Efeitos hemodinâmicos sistêmicos e regionais da ressuscitação volêmica com solução salina... por Luciana Rahal Abrahão - Versão HTML

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Luciana Rahal Abrahão

Efeitos hemodinâmicos sistêmicos e regionais da ressuscitação

volêmica com solução salina hipertônica e isoncótica guiada pela

saturação venosa mista de oxigênio em modelo experimental de choque

séptico

Tese apresentada à Faculdade de Medicina

da Universidade de São Paulo para

obtenção do título de Doutor em Ciências

Área de Concentração: Anestesiologia

Orientador: Prof. Dr. Luiz Francisco Poli de

Figueiredo

São Paulo

2008

ORIENTADOR

Prof. Dr. Luiz Francisco Poli de Figueiredo

Professor-Associado do Departamento de Cardio-pneumologia.

Professor Titular da Disciplina de Técnica Cirúrgica e Cirurgia Experimental.

Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

DEDICATÓRIA

À minha mãe Denise, responsável pela minha formação moral e pelo incentivo ao

estudo.

À minha irmã Camilla, pelo apoio, amizade e companheirismo sempre.

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. Maurício Rocha e Silva, pela oportunidade de realizar este projeto junto

à Divisão de Experimentação do Instituto do Coração.

Ao Prof. Dr. Luiz Francisco Poli de Figueiredo, pela orientação na confecção desta

tese e pela dedicação, apoio, paciência, entusiasmo e incentivo ao longo de todo este

projeto.

À Dra Alejandra del Pilar Gallardo Garrido, por todos os ensinamentos, pela

amizade, apoio, estímulo e companheirismo inigualáveis.

Ao Prof. Dr. Ruy Jorge Cruz Jr., exemplo de coragem e perseverança, pelo incentivo

e pelos ensinamentos que enriqueceram este estudo.

À Sra. Eliete Barbosa, diretora; Sr. Nelson Correia Jr., Sra. Leonora Loppnow, Sr.

Dario Ribeiro, e a todos os funcionários da Divisão de Experimentação do Instituto

do Coração, pelo apoio e dedicação na execução deste projeto.

À Sra. Elenice França, pelo estímulo, apoio,carinho e atenção em todos os momentos

da execução deste projeto.

À Sra. Tania Mara Ibelli Vaz, Chefe da Seção de Bacteriologia do Instituto Adolfo

Lutz. À Sra. Kinue Irino, bióloga e pesquisadora e Sra. Maria Idê M. F. Kato,

auxiliar de pesquisa, pela preciosa colaboração com o preparo do inóculo de

bactérias.

Ao Dr. Luis Benvenuti, patologista do Departamento de Patologia do Instituto do

Coração, por realizar a análise histológica.

À Profa. Rejane Mary do Nascimento, pela dedicada revisão deste texto.

À Sra. Júlia Fukushima, pela análise estatística realizada neste estudo.

À minha família e a todos os amigos pelo apoio e compreensão em todos os

momentos desta longa jornada.

A Deus por iluminar os meus passos e me permitir a realização deste sonho.

“Em relação a todos os atos de iniciativa e criação, existe uma verdade fundamental,

cujo desconhecimento mata inúmeras idéias e planos esplêndidos: a de que, no

momento em que nos comprometemos definidamente, a providência move-se também...

...O que quer que você possa fazer ou sonhe que possa, faça-o. Coragem contém

genialidade, poder e magia. Comece-o agora ”

(Goethe)

Esta tese está de acordo com as seguintes normas, em vigor no momento

desta publicação:

Referências: adaptado de International Comitee of Medical Journal Editors

(Vancouver).

Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina. Serviço de Biblioteca e

documentação. Guia de apresentação de dissertações, teses e monografias.

Elaborado por Annelise Carneiro da Cunha, Maria Julia de A.L. Freddi,

Maria F. Crestana, Marinalva de Souza Aragão, Suely Campos

Cardoso,Valéria Vilhena. 2ª ed. São Paulo: Serviço de Biblioteca e

documentação; 2005.

Abreviaturas dos títulos de periódicos de acordo com List of Journals

Indexed in Index Medicus.

SUMÁRIO

Lista de Abreviaturas

Lista de Figuras

Resumo

Summary

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 1

2. OBJETIVOS........................................................................................................... 5

3. REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................. 7

4. MÉTODOS ........................................................................................................... 39

4.1 Preparação do inóculo de bactérias................................................................... 40

4.2 Animais de experimentação ............................................................................... 41

4.3 Preparação experimental .................................................................................... 42

4.4 Grupos experimentais ........................................................................................ 46

4.5 Protocolo experimental ...................................................................................... 47

4.6 Variáveis estudadas............................................................................................. 48

4.7 Análise histopatológica ....................................................................................... 54

4.8 Método estatístico ................................................................................................ 56

5. RESULTADOS..................................................................................................... 57

5.1 Volume administrado.......................................................................................... 58

5.2 Peso dos animais ................................................................................................. 60

5.3 Temperatura central ............................................................................................ 60

5.4 Variáveis sistêmicas............................................................................................ 61

5.5 Variáveis regionais.............................................................................................. 85

5.6 Mortalidade ......................................................................................................... 96

5.7 Análise histopatológica ....................................................................................... 96

6. DISCUSSÃO....................................................................................................... 110

7. CONCLUSÕES .................................................................................................. 129

8. ANEXOS ............................................................................................................. 131

