EJA Luni, Mai 28 2012 

Ropivacaina
In AL
1,5-3mg/kg
la 70 Kg 105-210 mg
solutie 0.5%
volum total 40 ml

Isofluranul induce deficienta cognitive
Au fost identificate deficienta de invatare si memorie dupa anestezie si interventii chirurgicale de durata. Deficientele au fost denumite POCD (postoperative cognitive disfuction). Frecventa lor a fost identificata astfel

– tineri (18-39) 36.6 %
– adulti (40-59) 30,4 %
– visnici (peste 60) 41,4 %

POCD se mentin pina la 3 saptamini la tineri si adulti iar la virsnici sint prezente si dupa 3 saptamini.
Un experimnet pe soareci a deovedit ca izofluranul induce deficiente de memorie si invatare mai frecvent la soarecii tineri la care induce si tulburare de plastie a sinapselor neuronale.
Sevoranul are, dupa unii autori aceleasi efecte.

Anunțuri

Evaluarea IOT dificila Luni, Mai 28 2012 

EJA mai 2012
J,C Rucker et all
Sensibilitatea tehnicilor clasice
– Scorul Mallampanti 49%
– Distanta tiro-mentoniera 20%
– Socrul de risc Wilson 46 %
IOT dificala
Autorii au propus un alt criteriu de evaluare.
Se pozitioneaza pacientul cu coloane cervicala in semiflexie si capul usor extensionat din articulatia atlantooccipitala. Se iau doua linii.
– linia NLA (necesary line of visoin) care uneste incisivii superiori cu marginea anterioara a cartilajului tiroid
– axul madibulei
Intersectia lor imparte linia mandibulei in doua segmente: segmentul anterior, B si cel posterior A.
Raportul B/A da informatii aspura dificultatii IOT. CU cit B este mai mare, cu atit dificultatea este mai mica si invers.
Tehnica nu si-a aratat superioritatea fata de cele mentionate mai sus.
Experienta pare sa ramina factorul decisiv in identificarea si managemnetul IOT dificila.

Microbiomul intestinal Vineri, Mai 18 2012 

AUICEM 2012

Microbiomul intestinal si apararea gazdei in timpul bolii critice
T.J.Schuijt, T.Vna der Poll, W.J.Wiersinga

Introducere
De multi ani s-a emis ipoteza ca tubul digestiv joaca un rol important si nefavorabil in favorizarea inflamatiei sistemice si a infectiilor in ICU. In timpul stresului si agresiunii mucoasa intestinala devine hipoxica, apar leziunile locale, isi pierde functia de bariera si se face posibila translocatia atit a corpilor bacterieni cit si a produsilor acestora. Procesul se crede ca este implicat in declansarea reactiei inflamatorii sistemice necontrolate asociata cu sepsis si MSOF. Datele noi acumulate despre microbiom i-a fortat pe cercetatori sa reevalueze vechea ipoteza a “intestinului ca motor al sepsisului”.
Microbiota intestinal este alcatuita dintr-un numar mare si variat de germeni care au un rol protector important asupra efectorilor imuni atit in sanatate cit si in diversele stari patologice. Totalitea inforamtiei genetice nucleare a acestor germeni a dost denumita “microbiom”
Microbiota intestinal este dominat de trei grupe de germeni (phyla)

– Firmicutes (G +)
– Bactaroides (G -)
– Actinobactaria (G +)

Exsita o mare variatie interindividuala.
Numarul total de germeni este mai mare decit numarul total de celule al organismului.
O microbiota sanatoasa si echilibrata este importanta pentru apararea gazdei fata de germeni patogeni invadatori. Ei intra in copetitie cu acestia pentru nutrienti, spatiu de dezvoltare, spatii de atasare fata de epitelii. In plus, germenii proprii organismului produc niste compusi denumiti bacteriocine care sint toxine destinate inhibarii cresterii altor bacterii.Microbiomul induce producerea de compusi antimicrobieni si mucus la nivelul celulelor intestinale. De asemenea sintetizeaza nutrienti, vitamine si alti metabolite. Un ultimo rol este acela de “priming” pentru clelulele imune efectoare sistemice.
Avindu-se in vedere rolul complex jucat de microbiom in economia organismului, este necesar sa se reevalueze impactul asupra organismului pe care il are antibioterapia ca factor destabiliztor si dereglant al microbiomului propriu organismului. Cu atit mai mult in ICU, unde majoritatea pacientilor primesc si o antibioterapie, uneori agresiva.

Microbiomul intestinal sanatos
Suprafata intestinala totala este de aproximativ 400m

Epiteliul intestinal si bariera mucoasa

– Celule

1.Enterocite
2.Celule enterocromafine
Secreta serotonina.
3.Celulele Paneth
Sint localizate in IS la nivelul criptelor Lieberkuhn.
Contin in citoplasma loc granule mari si lizozomi.
Secreta molecule efectoare ale sistmului imun innascut (defensine), lizozomi, PLA2, alfaTNF
4.Celulele microfold
Transporta bacterii si duc fragmente bacteriene prin bariera intestinala catre placile Payer.In placile Payer exista celule prezentatoare de antigeni (magrofagele si celulele dendritice). Placile Payer fac parte integranta din GALT (gut associated lymphoid tissue) impreuna cu gg mezenterici si limfocitele laminei proprii.
5.Celulele in potir (goblet) care secreta mucus
Toate acestea sint strins unite intre ele prin jonctiunile intercelulare (epithelial tight jonction) care regleaza permeabilitatea mucoasei intestinale si controleaza pasajul macromoleculelor.

– Bariera mucoasa
Este alcatuita din mucus care este produs de enterocite si de celulele in potir. Ea este dispusa la suprafata enterocitelor pe care o protejeaza de germenii patogeni si substante iritante ca enzime, substante chimice, agresiune mecanica.
Bariera mucoasa lipseste la nivelul celulelor microfold
Straturile superficiale de mucus sint populate cu germenii comensuali in timp ce straturile profunde sint in mod normal starile.

