Λειτουργικότητα του πνευμονικού ενδοθηλίου σε ασθενείς υπό μηχανική αναπνοή

Abstract

Acute Lung Injury (ALI) is a common pathologic continuum in critically ill patients witch represents with an acute, diffuse, and severe alteration of lung structure and functions that occurs after exposure to noxious external or endogenous agents. The extreme and most severe part of this continuum is the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), an overt non-cardiogenic pulmonary edema that carries high morbidity and mortality. The ICU management of these patients remains complex, as not only there is not an effective drug treatment but also mechanical ventilation per se may induce lung injury.Extensive research over the past 25 years has confirmed that pulmonary endothelium is not only a major structural component of the alveolar-capillary unit. It is also a highly specialized metabolically active organ possessing numerous physiological, immunological, and synthetic functions.Among these ectoenzymes pulmonary capillary endothelium-bound (PCEB) angiotensin converting enzyme (ACE) has been extensively studied. In humans, endothelium-bound ACE is expressed in significantly higher amounts than serum ACE. It is responsible for the hydrolysis of angiotensin I and bradykinin, and thus is a major regulator of vascular tone in health and disease.In humans without lung disease, there is evidence that bedside assessment of pulmonary endothelial ACE activity provides a reliable and quantifiable index of dynamically perfused capillary surface area (DPCSA). In a previous study, on critically ill patients with various degrees of ALI, we demonstrated that PCEB ACE activity is inversely related to lung injury and disease severity (APACHE II score).Purpose: in the present study we sought a/ to monitor PCEB ACE activity with time in ALI/ARDS patients and b/ to investigate if any early alteration of PCEB ACE activity occurs in patients without confirmed ALI/ARDS but vulnerable to the disease.Conclusions: •PCEB-ACE activity is higher in mechanically-ventilated patients without ALI as compared to patients with ALI/ARDS •PCEB-ACE activity: i. decreases with time both in the presence and absence of ALI, ii. is inversely related to the degree of lung injury even when the latter is very mild•PCEB-ACE activity reduction appears to be mostly related to: i. time in patients without ALI, and ii. the severity of lung injury in patients with ALI/ARDSThe aforementioned PCEB-ACE activity reduction in the absence of ALI probably suggests the presence of subtle endothelial injury associated, at least in part, with ventilator-induced sub-clinical lung injury

Το ALI είναι μια πολύ συχνή παθολογική οντότητα στις ΜΕΘ και πολύ συχνά είτε οδηγεί τους ασθενείς στη ΜΕΘ, είτε επιπλέκει τη νοσηλεία τους αυξάνοντας το κόστος και κυρίως τη θνητότητά τους.Το ARDS αποτελεί τη σοβαρότερη και πιο επικίνδυνη έκφρασή του αυτού του συνδρόμου προσθέτοντας αξιοσημείωτα μεγάλη θνητότητα αλλά και ιδιαίτερες δυσκολίες καθώς οι χειρισμοί που απαιτούνται για τον μηχανικό αερισμό του ενδέχεται να έχουν και οι ίδιοι βλαπτική επίδραση στους πνεύμονες. Το συνδεδεμένο στο πνευμονικό ενδοθήλιο μετατρεπτικό ένζυμο (PCEB-ACE) είναι ένα από τα ένζυμα που έχουμε τη δυνατότητα να τα μελετήσουμε με ειδικές τεχνικές «αραίωσης του δείκτη» και μέσω συγκεκριμένων δεικτών (υδρόλυσης και Amax/Km) να βγάλουμε χρήσιμα συμπεράσματα για τη λειτουργικότητα του ίδιου του πνευμονικού ενδοθηλίου. Σκοπός της μελέτης ήταν να διαπιστώσουμε -αν και πως επηρεάζεται το PCEB-ACE, άρα και το πνευμονικό ενδοθήλιο, σε ασθενείς ΜΕΘ υπό μηχανική αναπνοή, με ή χωρίς ALI .-Αν, πως, και από ποιούς παράγοντες μεταβάλλεται η δραστικότητα του ενζύμου -Με διαδοχικές μετρήσεις αν και πως μεταβάλλεται στην πορεία του χρόνου σε κάθε άρρωστο. -Επιπλέον αν θα μπορούσε να είναι χρήσιμη η παρακολούθησή του σαν δείκτη πρόβλεψης της εξέλιξης του ALI/ARDS. Μέθοδος και Αποτελέσματα . Εφαρμόζοντας μεθόδους αραίωσης του δείκτη ( indicator-dilution techniques) μετρήσαμε την διαπνευμονική υδρόλυση του ACE υποστρώματος ,το 3H-benzoyl-Phe-Ala-Pro (BPAP) σε 20 ασθενείς υπό μηχανικό αερισμό και με σκορ πνευμονικής βλάβης (Lung Injury Score- LIS) κυμαινόμενο από 0 (μη πνευμονική βλάβη) έως 3.7( σοβαρή πνευμονική βλάβη). Επίσης μετρήθηκε η παράμετρος Amax/Km. Συγκρίναμε τη δραστικότητα του ενζύμου σε 2 ομάδες εκ των οποίων την ομάδα 1 αποτελούσαν ασθενείς δίχως ALI/ARDS ενώ την ομάδα 2 ασθενείς με ALI/ARDS Αποτελέσματα της μελέτης μας:α/ η δραστικότητα του ενζύμου RCEB-ACE είναι μειωμένη στους ασθενείς με ALI/ARDS και μάλιστα είναι ανάλογη της βαρύτητας του ALI/ARDSβ/ Η δραστικότητα του ενζύμου είναι μεγαλύτερη στους ασθενείς υπό μηχανική αναπνοή δίχως ALI σε σύγκριση με τους ασθενείς που έχουν ALI/ARDSγ/ ακόμα και σε διασωληνωμένους ασθενείς δίχως εμφανές ALI η λειτουργικότητα του ενζύμου όμως εμφανίζεται μειωμένη με την πάροδο του χρόνου.