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................. 151

LISTA DE ABREVIATURAS

ADP: adenosina difosfato

APACHE II: Acute Phisiology and Chronic Health Evaluation II

ATP: adenosina trifosfato

Bcl-2: célula B linfoma 2

BE: excesso de bases

CaO2: conteúdo de oxigênio arterial

CARS: síndrome da resposta anti-inflamatória

CDC: Center for Diseases Control

cm: centímetros

CO2: gás carbônico

CpO2: conteúdo de oxigênio da veia porta

CT: grupo controle

CvO2: conteúdo de oxigênio venoso misto

DC: débito cardíaco

DMOS: disfunção de múltiplos órgãos e sistemas

DO2: oferta sistêmica de oxigênio

DO2 espl: oferta esplâncnica de oxigênio

E.coli: Escherichia coli

EGDT: Early Goal Directed Therapy

FAH: fluxo da artéria hepática

FiO2: fração inspirada de oxigênio

FVP: fluxo da veia porta

GM-CSF: fator estimulante de colônias de granulócitos e macrófagos

GMPc: guanosina monofosfato cíclico

Hb: hemoglobina

Hba: hemoglobina arterial

Hbp: hemoglobina da veia porta

Hbv: hemoglobina venosa mista

HCO3: bicarbonato

HES: hydroxiethilstarch

HS: grupo tratado com solução salina hipertônica e isoncótica

HSP: heat shock protein

Ht: hematócrito

IAL: Instituto Adolpho Lutz

IAP: proteínas inibidoras de apoptose

IC: índice cardíaco

IFAH: índice de fluxo da artéria hepática

IFHT: índice de fluxo hepático total

IFVP: índice de fluxo da veia porta

IL: interleucina

iNOS: óxido nítrico sintase induzível

IRVP: índice da resistência vascular pulmonar

IRVS: índice da resistência vascular sistêmica

MAPK: mitogen - activated protein kinase

ml: mililitros

MODS: Multiple Organ Dysfunction Score

NK: natural killer

nm: nanômetro

O2: oxigênio

PaCO2: pressão parcial de gás carbônico arterial

PAD: pressão de átrio direito

PAM: pressão arterial média

PaO2: pressão parcial de oxigênio arterial

PARP 1: poli (ADP- ribose) polimerase 1

PC: peso corpóreo

pCO2 : pressão parcial de gás carbônico

PEEP: pressão expiratória final positiva

PG: prostagandina

PMAP: pressão média de artéria pulmonar

pO2: pressão parcial de oxigênio

POAP: pressão de oclusão da artéria pulmonar

PpCO2: pressão parcial de gás carbônico da veia porta

PpO2: pressão parcial de oxigênio da veia porta

PvCO2: pressão parcial de gás carbônico venoso misto

PvO2: pressão parcial de oxigênio venoso misto

SaO2: saturação de oxigênio arterial

SAFE: Saline versus Albumin Fluid Evaluation

SAPS II: Simplified Acute Physiology Score II

SC: superfície corpórea

SF: grupo tratado com solução salina 0,9%

SIRS: Síndrome da resposta inflamatória sistêmica

SOAP: sepsis occurrence in acutely ill patients

SOFA: sequential organ failure assesment

SpO2: saturação de oxigênio da veia porta

SvO2: saturação de oxigênio venoso misto

SvcO2: saturação venosa central de oxigênio

TEpO2: taxa de extração de oxigênio porta

TEsO2: taxa de extração de oxigênio sistêmica

TNF: fator de necrose tumoral

TSA: Trypticase Soy Agar

TSB: Trypticase Soy Broth

TTPa: tempo de tromboplastina parcial ativada

TUNEL: Terminal deoxynucleotidil transferase mediated dUTP-biotin nick end

labeling

ufc: unidade formadora de colônia

VO2: consumo de oxigênio sistêmico

VO2espl: consumo de oxigênio esplâncnico

LISTA DE FIGURAS

Figura pág.

Fig.1. Aparelho de ventilação mecânica

Fig. 2. Monitor de débito cardíaco

Fig. 3. Transdutores de fluxo

Fig. 4. Posicionamento de transdutores de fluxo ao redor dos vasos

Fig. 5. Protocolo experimental

Fig. 6. Volume total administrado em cada grupo

Fig. 7. Volume total administrado em cada experimento

Fig. 8. Temperatura central

Fig. 9. Pressão arterial média

Fig. 10. Pressão média de artéria pulmonar

Fig. 11. Pressão de oclusão da artéria pulmonar

Fig. 12. Pressão de átrio direito

Fig. 13. Índice cardíaco

Fig. 14. Índice de resistência vascular sistêmica

Fig. 15. Índice de resistência vascular pulmonar

Fig. 16. Oferta de oxigênio sistêmica

Fig. 17. Consumo de oxigênio sistêmico

Fig. 18. Taxa de extração de oxigênio sistêmica

Fig. 19. Saturação de oxigênio venosa mista

Fig. 20. pH arterial

Fig. 21. Bicarbonato de sódio arterial

Figura pág.

Fig. 22. Hemoglobina arterial

Fig. 23. Lactato arterial

Fig. 24. Sódio arterial

Fig. 25. Glicose arterial

Fig. 26. CO2 arterial

Fig. 27. Relação PaO2/FiO2 arterial

Fig. 28. Gradiente veno-arterial de CO2

Fig. 29. Índice de fluxo da veia porta

Fig. 30. Índice de fluxo da artéria hepática

Fig. 31. Índice de fluxo hepático total

Fig. 32. Saturação de oxigênio da veia porta

Fig. 33. Lactato da veia porta

Fig. 34. Glicose da veia porta

Fig. 35. Oferta esplâncnica de oxigênio

Fig. 36. Consumo esplâncnico de oxigênio

Fig. 37. Taxa de extração de oxigênio da veia porta

Fig. 38. Gradiente porta-arterial de CO2

Fig. 39. Fígado. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo HS)

100

Fig. 40. Fígado. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo CT)

100

Fig. 41. Fígado. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo SF)

101

Fig. 42. Intestino. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo CT)

101

Fig. 43. Intestino. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo HS)

102

Fig. 44. Intestino. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo SF)

102

Figura pág.

Fig. 45. Miocárdio. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo SF)

103

Fig. 46. Rim. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo HS)

103

Fig. 47. Pulmão. Coloração pela hematoxilina-eosina (grupo CT)

104

Fig. 48. Semi quantificação da apoptose em fragmentos de fígado

105

Fig. 49. Apoptose pela técnica do TUNEL no fígado (grupo CT)

105

Fig. 50. Apoptose pela técnica do TUNEL no fígado (grupo SF)

106

Fig. 51. Apoptose pela técnica do TUNEL no fígado (grupo HS)

106

Fig. 52. Semi quantificação da apoptose em fragmentos de intestino

107

Fig. 53. Apoptose pela técnica do TUNEL no intestino (grupo CT)

108

Fig. 54. Apoptose pela técnica do TUNEL no intestino (grupo SF)

108

Fig. 55. Apoptose pela técnica do TUNEL no intestino (grupo HS)

109

Resumo

Abrahão, L.R. Efeitos hemodinâmicos sistêmicos e regionais da ressuscitação

volêmica com solução salina hipertônica e isoncótica guiada pela saturação venosa

mista de oxigênio em modelo experimental de choque séptico. São Paulo. 2008. 160

pgs. Tese (Doutorado). Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo.