Compozitia microbiomului intestinal
Totalitatea germenilor intestinali formeaza “microbiota” intestinala. Totalitatea genomului acestor germeni a fost denumit “microbiom intestinal”.
Numarul total de germeni intestinal variaza intre 10la13 si 10la14 facind parte din 500-100 specii diferite. Predomina bacteriile, dar mai exista si virusi (5,8%) archeaea (o,8%), eucariote (0,5%). Microbiomul contine de cel putin 100 de ori mai multe gene decit genomul uman.
Exsita o mare variatie intre indivizii umani din punctual de vedere al microbiomului. In ciuda acestui fapt, studii recente la nivel mondial au permis sistematizarea microbiomului intestinal uman in citeva grupuri stabile denumite enterotipuri care nu depind de continent sau natiune sau etnie. Ceea ce permite precizrea faptului ca exista numai citeva variante de statusuri simbiotice echilibrate (gazada-microb simbiotic). Enterotipurile mentionate mai sus sint importante atit pentru fiziologia normala a indivizilor cit si pentru susceptibilitatea la infectii si tipul de raspuns imun.
Se anticipeaza ca identificarea enterotipului la diferitii pacienti ne poate da informatii despre cum reactioneaza acestia la diferitele tipuri de dieta si, ceea ce ne priveste pe noi, la administrarea de droguri.

Rrelatia bidirectionala intre sistemul imun si microbimul intestinal.

Abia a inceput sa se descifreze strinsa relatie care exista intre celulele mucoasei intestinale si microbiomul intestinal. Au fost descrise urmatoarele roluri: protectia fata de leziune celulara, optimizarea raspunsului imun al gazdei si rezistenta la colonizarea cu germeni patogeni. Mai mult, bacteriile intestinale sint importante in dezvoltarea imunitatii mucoasei intestinale. La soarecii care au continutul tubului digestive steril nu se dezvolta adecvat placile Payer care au centri germinativi imaturi, pezinta producere redusa de molecule antimicrobiene la nivleul celulelor epiteliale si reducere a producerii de anticorpi.

Secretia de molecule antimicrobiene si competitia pentru nutritie

Membrii microbiota intestinala secreta produsi antimicrobieni si intra in competitie pentru nutrienti si spatiu de dezvoltare cu germneii patogeni. La omul normal secretia de toxine si molecule antimicrobiene ca bactariocinele de care germenii saprofiti intestinali impiedica dezvoltarea germanlor patogeni.
Ex. Bacteriocinele (produse se secretate de G -) care au ca scop inhibarea cresterii unor germeni similari sau asemanatori inhiba si dezvoltarea altor bacterii ca Salmonella, Shigella, Klebsiella, Enterobacte si Esherichia.
O alta tehnica este aceea a competitiei pe substraturile nutritive. De aceea dieta si nutritia sint factori importanti in compozitia microbiota si fucntia sitemului imun.

Competitia pe nutrienti

Strategia este folosita de toti germenii.
Dieta prebiotica foloseste fibre nedigerabile care favorizeaza crestrea si dezvoltarea germenilor ne-patogeni.
Organismul uman obtine de la germenii sai intestinali saprofiti o serie de compusi ca

– enzime pe care el nu le produce cum ar fi cele necesare pentru polizaharidele vegetale de pectide din peretele celular

– anumiti produsi generate numai de bacterii

o SCFAs (short chain FAs)
o Acetat
o Propionat
o Butirat care este sursa energetica pentru entrocite si are rol important in reglarea functiei immune a enterocitelor

Interactiunea dintre MAMPs si PRRs
Cele trei clase de bacterii care formeaza flora intestinala exprima pe suprafata lor structuri moleculare comune denumite MAMPs (microorganism associated moelculare paterns)

– LPZ
– Peptidoglicani
– LAT (acidul lipoteichoic) G +
– Falgelina

Ele sint recunoscute de PRRs (patern recognition receptors)

– TLRs (14 variante)

o TLR4 – LPZ
o TLR2 – LTA (G +)
o TLR5 – flagelina

– NLRs nucleotide ologomerisatin domaine-like receptors

o Nod1 se gasesc pe enterocite
o Nod 2 se gasesc in celule Paneth din IS.
Ele identifica componente celulare ca
o peptidoglicani
o DAP (mesodiamino pimelic acid)
o MDP (muramyl dipetide)
Recunoasterea MAMPs de catre PRRs declanseaza o cascada de semnalizare intracelulara care duce la activarea NF-kB si intiaza respunsul imun antibcterian.
Compozitia microbiota intestinala si expresia PRRs variaza considerabil de-a lungul intestinului.
Celulele epiteliale intestinale (IEC) au exprimati pe ele urmatorii TLR: 1, 2, 3, 4, 5, 9. Expresia acestora creste in timpul infalmatiei.
Receptorii se exprima si au fucntii deferite in fucntie de zonele celulare, stimularea lor avind rezultate diferite.

Ex. Stimularea TLR 9 exprimat pe zona laterobazala a entrocitelor duce la activarea NF-kB prin inhibarea IkBalfa. Stimularea TLR9 exprimat la nivelul zonei apicale a aceluiasi enterocit duce la prevenirea activarii NF-kB prin acumularea de IkBalfa in citoplasma si blocarea activitatii acestuia. Stimularea TLR9 apical confera toleranta inclusive la nvelul altor TLRs.

In concluzie, polarizarea enterocitelor este mecnaismul unic care permite mentinerea homeostazie colonului si regleaza toleranta acestuia, impreuna cu inflamatia.

