivo de baixa pressão) fabricado pela LLC "Triton - ElectronicS", Yekaterinburg , RF.

Técnica de medição da pressão intra-abdominal: 50 ml de solução isotônica de cloreto de sódio estéril quente são injetados na bexiga previamente esvaziada por meio de cateter de Foley com balão inflado por meio de seringa sem agulha. O cateter uretral está conectado ao dispositivo de medição. Com a válvula do cateter uretral fechada, é definido um valor zero, após o qual a válvula do cateter é aberta e a pressão intra-abdominal é registrada conforme indicação no display do aparelho Processamento dos resultados obtidos por métodos estatísticos será realizada através do programa IBM "SPSS Statistics v.23.0" com cálculo para cada indicador de mediana (Me), desvio padrão (DP), quartis inferior e superior (Q25-Q75), bem como a proporção e frequência de ocorrência de características qualitativas. Serão utilizados os testes não paramétricos de Wilcoxon e Mann-Whitney para variáveis ​​quantitativas e o teste de 2 quadrados e teste exato de Fisher para variáveis ​​qualitativas. Para identificar relações, será utilizado o coeficiente de correlação de Spearman, e o equivalente quantitativo da proximidade da relação dos sinais estudados com os desfechos de disfunção de múltiplos órgãos será determinado por meio do cálculo da razão de chances (OR). Os níveis limite de biomarcadores para prever o curso da doença e a ocorrência de complicações serão calculados por meio de análise ROC, e a construção de modelos matemáticos - por meio de equação de regressão. Ao mesmo tempo, α=0,05, 1-β=80%, a significância dos resultados está em p <0,05.

Riscos e suas soluções:

1. Com o aumento dos preços dos reagentes e materiais necessários devido à constante variação do câmbio, a maior parte das compras será realizada no 1º ano de implantação do projeto. Reduzir o número de estudos realizados mantendo a significância estatística sem perdas significativas para o projeto.
2. Ao alterar locais e datas de congressos e conferências com alteração nos custos de viagem, haverá alterações no número de viajantes de negócios.

Problemas éticos. Os participantes deste projeto comprometem-se a cumprir os princípios da ética científica, os padrões de honestidade intelectual, a prevenção da fabricação ou falsificação de dados, o uso de plágio, a falsa coautoria. O desenho do estudo está em conformidade com os princípios da Declaração de Helsinque da Associação Médica Mundial.

A inclusão no estudo será realizada somente após obtenção do consentimento informado por escrito do paciente. O termo de consentimento informado do paciente para o estudo foi elaborado de acordo com as recomendações da Comissão Local de Bioética da NJSC KMU. Antes de cada pesquisa, será explicado aos participantes a finalidade e os objetivos da pesquisa, bem como o procedimento para conduzi-la. De acordo com os princípios da boa prática clínica, os pacientes potencialmente elegíveis para participar no estudo serão informados da sua capacidade de recusar a participação em qualquer fase do estudo. Além disso, um dos critérios de exclusão será a violação ou limitação da sanidade e capacidade do paciente. A recolha e armazenamento das informações sobre o estudo serão realizadas em formato escrito e eletrónico através dos programas “Estatísticas”, Excel, bem como em cópias físicas no registo de registo. O acesso ao banco de dados dos participantes do estudo será fornecido apenas aos responsáveis ​​e executores do Projeto. A confidencialidade dos dados será protegida através da criptografia dos dados pessoais do titular com um número de identificação digital.

A publicação dos resultados do estudo no âmbito do Projeto será feita com referência obrigatória à fonte de financiamento, com indicação do número de registo do projeto. Para maior divulgação e popularização dos resultados científicos do estudo, será desenvolvida uma página web no site da NJSC “Karaganda Medical University”, com a descrição dos dados básicos sobre o Projeto, com atualizações regulares de conteúdo. Também está prevista a distribuição dos resultados do Projeto nas redes sociais.

Todos os resultados de pesquisas, textos de relatórios serão verificados por um grupo científico em sistemas anti-plágio licenciados. Após a confirmação da relação da disfunção de múltiplos órgãos com o nível de marcadores biológicos e o nível de pressão intra-abdominal, está prevista a obtenção de certificados de propriedade intelectual no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual e inclusão no cadastro estadual de direitos sobre objetos protegido por direitos autorais. Os direitos autorais serão compartilhados entre os membros da equipe de pesquisa com base em suas contribuições.