Introdução: A disfunção de múltiplos órgãos induzida pela sepse é a principal causa

de morte em Unidades de Terapia Intensiva. Complexas anormalidades

hemodinâmicas, microcirculatórias e do metabolismo promovem dano tecidual e

disfunção orgânica. Em particular, no território esplâncnico, os distúrbios da

perfusão são precoces, desproporcionais ao comprometimento sistêmico e persistem

apesar de uma ressuscitação sistêmica adequada, contribuindo para a disfunção de

múltiplos órgãos. A reposição volêmica, fundamental no manejo inicial do choque

séptico, é mais eficaz quando guiada por metas derivadas de oxigenação. Objetivo:

avaliar os efeitos hemodinâmicos sistêmicos e regionais da ressuscitação volêmica

guiada pela saturação venosa mista de oxigênio e avaliar se a utilização de uma

solução isooncótica e hipertônica (poli O-2 hidroxietil amido a 6% e cloreto de sódio

7,2%, Hyper Haes®) promove benefícios adicionais à ressuscitação com cristalóides

em modelo experimental de choque séptico induzido pela infusão de cepas vivas de

E.coli. Método: Dezessete cães anestesiados e ventilados mecanicamente foram

monitorados com cateterização da aorta abdominal e com cateter de artéria

pulmonar. Após esplenectomia, foi cateterizada a veia porta e foram posicionados

transdutores ultrasônicos de fluxo ao redor da veia porta e artéria hepática. O lactato

e as variáveis de oxigenação foram obtidos a partir de amostras de sangue arterial,

venoso misto e porta. Os animais foram randomizados em três grupos: Controle,

n=3: E. coli 1,2 x1010ufc/kg em 30 minutos; sem intervenções adicionais; SF n=7:

E. coli 1,2 x1010ufc/kg em 30 minutos + reposição volêmica inicial com SF 0,9%

32ml/kg, HS, n=7: E. coli 1,2x1010ufc/kg em 30 minutos + reposição volêmica

inicial com Hyper Haes® 4ml/kg. Se após 30 e 60 minutos, SvO2 < 70%, reposições

adicionais com SF 0,9% 32ml/kg eram realizadas em ambos os grupos.

Posteriormente, os animais foram observados por 90 minutos e então sacrificados.

Resultados: Após a inoculação de bactérias, houve redução de 20% do índice

cardíaco, 15% da pressão arterial média e queda de 50% dos fluxos regionais com

recuperação parcial e transitória após a ressuscitação volêmica. Observamos aumento

progressivo das taxas de extração de oxigênio sistêmica e porta e dos gradientes

veno-arterial e porta-arterial de CO2 nos três grupos. Embora os benefícios

hemodinâmicos sistêmicos e regionais tenham sido parciais e transitórios nos dois

grupos, o grupo tratado com Hyper Haes® apresentou menor grau de apoptose de

células do epitélio intestinal. Conclusões: A ressuscitação volêmica guiada pela

saturação venosa mista de oxigênio promoveu benefícios hemodinâmicos sistêmicos

e regionais parciais e transitórios insuficientes para a restauração da perfusão

sistêmica e regional neste modelo experimental de choque séptico hipodinâmico. A

utilização de uma pequena quantidade de solução salina hipertônica e isoncótica

promoveu benefícios hemodinâmicos sistêmicos e regionais semelhantes à

ressuscitação volêmica com grandes volumes de cristalóides neste modelo de choque

séptico hipodinâmico. Entretanto, observamos um menor grau de apoptose de células

do epitélio intestinal no grupo tratado com solução salina hipertônica e isoncótica.

descritores: choque séptico, Escherichia coli, mucosa intestinal, soluções

hipertônicas, apoptose, cães.

Summary

Abrahão, L.R. Systemic and regional hemodynamic effects of fluid resuscitation

with a hypertonic isoncotic solution guided by mixed venous oxygen saturation in

experimental model of septic shock. São Paulo. 2008. 160 pgs. Tese (Doutorado).

Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo.

Introduction: Sepsis related multiple organ failure is the leading cause of death in

intensive care units. Complex hemodynamic abnormalities and microcirculatory and

cellular alterations promote tissue damage and organ dysfunction. Moreover,

splanchnic perfusion is prone to early injury and is compromised in a larger extent

than systemic perfusion and persists despite normalization of systemic hemodynamic

and oxygen derived variables leading to multiple organ dysfunction. Volume

replacement is essential in the management of septic shock and is more efficient

when guided by oxigenation endpoints. Objectives: evaluate systemic and regional

effects of resuscitation guided by mixed venous oxygen saturation and evaluate if a

hypertonic isoncotic solution (poli O-2 hydroxyl ethyl amid 6% and NaCl 7.2%,

Hyper Haes®) would improve the benefits of crystalloid resuscitation in

experimental septic shock induced by live E.coli infusion. Methods: Seventeen dogs

were anesthetized and mechanically ventilated; they were monitored with aorta and

pulmonary artery catheterization. After splenectomy, portal vein was canullated.

Ultrasonic flow probes were placed around portal vein and hepatic artery. Blood

gases and lactate levels were obtained from arterial, mixed venous and portal vein

samples. Animals were randomized into three groups: Control, n=3 : E. coli 1,2

x1010cfu/kg in 30 minutes; no additional interventions; NS n=7: E. coli 1,2

x1010cfu/kg in 30 minutes + initial fluid replacement with normal saline 32ml/kg, if

after 30 and 60 minutes, SvO2 was below 70%, additional replacement with normal

saline 32ml/kg was performed; HS, n=7: E. coli 1,2x1010cfu/kg in 30 minutes +

initial fluid replacement with Hyper Haes® 4ml/kg, if after 30 and 60 minutes, SvO2

was below 70%, additional replacement with normal saline 32 ml/kg was performed.

Animals were observed for 90 minutes and than were euthanized. Results: After

bacterial infusion, decreases of cardiac index (20%) mean arterial blood pressure

(15%), and regional blood flows (50%) were observed. Both solutions promoted

similar and transient benefits at systemic and regional levels. We also observed

increases in systemic and portal oxygen extraction rates and veno-arterial and portal-

arterial pCO2 gradients in all groups. A lesser degree of gut epithelial cells apoptosis

was observed in Hyper Haes® treated group. Conclusions: Normalization of mixed

venous oxygen saturation was not able to restore splanchnic perfusion markers or

other systemic perfusion variables. Although both solutions promoted similar, partial

and transient benefits at systemic and regional levels in this experimental model of

hypodynamic septic shock hypertonic saline administration was associated with a

decrease in gut epithelial cells apoptosis.

descriptors: septic shock, Escherichia coli, intestinal mucosa, hypertonic solutions,

apoptosis, dogs.

INTRODUÇÃO

Introdução

1. Introdução

Sepse é definida como a resposta inflamatória sistêmica desencadeada por um

agente infeccioso ou mediadores por ele induzidos e se caracteriza por uma

complexa interação entre vasodilatação, hipovolemia absoluta ou relativa, disfunção

miocárdica e distribuição irregular do fluxo com comprometimento da perfusão

tecidual, resultando em diferentes graus de disfunção orgânica (Hollemberg et al,

1999). Este espectro de gravidade clínica e fisiopatológica é acompanhado de

progressivas e elevadas morbidade e mortalidade (Matot e Sprung, 2001; Silva et al,

2004).