Ex. TLR 5 este exprimat numai bazolateral unde declanseaza producerea de chemochine (CCL-20 = chemokine ligand-20) si cytokine (IL-8) ca rspuns la stimularea cu flagelina. Soarecii care nu au TLR5 dezvolta colite spontane si au o crestere importanta a numarului de bacterii pe unitatea de volum de continut intestinal. Deficitul de TLR5 este implicat in sindromul metabolic “full bown” caracterizat prin : hiperlipidemie, hipertensiune, rezistenta la insulina, adipozitate crescuta.

MAMPs declanseaza eliberarea de mucina si ingroasa bariera de mucus.

Productia de anticorpi indusa de antigeni prin intermediul microbiomului

La om, cele mai multe Lf B activate se afla in tractul intestinal in asa fel incit acesta este cel mai mare producator de Ac din organism. Bariera intestinala poate fi penetrata de bacterii si fragmente bacteriene (peretele bacterian). Mecanismul implicat consta in primul rind de celulele microcutate (microfold cells) care transfera acesti antigeni catre celulele imune localizate in placile Payer. Celulele dendritice din placile Payer prezinta respctivii antigeni catre celulele T si B fie in placie fie dupa ce migreaza in gg.limfatici mezenterici. Celulele B localizate in lamina propria a placilor Payer secreta anticorpi (IgA, IgM) care sint transportati in lumenul intestinal de catre enterocite. In lumenul intestinal ramin fixat in stratul de mucus.
sIgA recunoaste si leaga germenii patogeni. Din acest motiv ei mai sint denumiti si “IgA naturali”. Infectia cu un anumit germen patogen este uramta de secretia anticorpilor sai specifici prin acest mecanism.

Efectul la distanta al florei microbiene asupra apararii gazdei.

In mod obisnuit produsii bacterieni trec bariera intestinala, ajung in circulatia sistemica si mentin sistemul imun in alerta avind atit efecte proinflamatorii cit si antiinfalamtorii

– Ex. MAMPs (peptidoglicani) ajung la mduva osoasa unde activeaza NLR (Nod 1) si realizeaza aici “activarea constitutionala” (constitutivly primed) a neutrofilelor

– Ex. de alti produsi care ajung in circulatie: SCAFs, Vitamine (K), ATP, butirat
SCAF si butirautl sint absorbiti in circulatia sistemica unde au efect antiinflamator prin inhibarea HDAC (histone deacetylase) si blocarea ulterioara a caii NF-kB.

Microbsmul intestinal in boala critica

– Afectarea homeostaziei intestinale in critically ill

Structura si functia barierei intestinale este perturbata in ICU iar microbiota intestinala este dezechilibrata.
Un studiu pe flora intestinala in ICU a folosit 3 clase de dezechilibru al florei intesinale pe care le-au comparat cu mortalitatea in MODS

a. single patern : 59%
b. depleted patern : 64%
c. diverse patern: 6%

Depletia florei intestinale normale permite popularea intestinului cu flora patogena.

– Afectarea permeabilitatii barierei intestinale

Citokinele proinflamatorii permeabilizeaza “tight joction”. Ca urmare antigenii luminali ajung in submucoasa unde se declanseaza o reactie inflamatorie bogata in cytokine…
Unii dintre patogenii intraluminali cum este E.Coli permeabilizeaza ei insisi “tight jonctiions”.
Cauze care duc la dezechilibrul microbiotei intestinale in ICU

– In starile critice avem de-a face cu apoptoza crescuta a enterocitelor. (Modalitatile de limitare a apoptozei sint urmate de cresterea supravietuirii la modelul murin.)
– Proceduri care au implicat flora intestinala
– Vasopresaoarele prin ischemia mucoasei si modificarea pH luminal
– Antiacidele prin modifacarea pH luminal
– Nutritia enterala inalt procesata si nutritia parenterala altereaza structura microbiota intestinala
– Opioizii se asociaza cu dezvoltarea excesiva a germenilor intestinali
– Antibioterapia prin modificarea constelatiei speciilor

Efectele antibioterapiei pe flora intestinala

Atb reduce numarul de germeni si prin aceasta reduce cantitatea de cytokine pro-inflamatorii in intestin.
Eradicarea unor anumiti germeni dezechilibreaza microbiota intestinala si permite dezvoltarea germenilor patogeni.

– se suprima germenii imortanti in lantul nutritional local al intestinului
– se suprima germeni care folosesc produsii toxici ai altora
– apar germeni care produc infectii nsoscomiale ca enterococul si clostridium in varientele lor rezistente la vancomicina

Decontaminarea selectiva a intestinului (SDD) cu antibiotice nerezorbabile care se adreseaza drojdiilor, G+ si G- este indicata de autori ca utila dar exista retineri al nivel mondial din cauza posibilitatii de selectie de germeni rezistenti.

Dincolo de antibiotice, modularea terapeutica a microbiotei intestinale in ICU

Scop

– Restabilirea florei intestinale echilibrate.
– Prin acest mod se doreste refacerea unui echilibru al raspunsului imun al gazdei.


Modalitati

– reinsamintarea completa de la donor santos

Ex. transferal de fecale pentru infectia severa recurenta cu clostridium

– Refacerea selectiva cu germeni nepatogeni sau numai cu MAMPs

Traditional, socul septic este considerat o supramanifestare a rapunsului prinflamator. Totusi, pacientii mor in depresie imuna severa dupa activarea buclei de contrareglare antiinflamatorie (CARS = compensatory anti-inflammatory response sindrome).
Ina cest context s-a incercat restabilirea microbiota intestinala. Rezultatele sint contradictorii.

