The compensatory antiinflamatory response syndrome in critically ill patients

Clinical Chest Medi dec 2008; 29 (4) 617

NS Ward, B Cassely, A Ayala

CARS Descris pentru prima data in 1996 de catre Bone.

Este un raspuns complex si incomplet inteles al organismului la o infectie severa sau traumatism grav.

Consta intr-un proces de dezactivare SIRS si restabilire a homeostaziei.

Nu exista numai in tandem cu SIRS si poate exista si indpendent.

Este, de fapt, un proces de autoimuno supresie.

Definirea clinca a CARS

Declansarea inflamatiei se realizeaza pe doua cai: corpi bacterieni si detritusuri celulare.

Efectorii sint reprezentati de o retea celulara care recunoaste prin receptori specifici atit corpii bacterieni cit si celulele alterate.

– Limfocitele

  • – recunosc elementul decalnsator
  • – ingera aceste elemente
  • – prezinta pe suprafata celulara receptori care activeaza alte celula (Mo)
  • Se declanseaza astfel cresterea numarului si activarea unor celule ca PMN si LfB. Procesul este mediat de IL 1 si TNF.

Efectele clinice

  • – febra
  • – pierderi capilare
  • – vasodilatatie
  • – expresia proteinelor de osc termic la nivelul ficatului

Componentele clinicii CARS

  • – anergie cutanata
  • – reducerea numarului de Lf prin apoptoza
  • – reducerea raspunsuui citokinc al Mo stimultate
  • – reducerea numarului de receptori HLA (human leukocyte antigen) de la nivelul monocitelor
  • – expresia citokinelor inflamtorii : IL 10 (care suprima expresia TNF)

Limfocitele si CARS

1. Limfocitele joaca un rol central in sepsis.

Limfocitele CD4 se impart in doua tipuri

  • LfTh1 care secreta citokine inflamtorii: TNF, INF gamma, IL 2
  • LfTh2 care secreta citokina antiinflamatorii : IL 4, IL 10.

In CARS s-au identificat

  • – reducerea functiei LfTh1
  • – mentinerea sau cresterea functiei LfTh2

2. NKT – limfocitele natural killer-T cells

Sint implicate in imunosupresie. Blocarea NKT duce la blocarea imunosupresiei

3. gamma dT-cells – celulele gamma delta care sint limfocite implicate in procesul proinflamator

Celulele prezentatoare de antigeni

1. Monocitele

  • – prezinta antigenii prin expunerea lor pe HLA
  • -secreta citokine proinflamatorii : TNF, IFN gamma, IL 1

Dupa traumatism si sepsis functia Mo scade pe ambele linii. Daca se intimpla asa ceva, gradul de suferinta monocitara este predictibil pentru aparitia infectiilor secundare severe.

2. Celulele dendritice (DCs)

Sint un mediator important al raspunsului imun.

Ele nu se identifica in mod sistematic in singele pacientilor in nici o tara alumii in acest moment.

S-a constat ca numarul lor scade semnificativ in modelul de sepsis cu punctie cecala.

La paceintii care supravietuiesc dupa sepsis s-a constat ca numarl de DCs este semnificativ mai mare decit la cei care nu supravietuiesc.

Ele pot fi identificate si in splina. In sepsis numarullor este redus la pacientii care nu supravietuiesc.

Citokinele in CARS

Numarul citokinelor impilcate in CARS este mare.

Cea mai importanta pare sa fie IL 10.

  • – are multiple roluri in imunosupresie
  • – down-regleaza TNF (cel mai important rol)
  • – administrarea ei in modelele animale de sepsis a dis la efecte +/- care depind de momentul (raportat la debutul sepsisului) in care se administreaza dar si de gravitatea sepsisului. Numarul de germeni din tesut coreleaza pozitiv cu nivelul IL 10.

Daca raspunsul inflamator a fost blocat (prin pre-tratarea cu antagonisti ai receptorului IL 1) mortalitatea a crescut paralel cu numarul germenilor din tesuturi.

Blocarea IL 10 scade mortalitatea (catre sfirsitul primei perioade de 12 ore)

In concluzie

IL 10 ajuta la mentinerea unui echilibru a sistemului imun in inflamatie. Totusi, manipularea nivelelor de IL 10 este foarte periculoasa.

Apoptoza

Apoptoza masiva a popultiilor de celule imune pare sa die un marker important al raspunsului CARS in sepsis.

Preluarea celuleor apoptotice de catre Mfg si DCs stimuleaza toleranta imuna prin elbcerarea de citokine ant-iinflamtorii (IL 10, TGFbeta) si suprmarea citokinelor pro-inflamatorii.

Pacientii care mor de sepsis, soc septic si sepsis grav au apoptoza excesiva a Lf si a celulelor epiteliale ale tubuli gastro-intestinal. Ceea ce nu se intimpla in sepsisul simplu si la pacientii critically ill non-septici.

Alte probleme legate de CARS

Biomarkeri

– raspunsul limfocitelor la stimulare cu factorii mitogeni este semnificativ redus

– Mo isi down-regleaza HLA. Gradul de down-reglare depinde de prezenta sau absenta sepsisului di de momentul evolutiei acestuia.

– nivele de IL 10 coreleaza pozitiv cu disfunctiile de organ si mortalitata

– IL 10 / TNF alfa are putere de predictica superioara pentru mortalitate la pacientii cu febra.

Terpaii potentiale

Avind in vedere ca mecanismele CARS sint incomplet intelese s-a facut putin pentru folosirea datelor in terapia sepsisului. In acest sens exista doua grupuri de studii: studii hormonale si studii citokinice.

Studiile hormonale

– testosteronul pare sa aiba efect negatv asupra evolutiei sepsisului si traumei. Mecanismul de actiune pare sa fie modularea raspunsului imunosupresiv.

Exista doua studii care folosesc hormoni estrogenici si au obtinut imbunatatirea moralitaii la sepsisul pe model murin.

Studiile citokinic

– IFNgamma reverseaza dezactivarea MO in 24 de ore atit la nivel sistemic cit si in BAL. Nu au fost evidentiate efecte pe evolutia globala.

CARS Elemante definitorii

Celular/molecular

  • – disfunctie Lf
  • -apoptoza Lf
  • – down-reglarea HLA si dezactivarea Mo
  • – producere IL 10
  • – TGFbeta modificat

Evenimente clinice

  • – anergie cutanata
  • – hTgrade
  • – leucopenie
  • – susceptibilitate la infectii
  • – esec in eradicare infectiei