O trato gastrointestinal, por apresentar fisiologicamente uma baixa tensão de

oxigênio e elevada taxa metabólica em sua extensa camada mucosa, é mais vulnerável

à diminuição da oferta de oxigênio gerada pela redistribuição de fluxo intra e extra

órgãos nas condições de choque. Considerando que a perfusão esplâncnica é

precocemente afetada e sua restauração é tardia após a ressuscitação volêmica

adequada, as alterações celulares induzidas pela hipoperfusão no território

microcirculatório são os fatores desencadeantes e perpetuadores da resposta

inflamatória sistêmica e falência de múltiplos órgãos com liberação maciça de

citocinas e outros mediadores inflamatórios (Ackland et al, 2000; Jakob, 2002; Poli de

Figueiredo et al, 2002; Garrido et al, 2005).

Apesar da importância atribuída à expansão volêmica no manejo de pacientes

com sepse e choque séptico, recomendações a respeito do tipo de fluido, quantidade,

velocidade e tempo de infusão e metas a serem atingidas durante a ressuscitação ainda

são controversas (Hollenberg et al, 1999).

Introdução

A solução salina hipertônica possui características que podem ser

interessantes na ressuscitação volêmica inicial do choque séptico. Estudos clínicos e

experimentais, utilizando pequenas doses de solução salina hipertônica,

demonstraram uma rápida expansão plasmática por movimentação do fluido do

intracelular para o extracelular e efeitos hemodinâmicos imediatos com elevação da

pressão arterial e do débito cardíaco. Houve também melhora da perfusão regional

com aumento dos fluxos mesentérico, coronário e renal (de Felippe et al, 1980;

Velasco et al, 1980; Rocha e Silva et al, 1986; 1987) e melhora da função miocárdica

(Ing et al, 1994).

Outro potencial benefício da solução salina hipertônica é sua ação

imunomoduladora e antiinflamatória. Um grande número de estudos demonstrou que

a ressuscitação com solução salina hipertônica pode prevenir a sepse pós-trauma,

modulando a disfunção imunológica, resposta inflamatória e apoptose presentes em

condições de choque e sepse (Coimbra et al, 1996; 1997; Shukla et al, 2004).

Em condições de choque e sepse, existe também um aumento da viscosidade

sanguínea e da resistência hidráulica por edema das hemácias e das células endoteliais

gerando diminuição do fluxo em nível capilar. Pequenas quantidades de solução

salina hipertônica corrigem rapidamente estas alterações (Pascual et al, 2003).

Em estudo realizado em nosso laboratório, o uso de solução salina a 7,5% em

ratos submetidos a choque hemorrágico, evitou a translocação bacteriana e a

infiltração neutrofilica pulmonar, benefício atribuído à menor interação leucócito-

endotélio (Yada Langui et al, 2000; 2004).

Recentemente, em nosso laboratório, em modelo experimental de choque

séptico hipodinâmico em cães, doses letais de Escherichia coli vivas injetadas na

Introdução

corrente sanguínea produziram deterioração cardiovascular com hipotensão grave e

queda do débito cardíaco, hipoperfusão esplâncnica e alterações metabólicas

importantes. Neste modelo, a administração de uma pequena dose de solução salina

hipertônica no início da ressuscitação volêmica promoveu benefícios hemodinâmicos

semelhantes à ressuscitação com grandes volumes de cristalóides, porém com

redução das taxas de extração sistêmica e mesentérica de oxigênio sem piora de

outros marcadores de perfusão (Garrido et al, 2006).

Tendo em vista que na sepse a distribuição de fluxo irregular e hipóxia tecidual

persistem mesmo após a normalização de sinais vitais, pressão venosa central e débito

urinário, tem sido recomendado que a ressuscitação volêmica seja guiada através de

variáveis de oxigenação tecidual como lactato arterial, saturação venosa central e pH

(Rivers et al, 2001; Dellinger et al, 2004; Hollenberg et al, 2004).

No presente estudo, utilizando um modelo semelhante ao utilizado por Garrido

et al, testamos a eficácia da ressuscitação volêmica guiada pela saturação venosa

mista de oxigênio. Ainda testamos a hipótese de que a utilização de pequenas

quantidades de solução salina hipertônica isoncótica (poli O-2 hidroxietil amido a

6% + cloreto de sódio 7,2% - Hyper- Haes®) na ressuscitação volêmica inicial

promove benefícios adicionais à ressuscitação com cristalóides.

OBJETIVOS

Objetivos

2. Objetivos

• Avaliar os efeitos hemodinâmicos sistêmicos e regionais da

ressuscitação volêmica guiada pela saturação venosa mista de oxigênio

em modelo experimental de choque séptico hipodinâmico induzido pela

infusão endovenosa de dose letal de Escherichia coli.

• Testar a hipótese de que a ressuscitação volêmica inicial com uma

pequena quantidade de solução salina hipertônica e isoncótica (poli (O-2

hidroxietil) amido 6% + cloreto de sódio 7,2%, Hyper-Haes®) promove

benefícios adicionais à ressuscitação volêmica com cristalóides neste

modelo experimental de choque séptico hipodinâmico.

REVISÃO DA LITERATURA

Revisão da literatura

3. Revisão da literatura

3.1 Epidemiologia

A sepse e o choque séptico representam um espectro de gravidade clínica e

fisiopatológica acompanhada de progressiva e elevada mortalidade caracterizada pela

resposta inflamatória a um determinado agente infeccioso levando a resposta

inflamatória sistêmica e disfunção ou falência de múltiplos órgãos (Matot e Sprung,

2001).

Os dados a respeito da mortalidade em pacientes sépticos são conflitantes em

grande parte pela falta de consenso em relação à nomenclatura utilizada. Em 1991, o

American College of Chest Physicians e a Society of Critical Care Medicine

estabeleceram um conjunto de definições para os diversos estágios da sepse,

incluindo bacteremia, sepse, sepse grave, choque séptico e disfunção de múltiplos

órgãos (Matot e Sprung, 2001).

Também foi proposto o termo síndrome da resposta inflamatória sistêmica

(SIRS), utilizado para descrever a resposta inflamatória generalizada presente em

diversas condições como pancreatite, trauma e queimaduras. A SIRS se caracteriza

pela alteração de dois ou mais dos seguintes critérios: temperatura, freqüência

cardíaca, freqüência respiratória e contagem de leucócitos. O termo sepse é reservado

aos pacientes com SIRS e infecção documentada (Matot e Sprung, 2001; Rivers et al,

2005).