Concluzii
1. Microbiota intestinala joaca un rol important in raspunsul imun sistemic al organismului.
2. Absorbitia de nutrienti si componente microbiene din GUT antameaza si sustine raspunsul imun celular sistemic.
3. Intestinul joaca un rol important in SIRS si MODS.
4. Cedarea barierei intestinale duce la aparitia in circulatia sistemica de germeni si toxine bacteriene.
5. Depletia intestinului de germenii florei normale face mucoasa vulnerabila, permite selectia de germeni patogeni virulenti si reduce primingul pozitiv al sistemului imun.
6. Este momentul sa se rigindeasca relatia organismului cu biocenoza intestinala.
7. Manipularea mictobiotei intesinale (in totalitatea ei sau numai pe componente) este o cale de viitor in terapia umana si mai ales in ICU.

Sitemul mHLA-DR Vineri, Mai 18 2012 

AUICEM 2012

Sistemul mHLA-DR in critically ill
A.Gouel, A. Lepape, B. Allaouchiche

Introducere

Infectile nosocomiale reprezinta o problema serioasa de sanatate. Frecventa lor in ICU este de 12% in2005. Unul dintre factorii de risc este imunosupresia. Imunosupresia este un element comun al multor stari grave ca sepsisul grav, traumatismul sever, chiurgia invaziva. In acest moment nu exista parametric usor de identificat si explorat care sa dea informatii adecvate si in timp util despre statusul imun. Unul dintre biomarkerii din domeniu care pare a fi interesant este mHLA-DR (monocyte human leukocyte antigen).

Prezentarea sistemului HLA

– Harta si nomenclatura

Sistemul HLA isi are genele localizate pe regiunea centromerica a bratului scurt al cromozomului 6 (banda 6p21.3).
HLA-DR apartine clasei II HLA care este exprimat constitutiv pe suprafata celulelor prezentatoare de antigeni (monocite, macrofage, celule dendritice, limfocite B). Expresia lor este controlata de un factor transcriptional unic C II TA (class II transactivator).
Ca structura sint glicoproteine care contin un dimer non-covalent si care are un sit de legare extracelular pentru antigen peptidic.

– Functii si polimorfism

Moleculele clasice ale sistemului II HLA sint implicate in prezantarea antigenului catre limfocitele CD4+T. Celulele prezentatoare de antigen internalizeaza antigenii circulanti. Dupa mai multi pasi, endosomii care contin antigenul fuzioneaza cu veziculele care contin molecule din clasa II HLA care leaga antigenii. Dupa legare complexele peptid molecula HLA sint prezentate pe suprafate celulei respective permitindu-se astfel interactiunea cu receptorii specifici de pe suprafata limfocitelor T. Ca urmare limfocitele se activeaza si se declanseaza raspunsul imun adaptativ.
Sistemul HLA este caracterizat prin extraordinarul sau polimorfism de la nivelul nisei sale peptidice. Pentru un anumit individ este util ca acest polimorfism sa fie cit mai mare. In acest mod se pot identifica cit mai multe molecule de antigen strain si se poate declansa activarea raspunsului imun adaptativ.

– Tehnici de masurare pentru mHLA

Pentru masurarea mHLA-DR se foloseste o tehnica standardizata de flow-cytimetrie validata in multe dintre laboratoarele Europei.
Probele de singe se colecteaza pe EDTA. Ele se pot pastra la +4 grade maximum 2 ore, timp in care este obligatoriu sa se coloreze. Citirea se poate face in 24 de ore daca probele se pastreaza tot la 4 grade.
Tehnica consta in marcarea o proba cu doua tipuri de anticorpi: anti CD14-a (specifici pentru monocite) si anti HLA-DR (in mod obisnuit cuplati cu phycorythin).
Rezultatele pot fi exprimate in trei moduri

– procent al mHLA-DR din totalul monocitelor
– folosindu-se MFI (mean of fluorescence intensity) ca o densitate a HLA-DR din populatia totala de monocite
– folosindu-se numarul de anticorpi anti HLA-DR exprimat pe monocit

mHLA-DR ca marker al functiei imune

– mHLA-DR: o reflectare a deactivari monocitelor

Primele ore de dupa o agresiune acut sint caracterizate de o furtuna a moleculelor proinflamatorii si corespund etapelor de declansare a SIRS. Foarate rapid se declanseaza o reactie compensatorie (CARS) care are ca scop limitarea evenimentelor declansate anterior. Daca cele doua reactii nu sint echilibrate se poate ajunge la doua situatii: evolutia catre SIRS care duce precoce la MOSD, MSOF si deces, sau imunosupresie tardiva care duce la deces prin suprainfetie sau infectii nosocomiale.
Mecanismele compensatorii se declanseaza la 10 ore de la debutul stresului. Printre acestea, deactivarea monocitelor este caracterizata de alterarea prezentarii antigenului de catre monocite. Aceasta deficienta se manifesta datorita reducerii sau disparitiei HLA-DR cu reducerea inducerii raspunsului specific al celulelor T prin prezentarea neadecvata de antigeni si modificarea secretiei de citokine proinflamatorii ca raspuns la agresiunea germenilor patogeni.
mHLA-DR caracterizeaza fenotipul inflamator a monocitelor circulante si este legatura dintre imunitatea innsacuta si imunitatea adaptativa. Nivelul lor de exprimare pe suprafata membranei celulare este suma efectelor multiplilor mediatori implicate in raspunsul organismului la diferiti factori de stress, in particular la diferite citokine. De aceea expresia mHLA-DR este considerate a fi un indice global al functionarii sitemului imun.

– Factori care influenteaza expresia mHLA-DR

Expresia mHLA-DR nu este influentata de virsta, sex, etnie, momentul zilei,sau anotimp, nivel de alcool.
Multe dintre terapiile comune nu o influenteaza : corticoterapie, catecolamine exogene, tratament cu imunosupresoare, administrare de singe si derivati, antibiotice.
Expresia este stimulata de: GM-CSF, IFNgamma, G-CSF si inhibata de IL-10, TGF-beta, Pg, LPZ.

