Gut lymph and lymphatics: a source of factors leading to organ injury and dysfunction

Abstract

Major trauma, shock, sepsis, and other conditions can lead to the acute respiratory distress syndrome (ARDS), which may progress to the highly lethal multiple organ dysfunction syndrome (MODS). Although a number of therapeutic strategies have been initiated, their success has been limited largely due to an incomplete understanding of the biology of MODS. However, recent studies indicate that the intestinal lymphatics serve as the primary route for nonbacterial, tissue injurious gut-derived factors, which can induce acute ARDS and MODS. The gut lymph hypothesis of ARDS and MODS thus helps clarify several important issues. First, because the lung is the first organ exposed to mesenteric lymph and not the liver (i.e., mesenteric lymph enters the subclavian vein via the thoracic duct, which, in turn, empties directly into the heart and lungs), it would explain the clinical observation that the lung is generally the first organ to fail. Second, this hypothesis provides new pathophysiologic information, thereby providing a basis for novel therapies. Finally, by studying the composition of lymph, MODS-inducing factors can be isolated and identified.

Surgery for Acute Pancreatitis

“…The mechanism by which IAH affects end-organs such as the heart, lungs and kidneys has not been established. The gut-lymph hypothesis [6] is a plausible explanation, with impairment of gut microcirculation leading to a breakdown of the gut barrier and the generation of toxic gut lymph which bypasses the liver entering the circulation immediately upstream of the organs affected [7].…”

Repair of damaged intestinal mucosa in a mouse model of sepsis

“…The recovery of the damaged intestinal barrier structure and function is related to the occurrence and outcome of multiple organ dysfunction syndrome (MODS). [1-3] How to protect and reduce the damage of the intestinal mucosa, and how to promote the reconstruction of the intestinal mucosa have been the important topics of research in sepsis for many years. In this study, we investigated the influential factors of reconstruction of the intestinal mucosa for epithelial injury in vivo by a mouse model of sepsis.…”

Estudo da reatividade vascular em ratos submetidos à isquemia e reperfusão instestinal: mecanismos envolvidos e papel protetor da sinvastatina.

“…Há relatos de que a Síndrome de Disfunção Múltipla de Órgãos (MODS) ocorra em decorrência de alterações no sistema gastrintestinal ocasionadas por processos de isquemia e reperfusão (Carrico et al, 1986;Clark e Coopersmith, 2007;Deicth et al, 2001;Hassoun et al, 2001;Deicth, 2005 Carrico et al, 1986;Clark;Coopersmith, 2007;Deitch, 2010;Deicth et al, 2001;Hassoun et al, 2001;Deicth, 2005). Em 1986, Carrico e colaboradores consideraram a hipótese de que a deficiência da função de barreira do intestino permitia a translocação de bactérias intestinais para a circulação portal e sistêmica, o que acarretaria a propagação da MODS em situações em que as defesas do hospedeiro se apresentavam comprometidas (Carrico et al, 1986).…”

“…Em acordo com esses achados, diversos estudos sugerem que a disfunção pulmonar, a inflamação sistêmica e a MODS causadas pelo trauma gastrointestinal decorrem dos efeitos dos mediadores inflamatórios provindos do intestino e drenados a partir do sistema linfático mesentérico (Deitch, 2001;Deitch, 2010;Magnotti et al, 1998;Magnotti et al, 2005). Um importante fundamento para essa hipótese é o conceito de que o leito vascular pulmonar seja o primeiro leito exposto à linfa mesentérica, uma vez que esta atinge a circulação sistêmica por meio do ducto torácico e desemboca na veia subclávia, atingindo o pulmão (Magnotti et al, 2005).…”

“…Um importante fundamento para essa hipótese é o conceito de que o leito vascular pulmonar seja o primeiro leito exposto à linfa mesentérica, uma vez que esta atinge a circulação sistêmica por meio do ducto torácico e desemboca na veia subclávia, atingindo o pulmão (Magnotti et al, 2005). Assim, sugere-se que a ligação do ducto linfático mesentérico previna a apoptose pulmonar, o sequestro de neutrófilos e o aumento da permeabilidade pulmonar provocados pela isquemia e pela reperfusão intestinal (iIR) em situações de queimaduras e choque hemorrágico (Deitch, 2001;Deitch, 2010;Magnotti et al, 1998;Magnotti et al, 2005 (Davel et al, 2011;Forstermann, 2010;Forstermann;Sessa, 2012 antes do processo de isquemia e reperfusão miocárdica em ratos, parece estar relacionada a um aumento da produção de NO.…”