A sepse é a décima causa de morte nos Estados Unidos (Vincent et al, 2002) e a

principal causa de morte em unidades de terapia intensiva. Sua incidência e

mortalidade persistem elevadas devido ao tratamento agressivo de pacientes com

Revisão da literatura

doenças crônicas em estágio avançado, envelhecimento da população e aumento da

prevalência de infecções pelo vírus HIV (Matot e Sprung 2001; Angus et al, 2001;

Vincent et al, 2002; Sessler e Shepherd, 2002).

Sepse grave e choque séptico representam 2,9% das causas de admissão

hospitalar e 10% das admissões em unidades de terapia intensiva. A mortalidade

associada a estas duas condições é maior do que 30% (Rivers et al, 2005). A

precocidade no diagnóstico e tratamento pode modificar sua evolução (Dellinger et

al, 2004).

Em 1990, a estimativa do CDC ( Center for Diseases Control) era de 450.000

casos de sepse por ano nos Estados Unidos com mais de 100.000 óbitos. Um estudo

realizado em 1995 com a população de sete estados norte-americanos mostrou uma

incidência de 751.000 casos por ano e mortalidade hospitalar de 215.000 pacientes

(Angus et al, 2001; Vincent et al, 2002; Sessler e Shepherd, 2002). É importante

ressaltar que este número pode estar subestimado uma vez que muitos destes

pacientes têm comorbidades que são consideradas a causa do óbito (Vincent et al,

2002).

Dados de um estudo brasileiro de 2002, incluindo 1383 pacientes admitidos em

unidades de terapia intensiva, mostram uma incidência de sepse, sepse grave e

choque séptico de 61,4, 35,6 e 30/ 1000 pacientes / dia respectivamente. A

mortalidade dos pacientes com SIRS, sepse, sepse grave e choque séptico aumentou

progressivamente de 24,3% para 34,7%, 47,3% e 52,2% corroborando dados de

estudos realizados em outros países (Silva et al, 2004).

Revisão da literatura

3.2 Fisiopatologia

O choque séptico se caracteriza por diminuição da resistência vascular

sistêmica, hipovolemia absoluta e relativa (vasodilatação e aumento da

permeabilidade capilar) disfunção miocárdica e distribuição irregular do fluxo e é

induzido por agentes infecciosos ou mediadores inflamatórios liberados em

decorrência de infecções, resultando em comprometimento da perfusão tecidual

(Hollenberg et al, 1999; 2004; Sessler e Sheperd, 2002; Beale et al, 2004). Mesmo

após uma ressuscitação volêmica adequada, a distribuição irregular do débito

cardíaco normal ou até mesmo elevado persiste devido à disfunção microcirculatória.

(Beale et al, 2004). Pesquisas recentes apontam para a importância de fatores

genéticos, resposta inflamatória do hospedeiro à infecção, alterações da fibrinólise e

da coagulação e disfunção cardiovascular, na fisiopatologia da sepse (Sessler e

Sheperd, 2002).

Numerosos e complexos mecanismos são responsáveis pelas alterações

observadas no choque séptico. A resposta inicial do hospedeiro envolve o sistema

imune humoral e celular e a ativação neuroendócrina diante do estímulo (Rivers et al,

2005).

A função da microcirculação é assegurar a oferta de oxigênio e remoção de

escórias e metabólitos dos tecidos. Em condições fisiológicas a microcirculação tem

a capacidade de se adaptar de acordo com a demanda metabólica. Os mecanismos

envolvidos na regulação da microcirculação são classificados em miogênicos,

metabólicos e neurohumoral. Este sistema depende de interações autócrinas e

parácrinas para regular o fluxo capilar de acordo com a demanda de oxigênio

tecidual. As células endoteliais que revestem os capilares têm papel fundamental na

Revisão da literatura

regulação do fluxo através de respostas às alterações de fluxo, alterações metabólicas

e outras substâncias capazes de interferir no tônus e recrutamento capilar (Ince,

2005).

A disfunção microcirculatória é característica na fisiopatologia da sepse

diferentemente do choque hemorrágico ou hipovolêmico, em que a microcirculação

mantém sua capacidade de adaptação diante da diminuição de fluxo e oferta de

oxigênio aos tecidos (Ellis et al, 2005). Esta manifestação é precoce e é associada à

perda da deformabilidade das hemácias e aumento da produção de óxido nítrico. A

heterogeneidade da distribuição do fluxo na microcirculação gera um desequilíbrio

local entre a oferta e demanda de oxigênio, contribuindo para a diminuição da

extração de oxigênio e conseqüentemente disfunção de múltiplos órgãos (Bateman et

al, 2003; Ellis et al, 2005; Ince, 2005).

Embora existam capilares com aumento do fluxo enquanto outros apresentam

redução de fluxo, a formação de “shunts” arteriovenosos impede uma adequada

oferta de oxigênio (Ellis et al, 2005; Ince, 2005). Estudos clínicos e experimentais

demonstram que a ressuscitação volêmica não é capaz de corrigir a disfunção

microcirculatória nem mesmo com a adequação da oferta de oxigênio (Bateman et al,

2003; Ellis et al, 2005). Níveis elevados de lactato e acidose demonstram a

persistência da disfunção microcirculatória apesar da restauração de variáveis

hemodinâmicas e derivadas de oxigênio sistêmicas (Ince 2005).

O endotélio tem importante papel na modulação da resposta inflamatória,

disfunção e morte celular. A ativação endotelial é integrada à ativação de neutrófilos

e plaquetas através da liberação de micropartículas e expressão de moléculas de

adesão (Sessler e Shepherd, 2002; Bateman et al, 2003; Rivers et al, 2005). A

Revisão da literatura

interação do endotélio com estes mediadores e produtos inflamatórios é amplificada

quando o sistema complemento e fatores da coagulação são ativados. A perda da

regulação do tônus vascular associada à formação de microtrombos prejudica o fluxo

na microcirculação conduzindo à isquemia, hipóxia e prejuízo do metabolismo

aeróbio (Rivers et al, 2005; Ellis et al, 2005). O aumento da permeabilidade vascular

é dependente em parte da geração de radicais livres de oxigênio. É importante

ressaltar que outros insultos como trauma e choque hemorrágico também produzem

ativação endotelial, mas em menor intensidade do que se constata na sepse (Sessler e

Shepherd, 2002).

Na sepse observamos também alterações de coagulação com aumento dos níveis

circulantes de fator tecidual e inibidor do ativador do plasminogênio tecidual além da

diminuição dos níveis de proteína C e de antitrombina III (Sessler e Shepherd, 2002;

Ellis, et al, 2005).