Expresia mHLA-DR in sepsis

– Predictia pentru infectia secundara in sepsis

Dinamica normala a mHLA-DR in sepsis.
In mod obisnuit parametrul scade la debutul sepsisului cu mai mult de 40%. Gradul de reducere coreleaza pozitiv cu gravitatea sepsisului si negative cu scorurlile SOFA si SAPS, precum si cu PCT.
Evolutia poate avea doua sensuri
1. revenirea la valorile de normal in citeva zile ceea ce se traduce prin predictia de evolutie favorabila
2. mentinerea valorilor reduse sau scaderea lor in continuare ceea ce atentioneaza asupra riscului de infectie secundara si coreleaza bine cu evolutie nefavorabila

– Predictia de mortalitate

Datele sint contradictorii. Exista studii in care predictia de mortalitate a fost buna si altele in care nu a fost satisfacatoare. Rezultatele diferitelor studii nu pot fi comparate din cauza lipsei de omogenitate a lor in ceea ce priveste startificarea pacientilor, patologii, modalitati de dozare si expriamre a valorilor.

Supravegherea tratamentului imunostimulant in sepsis

– In sepsis s-a incercat imunostimularea cu IFN-gamma si CSF (GM-CSF, G-CSF)
– Studii initiale cu IFN-gamma au identificat beneficii in termen de evolutie clinca ceea ce studii ulterioare nu au mai reusit sa identifice.
– Studii in vitro au identificat cresterea expresiei mHLA dupa stimularea cu factorii de stimulare de mai sus. Studii in vivo au identificat o reducere a frecventei infectiilor secundare dar fara rasunet pe mortalitatea generala.
Se considera ca este bine sa se stratifice populatiile tinta prin mHLA-DR si sa se administreze numai la cele la care se identifica reducerea markerului respectiv.


Alte situatii

– Traumatismul grav

Genereaza imunodepresie ca in situatia post-septica. Reducerea nivelelor de mHLA-DR coreleaza pozitiv gravitatea traumatismului.
Dinamica mHLA-DR este similara cu cea din sepsis.
Revenirea valorilor la normal in 7 zile este predictie de evolutie buna, nerevenirea sau continuare scaderii sint semen de suprainfectie. Corelatiile de mai sus sint confirmate de mai multe studii clinice.

– Chirurgia invaziva (chirurgia cardiaca, chirurgia toracica, chirurgia abdominala, neurochirurgia, transplantul de orice tip)

Genereaza imunosupresie tranzitorie care este identificata de mHLA-DR. Magnitudinea imunosupresiei variaza intre studii de la 40% la 80%. Revenirea la normal a valorilor mHLA-DR se realizeaza cel mai adesea la 6-7 zile de la agresiunea chirurgicala. Persistenta in timp a modificarilor de tip imunosupresor se insoteste de suprainfectie. Fenomenul este mai frecvent la copii. Nu au fost precizate valori prag pentru interpretare, ci mai degraba este utila urmarirea dinamicii valorilor markerului.

– Pancreatita acuta

Si in aceasta situatie s-a identificat o reducere a markerului care coreleaza cu gravitatea pancreatitei. Depresia imuna este de lunga durata si este paralela cu posibilitatea de aparitie tardiva a suprainfectiei leziunilor pancreatice din a treia saptamina de evolutie sau mai tirziu.

– Marii arsi

mHLA-DR scade tardiv in aceasta situatie cu maximum atins intre ziua a saptea si a zecea perioada in care apare si suprainfectarea marelui ars.

– Stroke

Imunosupresia a fost identificata de mai multe colective cu maximum in ziua a 3-a. Daca pacientul dezvolta o suprainfectie depresia imuna se prelungeste la circa o saptamina.

Epigenetica si sepsiul sever 2012 Marți, Mai 15 2012 

AUICEM 2012

Mecanisme moleculare in sepsisul sever: abordare din prisma epigeneticului
W.F. Carson, S.L. Kunekel
Pg 3-11

Sepsisul sever, socul septic, arsurile, stroke-ul si leziunea de ischemie re-perfuzie au in comun anumite mecanisme fiziopatologice. In ciuda diferitelor lor etiologii au multe similaritati din punctul de vedere al evolutiei imunologice.
Supravietuitorii unui soc sever traiesc semnificativ mai putin dencit populatia generala. Reducerea duratei de supravietuire coreleaza cu susceptibilitate crescuta la infectii nosocomiale si infectii oportunistice.
Supravietuitorii unui soc sever si cei ai traumatismelor prezinta adesea fenotipuri imunosupresoare particulare care implica atit sitemele de celulele implicate in procesul imun cit si functiile lor. Aceste fenotipuri au fost identificate atit la om cit si la animale. Sepsisul sever si infalmatia se asociaza adesea cu apoptoza masiva la numeroase nivele dintre care apoptoza celulelor imune este cruciala; fenomenele imunologice observate dupa aceea sint adesea asociate cu acesata pierdere masiva de celule imunitare. Totusi, resectiva deficienta definita adesea drept imunosupresie post-septica persista adesea in ciuda eventualei reveniri a numarului de celule imunitare (atit in singele periferic cit si in organele limfatice) la nivelul anterior agresiunii.
Scopul principal al cercetarilor contemporane in imunosupresia indusa de sepsis si cea indusa de socul sever este acela de a elucida mecanismele moleculare care stau la baza fenomenului de imunosupresie persistenta IN celulele care au supravietuit sepsusului sever si si-au revenit dupa evenimentul apoptotic.
Implicatiile clinice sint evidente.
In sepsisul sever continua sa existe putine posibilitati de diagnosticare a imunosupresiei. Singura modalitate disponibila este analiza functionala a leucocitelor (functional analysis of leukocyte function). Legatura dintre inflamatia severea si imunodepresie ramine o cutie neagra care trebuie descifrata la nivel molecular. Este o sarcina importanta aceea de a se identifica un tratament pentru imunosupresia post-septica .Din cealalta perspectiva, folosirea imunosupresoarelor pentru tratamentul unor boli cornice pot duce la reducerea supravietuirii in acut prin modularea neadecvata a functiei imunitare.
Un ultim scop al actualei prezentari este acela de a identifica legaturi intre stresul fiziologic al raspunsului fazei acute si evolutia imunologica pe termen lung a pacientului care supravietuieste unui episod inflamator amenintator de viata.
Date recente din domeniul epigenetic au furnizat citeva informatii despre conexiunile dintre infalmatia severa, reglarea functiei genice si functia celulelor imune.
Epigenetica este un cimp larg de studiu care circumscrie toate mecanismele celulare implicate in reglarea functiilor genelor fara sa se modifice structura acestora.
Exemple de mecanisme epigenetice

– modularea fucntiei genei (de tip silencing) prin metilarea AND
– modularea expresiei genice prin modificarea histonelor
– modularea fucntei genelor prin modificari postranscriptionale la nivelul mRNA prin expresia mcro-RNA.

Epigenetica joaca un rol fundamental in biologie mai ales in controlul diferentierii celulare de la progenitorii multipotenti la celulele mature specializate.
Epigenetica controleaza

– hematopoeza
– activarea si lineage commitment (filiatie angajata, maturare ?) a leucocitelor adulte

Raspunsul imun productiv necesita insumarea tuturor celor trei mecanisme epigenetice pentru a conduce functia genica. Un coroloar al acestei afirmatii este acela ca daca ne aflam in fata unui control incorect al activitatii genice raspunsul imun va fi neadecvat. Modularea raspunsului genic prin mecanism epigenetic la nivelul celulelor imune a fost pus in legatura cu unele boli

– boli autoimmune
– imunosupresie

Epigenetica joaca un rol din ce in ce mai mare in intelegerea fiziopatologiei sepsisului, socului, traumatismelor dar si a imunosupresiei post-septice.

a. Mecanismele epigenetice controleaza functia leucocitara in post-sepsis

In ciuda acumularii importante de date si posibilitati terapeutice in domeniul sepsisului mortalitatea continua sa fie mare. (nn Date statistice din 2011 vorbesc despre mortalitate de cel putin 35% in sepsiul grav si socul septic in tarile dezvoltate. In tarile nedezvoltate mortalitatea ramine la cel putin 50%). Ea se explica prin complexitatea acestei stari care implica

– furtuna citokinica care este un complex dificil de inteles de molecule intredependente
– disfunctia multipla de organ
– distructii tisulare multiple

Sint implicate toate componentele sistemului imun atit componenta celulara cit si cea umorala dar si cea innascuta si cea dobindita. Exista o multitudine de stimuli care influenteaza activarea si functionarea fiecarui subset de celule immune. Din cauza coplexitatii procesului, adesea terapiile care au ca tinta mediatorii proinflamatori esueaza in a controla raspunsul inflamator in sepsis. Un exemplu important este folosirea de anticorpi anti alfaTNF in acest scop. Desi alfaTNF joaca un rol crucial in furtuna citokinica blocarea lui prin anticorpi specifici nu a fost urmata de imbunatatirea evolutiei pacientului septic cu exceptia situatie particulare in care se bloarea alfaTNF se realizeaza intr-un interval foarte limitat si precis de evolutie a sepsisului. Rezultatele aceste aduc in atentia noastra multifactorialitatea raspunsului septic dar si necesitatea de a ne adresa, pe de-o parte unor multiple tinte alese dintre medaitorii proinflamatori si pe de alta parte obligativitatea ca interventia sa se realizeze in fereastra de timp adecvata.
Pentru depasirea SIRS sistemul imun al pacientului trebuie sa controleze expresia unor numerosi mediatori pro-inflamatori la nivelul mai multor tipuri de celule.
Multe dintre mecanismele moleculare care care controleaza trecerea de la SIRS la CARS (compensatory anti-inflammatory response syndrome) sint cu spectru larg cum ar fi:

– cresterea globala a citokinelor antiinflamatorii ca IL-10 si TGF beta
– cresterea citokinelor care guverneaza calea Th2 ca IL-3 si care contracareaza raspunsul Th-1

Aceste doua mecanisme nu reduc activ supra-expresia continua a citokinelor pro-inflamatorii. Ele se adreseaza suprimarii functiei inflmatorii a celuleor implicate atit la nivelul mecanismelor imune innascute cit si la nivelul celor dobindite.
Identificarea mecanismelor epigenetice endogene care duc la fenomenul de “gene silencing” pot permite identificarea unor tinte terapeutice moleculare interesante.
Identificarea markerilor asociati cu dezvoltarea CARS si imunosupresia post-septica va permite identificarea pacientilor care sint la risc de a dezvolta un sepsis sever sau un soc septic.

Markeri CARS si imunosupresie post-septica

– reducerea activitatii potentiale a celulelor mieloide si limfoide ca raspuns la al doilea stimul (cum ar fi liganzii TLR sau Ag) in contextual complexului MHC.

Ea se evidentiaza prin reducerea producerii de cytokine proinflamtorii la cea de-a doua stimulare.
La nivelul celulelor dendritice scade productia de IL-12 dupa sepsis. Acest deficit se traduce prin reducerea rezistentei la infectarea cu germeni oportunisti cum este Asperillus fumigatus.
Macrofagele prosuc mai putine IL-12 si alfa-TNF.
La nivelul celulelor CD4+T se observa o dereglare a generarii de cytokine prin liniile Th atit in vitro cit si in vivo. Se identifica si o modificare a fenotipului citokinic al Th-1 si Th-2 precum si o tendinta crescuta a celulelor naïve efectoare DC4-T sa devinta T reglatoare.
Concomitent au fost identificate mecanisme epigenetice precise care se mentin la distanta de evenimentul declansator.
Studiile sint executate in vitro.