A vasodilatação característica do choque séptico é acompanhada da diminuição

da resposta às catecolaminas endógenas e exógenas. Os mecanismos envolvidos na

vasodilatação incluem ativação de canais de adenosina trifosfato (ATP) na

membrana, ativação da óxido nitríco sintase induzível (iNOS) e deficiência de

vasopressina. Os dois primeiros mecanismos têm seu efeito vasodilatador por reduzir

o cálcio citoplasmático e aumentar o guanosino monofosfato cíclico (GMP cíclico)

diminuindo a fosforilação da miosina e produzindo vasodilatação (Sessler e

Shepherd, 2002; Bateman et al, 2003; Ince, 2005).

A disfunção celular na sepse é o evento final de múltiplos estímulos entre os

quais se destacam: isquemia, alterações do metabolismo celular por ação de

Revisão da literatura

mediadores inflamatórios e radicais livres e ativação de caspases conduzindo a

apoptose celular (Hollenberg et al, 1999; 2004).

A hipóxia citopática é uma condição em que existe dano mitocondrial

impedindo o metabolismo aeróbio mesmo quando a oferta de oxigênio é adequada. A

ativação da enzima poli (ADP-ribose) polimerase 1 (PARP1) é fundamental na

patogênese da hipóxia citopática (Fink, 2002). Estudos em modelos experimentais de

sepse medindo a pressão parcial de oxigênio (pO2) tecidual demonstraram que nestas

condições a pO2 encontrava-se normal ou até mesmo elevada, sugerindo diminuição

da utilização de oxigênio (Fink, 2002).

Fisiologia da circulação esplâncnica

O intenso comprometimento da perfusão esplâncnica, particularmente da

mucosa intestinal, tem sido implicado na gênese, amplificação e perpetuação da

resposta inflamatória sistêmica e progressão para disfunção de múltiplos órgãos. A

base fisiopatológica que explica este fenômeno é que a isquemia ou hipóxia intestinal

contribuem para a disfunção da barreira gastrointestinal e translocação de bactérias,

seus subprodutos e citocinas (Ackland et al, 2000; Jakob et al, 2002; Asfar et al,

2004; Garrido et al, 2005). Este mecanismo é freqüentemente denominado de

“motor” da sepse e disfunção de múltilplos órgãos (Beale et al, 2004).

A circulação esplâncnica é suscetível às alterações de fluxo e oxigenação por

diversos motivos. Em condições normais, a mucosa intestinal recebe a maior parte do

fluxo sanguíneo intestinal. Entretanto, na sepse existe uma redistribuição do fluxo

para as camadas serosa e muscular, resultando em hipóxia da camada mucosa. Nestas

condições, reduções no fluxo para o território esplâncnico têm uma repercussão

Revisão da literatura

ainda maior na oxigenação. Além disso, o intestino apresenta uma DO2 crítica mais

elevada que os outros órgãos. Ainda, a irrigação do vilo intestinal, constituída por

uma arteríola central e duas vênulas, gera um fluxo em contra corrente e um

gradiente de oxigenação entre a base e a extremidade do vilo, tornando esta última

mais suscetível às alterações de fluxo e oxigenação regionais (Beale et al, 2004;

Asfar et al, 2004). Durante a sepse ocorre também vasoconstrição da arteríola e dos

capilares do vilo intestinal deixando-o ainda mais sensível a reduções de fluxo (Beale

et al, 2004).

A circulação hepatoesplâncnica recebe 30% do débito cardíaco. O intestino é

irrigado pelo tronco celíaco e artérias mesentéricas e sua drenagem ocorre através do

sistema porta (Asfar et al, 2004). A circulação mesentérica irriga as camadas

muscular, submucosa e mucosa dispostas em paralelo. As arteríolas regulam o fluxo

para o território esplâncnico e possuem um mecanismo de auto-regulação que

permite uma compensação parcial de diminuições do fluxo. O tônus destes vasos é

resultado do equilíbrio entre a vasoconstrição mediada pelo sistema nervoso

simpático, da inervação colinérgica, da ação de substâncias vasodilatadoras locais e

agentes derivados do endotélio (Ackland et al, 2000).

O consumo de oxigênio esplâncnico representa 20 a 35% do consumo de

oxigênio sistêmico e por meio do aumento da taxa de extração é possível manter o

consumo de oxigênio mesmo em condições de diminuição do fluxo por meio de

mecanismos de adaptação da microcirculação que aumentam o fluxo nas redes

capilares colaterais durante períodos de diminuição na oferta de oxigênio. Estes

mecanismos garantem a integridade da barreira mucosa. Apenas quando há redução

Revisão da literatura

do consumo de oxigênio para níveis inferiores a 50% do basal, existe perda da

integridade da mucosa (Ackland et al, 2000).

A perfusão esplâncnica é gravemente afetada por diferentes mecanismos nos

diversos tipos de choque. Em condições de hipovolemia ou choque cardiogênico,

existe hipoperfusão esplâncnica, porém as alterações no consumo de oxigênio

esplâncnico são mais tardias. Com a redistribuição de fluxo mediada pelo sistema

nervoso simpático, ocorre vasoconstrição esplâncnica e redistribuição de fluxo para

os órgãos vitais. A utilização da tonometria gástrica em voluntários sadios

submetidos a um curto período de hipovolemia demonstrou queda no pHi durante a

hipovolemia embora as variáveis hemodinâmicas sistêmicas como freqüência

cardíaca, pressão arterial e perfusão periférica se mantivessem normais após uma

perda de 20 a 25% do volume sanguíneo total. Observou-se também que a

vasoconstrição esplâncnica persiste mesmo após a ressuscitação volêmica adequada

sendo a última a ser restaurada (Ackland etal, 2000).

Em contrapartida, em condições de sepse ou choque séptico, estudos in vitro

utilizando hemolisina de E. coli e modelos experimentais de endotoxemia

demonstram distribuição irregular do fluxo capilar com conseqüente prejuízo da

oxigenação, pois mesmo com uma oferta mesentérica de oxigênio adequada, foi

observado aumento do gradiente gastro-arterial de CO2. (Drazenovic, 1992 apud

Ackland 2000). Além disso, a formação de edema e hemoconcentração sugerem a

perda da integridade capilar (Mayer, 1999 apud Ackland et al, 2000). Estudos em

modelos experimentais demonstram também que embora possamos observar um

fluxo hepatoesplâncnico normal ou até mesmo elevado, existe aumento da demanda

metabólica com aumento do consumo de oxigênio relacionado à liberação de

Revisão da literatura

citocinas e geração de radicais livres de oxigênio favorecendo o desequilíbrio entre

oferta e consumo de oxigênio (Jakob, 2002).

Contrastando com o território gastrointestinal, o fígado apresenta um

mecanismo de proteção em condições de hipoperfusão denominado resposta tampão

da artéria hepática. Quando existe diminuição do fluxo mesentérico e

conseqüentemente do fluxo da veia porta, ocorre um aumento de 20 a 30% do fluxo

na artéria hepática. A compensação em termos de oxigenação é ainda mais intensa

devido ao maior conteúdo de oxigênio presente na artéria hepática. A vasodilatação

da artéria hepática é mediada pela adenosina que se acumula no espaço de Mall

quando existe redução do fluxo da veia porta. Em condições de choque hemorrágico,

este mecanismo se mantém em perdas sanguíneas de até 30% da volemia. Na sepse

este mecanismo é abolido precocemente (Jakob, 2002).

Perfusão sistêmica e regional

Cada órgão possui uma susceptibilidade particular a hipoperfusão presente no

choque. Desta forma a normalização de variáveis de perfusão sistêmica nem sempre

reflete a perfusão regional (Cheatham, 2005).

Em um estudo realizado com 28 pacientes sépticos, a monitorização

hemodinâmica sistêmica de variáveis de pressão e volume associada à monitorização

regional com tonometria gástrica e clearance hepático de indocianina demonstrou

que na admissão não houve diferença entre os métodos como preditores de

prognóstico. Após a ressuscitação, as variáveis regionais apresentaram melhor

correlação com evolução e mortalidade quando comparadas às variáveis sistêmicas

de volume ou pressão. Finalmente, a ressuscitação foi capaz de restaurar variáveis

Revisão da literatura

hemodinâmicas e derivadas de oxigênio, mas não foi eficaz na reversão do déficit de

perfusão regional (Poeze et al, 2005).

O choque séptico se caracteriza por uma dissociação entre perfusão sistêmica e

regional. Pacientes com débito cardíaco normal ou até elevado podem apresentar

disfunção orgânica secundária à distribuição irregular do fluxo por alteração do tônus

vascular e disfunção microcirculatória. Além disso, mediadores inflamatórios podem

prejudicar o metabolismo celular gerando a utilização inadequada de nutrientes e

oxigênio (Hollenberg, 1999; 2004).

Índices de perfusão global ou sistêmica:

A pressão arterial média deve ser mantida acima de 60 mmHg visando manter a

perfusão orgânica adequada (Hollenberg, 1999; 2004) e recomenda-se a utilização da

monitorização invasiva através das artérias radial ou femoral (Beale et al, 2004).

O débito cardíaco deve ser avaliado de forma seqüencial e é útil na interpretação

da resposta à ressuscitação volêmica permitindo o cálculo de variáveis do transporte

de oxigênio (Beale et al, 2004).

Enquanto em outras condições de choque a elevação de lactato se correlaciona a

metabolismo anaeróbio por hipoperfusão global, no choque séptico um grande

número de estudos demonstra que a elevação do lactato está relacionada à falência do

metabolismo celular com aumento da glicólise e produção de piruvato e diminuição

da sua excreção pelo fígado caracterizando a disfunção hepática associada à sepse.

Além disso, os níveis de lactato têm boa relação com prognóstico principalmente

quando avaliados evolutivamente (Bakker et al, 1996; Hollenberg, 1999; 2004; Beale

et al, 2004).

Revisão da literatura

Embora os benefícios da utilização do catéter de artéria pulmonar sejam ainda

controversos, o uso da ressuscitação volêmica guiada por meio da saturação venosa

mista de oxigênio (SvO2) ou da saturação venosa central de oxigênio (SvcO2), em

pacientes sépticos aumentou a sobrevida neste subgrupo de pacientes e sua utilização

em outros subgrupos de pacientes vem sendo objeto de diversos estudos (Marx e

Reinhart, 2006). A diminuição na oferta e utilização de oxigênio pelos tecidos

acompanha e amplifica a resposta inflamatória à infecção. Os tecidos utilizam parte

do oxigênio gerando o consumo de oxigênio (VO2) (Rivers et al, 2005). O oxigênio

presente no sangue que retorna à circulação venosa é um indicador do equilíbrio

entre oferta e consumo de oxigênio. Pode ser medido através da coleta de sangue do

cateter de artéria pulmonar ou continuamente através de catéter de oximetria

posicionado na artéria pulmonar. A saturação venosa mista depende do débito

cardíaco, consumo de oxigênio, concentração de hemoglobina e saturação de

oxigênio arterial. Na ausência de anemia e hipóxia, a diminuição da SvO2 pode

refletir aumento da taxa de extração, e, portanto, ressuscitação incompleta. É

importante ressaltar que o paciente séptico pode apresentar SvO2 elevada por

distribuição irregular do fluxo tecidual e pela presença de hipóxia citopática (Beale et

al, 2004; Reinhart e Bloos, 2005).

A saturação venosa central (SvcO2) é medida por meio da coleta de sangue do

átrio direito ou veia cava superior. Em condições de choque, uma baixa saturação

venosa central apresenta boa correlação com a saturação venosa mista de oxigênio

embora com valores 5 a 6% mais elevados. Além disso, estudos clínicos e

experimentais demonstraram um paralelismo entre SvcO2 e SvO2 em condições de

Revisão da literatura

choque ou em resposta à terapêutica utilizada (Reinhart e Bloos, 2005; Marx e

Reinhart, 2006).

A saturação venosa central abaixo de 70% ou saturação venosa mista de

oxigênio abaixo de 65% e níveis elevados de lactato arterial sugerem a presença de

hipóxia tecidual global e desequilíbrio entre oferta e consumo de oxigênio. Em geral,

este independe da oferta porque os tecidos são capazes de manter o consumo através

do aumento da taxa de extração de oxigênio. Entretanto, este mecanismo

compensatório é limitado e quando é exaurido passa a haver uma relação de

dependência entre oferta e consumo de oxigênio e conseqüentemente diminuição da

SvO2 e elevação do lactato arterial (Marx e Reinhart, 2006).

Um valor normal ou elevado de SvcO2 ou SvO2 isolado nem sempre reflete a

oxigenação tecidual. Estas medidas se referem à oxigenação sistêmica e não ao que

ocorre nos tecidos. A hipoperfusão pode ocorrer na presença de pressão arterial e

débito cardíaco normais. Particularmente, níveis de SvO2 ou SvcO2 elevados

associados a altos níveis de lactato denotam que apesar da normalização da oferta de

oxigênio, os tecidos não utilizam o oxigênio, por disfunção microcirculatória ou

mitocondrial. Esta síndrome clínica tem sido denominada de hipóxia citopática e é

associada à elevada morbimortalidade (Rivers et al, 2005).