Celulele macrofage

– studiile s-au realizat mai ales cu LPZ urmarindu-se toleranta la acestea

S-a observat ca la a doua expunere la LPZ a macrofagelor acestea devin refractare desi la prima expunere raspunsul secretor a fost adecvat. In acest caz s-au identificat urmatoarele modificari epigeneice:

– cresterea nivelului de metilare represiva H3K9 in regiunile promoter Il 1b si Tnfn care are ca rezultat reducerea producerii de IL 1beta si alfa-TNF.

– Pe regiunea promoter Tnfa actioneaza doua enzyme (histonmetil transferaza G9a si ADNmetil transferaza Dnm+3a1b). Ele sint implicate in realizarea tolerantei la LPZ

Studiile de mai sus au fost realizate in vitro.
Studii in vivo au urmarit nivelul de exprimare al macrofagelor pulmonare pentru acetilarea (H4) si metilarea (H3K4) histonelor in regiunile promoter (Il 12p35 si Nos 2) pentru sinteza de alfaTNF.
Se presupune ca mecanismele descrise mai sus sint importante pentru imunospuresia post-septica.

Celuele dendritice din linia mieloida

Ele au fenotip citokinic asemanator magrofagelor.
Iai reduce productia de Il-12 sub stimularea TLR si cu implicarea Th1 si CD4+T ca urmare a modularii histonelor (H3K4me, H3K27me) la nivelul promotorilor Il2p35 si Il12p40

Celulele CD4+T

Socul septic este considerat un sindrom imun interesind mai ales sistemul imun innascut declansat pe calea de semnalizare a TLR la expunerea la germeni patogeni si produsi microbieni care necesita sau nu prezenta celule necrozate.
SIRS si CARS implica mai ales sistemul imun adaptativ.
Ex. Sistemul celulelor T produc IL-2, IFNgamma si IL-17A. Ele joaca un rol important in furtnuna citokinica prin favorizarea proliferarii leucocitare, activarea liniei Th-1, generarea sau acumularea de neutrofile.
Switcu-ul SIRS – CARS coreleaza cu cresterea citokinelor generate tot de celule T (IL-10, IL-4). Ambele suprima sau modifica raspunsul Th1 central la sepsis.
De asemenea, switch-ul SIRS – CARS coreleaza cu o crestere a celulelor T periferice reglatoare si poate functiona ca sabie cu doua taisuri. Celulele T reglatoare pot suprima inflamatia nedorita din SIRS dar lasa gazda vulnerabila la infectii secundare.
Sitemul imun adapataiv este foarte important pentru apararea fata de o mare varietate degermani patogeni dar modularea lui este generatoare de imunosupresie.
Deficeinte ale fucntiei celulelor CD4+T dupa sepsis rezulta din reducerea raspunsului proliferativ, modularea producerii de citokine, cresterea apoptozei in tesutul limfoid. Exista studii care asociaza modularea in modificarea histonelor cu deficientele de activare de mai sus si furnizeaza un mecanism molecular pentru filiatia atribuita a limfocitelor Thelper (Th lineage commitment).
Dupa inceperea sepsisului, in timpul trecerii de la SIRS la CARS celulele CD4+T prezinta un raspuns citokinic inhibat pentru Th1 in loc de Th2. Acest fenomen poate fi atribuit partial reducerii producerii de IL-12 de catre celulele dendritice post-septice. Totusi, acest comportament se mentine chiar dupa restimularea in vitro a celulelor in absenta unor celule accesorii. Ceea ce-i face pe cercetatori sa se orienteze catre un mecnism inhibitor intrinsec care duce la inhibarea generari raspunsului Th1. Celulele CD4+T de la animalele post-septice prezinta o crestere a metilarii represive de la nivelul H3K27 a promotorului Ijng care este o gena critica pentru functionarea Th1. Ca urmare scade productia de INFgamma in populatia de celule CD4+T care pot fi ininfluentate pe filiera Th1. Se ajunge in acest fel la modificari de lunga durata ale activitatii celulelor CD4+T post-septice. Autorii dau ca exemplu cresterea metilarii H3K27 in regiunea promoter Gata3 (care este un factor de transport important in Th2) care coreleaza cu un ”lineage commitment” incomplete la Th2. Cresterea metilarii H3K9 in regiunea promoter Foxp3 (un factor reglator al trasncriptiei in celulele T) coreleaza cu cresterea numarului de ceule T reglatore si cresterea activitatii acestora in celulele CD4+T post-septice.
In ambele cazuri se ajunge la modificri importante ale functiei CD4+T.

In concluzie
Este limpede ca situatii cu raspuns inflamator sever, amenintatoare de viata, pot avea efecte semnificative si de lunga durata asupra raspunsului imun. Un rol important il au celulele mieloide si limfoide prin supresia producerii de citokine si modularea a ceea ce se numeste ”linage commitment decisions”. Cunostintele in domeniu continua sa fie insuficiente.
Ex. Depsre cum se modifica in “+” sau “–“ activitatea enzimelor care modifica histonele se stie putin ca despre fenoemnul epigenetic in totalitate.

b. Enzimele care modifica histonele in sepsis: reglarea functiei laucocitelor si gravitatea bolilor.

Se crede ca expresia si sau activarea enzimelor care modifica histonele pot fi afectate de inflamatia sistemica. De asemenea este posibil ca enzimele acestea sa joace un rol important in declansarea si desfasurarea furtunii citokinice prin activarea locilor proinflamtori.
Mecanismele sint greu de investigat din cauza conplexitatii fenomenelor si a lipsei animalelor modificate in acest sens. De asemnea, moleculele disponibilie nu au efecte tintite pe fenomenele de interes.
Studii recente au arata totusi ca sepsieul si functia imuna celulara asociata sepsisului por fi modificate prin modificarea (modularea) activitarii enzimelor care modifica histonele.
Histonele pot suferi fenomene de metilare, acetilare, fosforilare…etc.
S-a lucrat pe enzime de tip deacetilaza (HDACs = histone deacetylase enzymes) si inhibitori ai acestora (HDACIs = histone deacetylase inhibotors).
Pe singe uman s-a folosit calsa de inhibitori de mai sus si s-a obtinut blocarea sau reducerea producerii de citokina dupa stimularea cu LPZ.
Pe modele experimentale in vivo s-a obtinut:

– reducerea markerilor de sepsis (infiltrat celular, nivelul seric de citokine )
– reducerea grabitatii sepsisului tradusa prin rducerea mortalitatii.

Studiul metilarii histonelor se confrunta cu lipsa agentilor active in acest sens. Totusi, a fost creat un model de soarece modificat genetic in acest sens pe care se lucreaza.

Concluzii

Sepsisul grav si socul septic se caracterizeaza prin supa-producerea necontrolata de chemokine si citokine proinflamatorii care duc la generarea unui raspuns inflamator sistemic, care, la rindul sau este urmat de leziuni celulare si crestera mortalitatii.
Mecanismele epigenetice de control al activitagii genice joaca un rol fundamental in generarea raspunsului septic. Studiul acestor fenomene complexe este la inceput. Este posibil ca intelegerea fenomenului sa aduca in atentia noastra noi tinte terapeutice. Numai sa nu se intimple la fel cum s-a intimplat cu descifrarea functiei TLRs a caror manipulare nu a pemis, inca, imbunatatirea ingrijirii pacientului septic.

Imi permit sa fixez o amintire recenta si niste observatii.
La deschiderea congresului din primavara aceasta de la Bruxeles, linga mine s-au asezat doi mai tineri colegi de specialitate.
Tinindu-se seama de importanta care se acorda in acest moment intelegerii fenomenului epigenetic, una dintre cele patru prezentari din ceremonia de deschidere s-a referit la metilarea histonelor si importanta lor in controlul activitatii genice. Stimatii mei colegi au suportat prlegerea pina pe la mijolc, dupa care s-au declarat nemultumiti: Treaba asta cu metilare nu o mai suport, a zis domnisoara si s-a ridicat sa pleca insotita de tinarul sau companion. Si au plecat.
La fel am patit-o mai tirziu cu o alta colega care era foc de suparata pe cleulel dendritice, acelea care au rol fundamenatal in decalnsareaa sepsisului, intretinerea lui si depresia imuna post-septica.
Din nefericire, ceea ce nu intelegem, ignoram si ne intoarcem la lucrurile cunoscute noua carora le acordam o mult mai mare importanta decit merita. Si tot din nefericire, atunci cind evenimentele nu se desfasaora asa cum ne asteptem, nu ne intoarcem la ceea ce nu stim ca sa incercam sa intelegem ci dam cele mai fantasmagorice explicatii folosindu-ne de ceea ce stim.
Si aici remeorez momentul in care s-a nascut imunitatea ca stiinta si absurditatea primei teorii in domeniu.
In laboratorul lui Pasteur, lucra un umil cercetator, pe numele sau Roux (daca nu ma insel). Se lucra la studiul unui germene cu care erau infectate niste gaini. La un moment dat, un lot de gaini desi corect injectate de respectivul cercetator nu au facut boala. Nefacind boala, Roux le-a lasat printre gainile sanatoase. La o a doua testare, printre gainile ijectate s-au numarat si citeva dintre gainile din lotul cu pricina. Toate animalele de expetienta au facut boala, mai putin acestea. De data aceasta, Pasteur a sesizat fenomenul iar Roux si-a adus aminte de evenimente privind cu groaza la maestru… si asteptind un perdaf pe masura. Mastrul nu numai ca nu l-a certat, l-a lasat in boii lui si s-a retras singur citeva zile perioada in care nu a vorbit cu nimeni. Dupa ragazul de meditatie a iesit cu prima teorie care incerca sa explice mecanismele imunitatii prin aberanta ipoteza a consumului de substrat. Prima injectare care nu a reusit sa produca boala a dus la consumul substratului necesar dezvoltarii germenilor ceea ce a facut ca la o a doua injectare acestia sa nu mai aiba pe ce sa se dezvolte…
Asa s-a nascut imunoloigia si ipoteza gresita a consumului de substrat a stat la baza producerii primelor vaccinuri si folosiea lor in practica.
Pasteur a fost un gigant al gindirii biologice, in ciuda pregatirii sale de chimist, pe cind Roux n-a fost decit un modest lucrator in domeniul biologiei care nu s-a remarcat prin aproape nimic si care nu s-a putut molipsi de la genialitatea mentorului sau.
Ma tineri colgi si prieteni,
Nu ignorati marile descoperiri ale vremurilor voastre. Incercati sa le sesizati si sa le integrati in sistemul dumneavoastra de gindire medicala. Nu va limitati numai la protocoale. Protocoalele va apara de malpraxis-ul oficial si de avocati, dar nu va deschid perspective noi. Nu asteptati ca sefii specialitatilor dumneavoastra sa ajunga sa sesizeze importanta desoperirilor contemporane. Este posibil ca dinsii sa le vada mult prea tirziu. In acest moment informatia biologico-medicala la nivelul sau teoretic in cele mai multe dintre domeniile noastre este in urma cu cel putin 5-10 ani fata de starainatate.

Joan Baez Marți, Mai 1 2012 

Pentru ca sint intr-o dispozitie melancolica, Joan Baez