Considerando que a fisiopatologia da sepse compreende distúrbios da

microcirculação, medidas de subprodutos do metabolismo celular se correlacionam

com hipoperfusão tecidual. Desta forma, a diferença entre o CO2 da gasometria

venosa mista ou da gasometria venosa central e o CO2 arterial tem relação inversa ao

débito cardíaco. Uma diferença veno-arterial de CO2 maior do que 5 mmHg sugere

Revisão da literatura

que o débito cardíaco é insuficiente e existe um quadro de sepse grave oferta-

dependente (Rivers et al, 2005).

Índices de perfusão regional:

A tonometria gástrica é um método simples que acessa a perfusão regional por

meio da medida do CO2 na mucosa gástrica. Com a medida do CO2 na mucosa e do

CO2 arterial é possível calcular a diferença gastro-arterial de CO2 útil como

prognóstico em pacientes sépticos, porém, sua utilidade para guiar a terapêutica

ainda não é definida (Hollenberg et al, 1999; 2004) e seu uso mais amplo tem sido

em pesquisas. Recentemente, a capnografia sublingual, técnica menos invasiva e de

fácil utilização, demonstrou boa correlação com as medidas obtidas com a

tonometria gástrica, porém ainda não existem dados definitivos que permitam sua

utilização rotineira como forma de monitorização em unidade de terapia intensiva

(Hollenberg et al, 2004; Beale et al, 2004).

Apoptose celular

Recentes estudos têm elucidado uma série de mecanismos morfológicos e

bioquímicos que permitem a diferenciação entre apoptose e necrose celular (Szabo,

2005). Uma diferença fundamental entre as duas formas de morte celular é que a

necrose se caracteriza por perda da integridade da membrana celular com exposição

dos componentes do citoplasma no espaço extracelular, e a apoptose por ruptura da

estrutura celular e condensação do núcleo com formação de corpúsculos

encapsulados que, posteriormente, serão fagocitados por macrófagos (Oberholzer et

al, 2001; Szabo, 2005; Perl et al, 2005). Além disso, a apoptose é um processo ativo

e dependente de energia enquanto a necrose não depende de energia (Perl et al,

2005).

Revisão da literatura

Apoptose e necrose são os extremos de um continuum de morte celular

programada presente em diversas condições fisiopatológicas. A isquemia e hipóxia

tecidual e a conseqüente depleção dos estoques celulares de energia causam um

desequilíbrio iônico com diminuição da atividade da bomba de Na/ K-ATPase e uma

perda de potássio intracelular gerando acúmulo de água e sódio intracelular,

alterações mitocondriais e influxo de cálcio com ativação de proteases (Szabo, 2005).

A apoptose pode ser desencadeada por três vias: extrínseca (tipo1), intrínseca

ou mitocondrial (tipo 2) e stress induzida ou ligada ao retículo citoplasmático

(Oberholzer et al, 2001 Wesche, et al,2005).

A mitocôndria tem papel crucial na necrose e apoptose celular por meio da

liberação de fatores que promovem a apoptose (caspases), ou mecanismos diretos

como diminuição da produção de ATP e alteração no potencial de redução-oxidação

celular (redox) (Oberholzer et al, 2001). Além disso, a presença de radicais livres de

oxigênio gera a disfunção mitocondrial e amplificação do processo de injúria e

necrose com geração de mais radicais livres (Szabo, 2005).

A restauração do fluxo em um tecido previamente isquêmico causa uma lesão

adicional (lesão de reperfusão), mediada em parte pela formação intra e extracelular

de radicais livres de oxigênio e espécies nitrogenadas. A formação de radicais livres

de oxigênio também é desencadeada por mediadores inflamatórios locais ou

sistêmicos, havendo particular importância no choque séptico. Em algumas

situações, receptores de citocinas inflamatórias como o fator de necrose tumoral

(TNF) podem desencadear o processo de necrose celular (Szabo, 2005).

Inicialmente, a apoptose era considerada um mecanismo através do qual

populações celulares específicas poderiam ser ativamente eliminadas dos tecidos

Revisão da literatura

durante a morfogênese e remodelação tecidual. Entretanto, a apoptose também tem

importante função na resposta imune (Wesche et al, 2005). A apoptose está

envolvida em diversas condições patológicas como na lesão pulmonar aguda,

doenças auto-imunes, doenças inflamatórias crônicas e apoptose linfocitária na sepse

(Perl et al, 2005).

Na sepse, observamos inicialmente um aumento da produção de citocinas pró

inflamatórias e mediadores inflamatórios como óxido nítrico, fator ativador

plaquetário e prostaglandinas que causam disfunção endotelial e um estado pró

coagulante caracterizado por hipotensão, má perfusão tecidual, necrose celular e

disfunção orgânica. A ativação destas citocinas também leva a um desequilíbrio da

resposta imune caracterizado por hiporresponsividade das células T, anergia

linfocitária e alterações na apresentação de antígenos. Esta condição é denominada

de síndrome da resposta anti-inflamatória compensatória (CARS) (Oberholzer, et al,

2001; Le Tulzo et al, 2002; Efron et al 2004).

O papel da apoptose, especialmente em tecidos linfóides no desenvolvimento

da disfunção de múltiplos órgãos (DMOS) e na CARS, ainda não é bem estabelecido.

Diversos estudos sugerem que o desequilíbrio da apoptose de células do tecido

imune tem importância fundamental na disfunção imunológica e disfunção de

múltiplos órgãos presentes na sepse. Entre os fatores que podem desencadear a

apoptose incluem-se glicocorticóides, TNF α, Fas ligand, radicais livres de oxigênio,

óxido nítrico e linfócitos T citotóxicos (Oberholzer, et al, 2001).

O TNF α e Fas ligand são produzidos por macrófagos e células T em resposta à

infecção e estão envolvidos tanto na inflamação como na apoptose celular mediada

através das caspases. As células T e células natural killer (NK) são capazes de

Revisão da literatura

induzir a apoptose com a liberação de enzimas (granenzima B) que ativam as

caspases 3 e 8 ou através da ativação de Fas ligand. Os glicocorticóides

desencadeam a apoptose mediada pela caspase 9 (Oberholzer, et al, 2001).

As caspases são pró enzimas constituídas de três porções. Sua ativação envolve

um processo proteolítico entre as três porções com a formação de um heterodímero

através da união de subunidades maiores e menores. As caspases inativam proteínas

que protegem as células da apoptose e contribuem para a morte celular através da