Overview of ventilator-induced lung injury mechanisms

Lionetti, Vincenzo; Recchia, Fabio A.; Ranieri, V. Marco

doi:10.1097/00075198-200502000-00013

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“…Thus, further investigation into the mechanisms of acute respiratory distress syndrome remains a top priority for the cardiopulmonary field. The onset of lung injury is characterized by increased vascular permeability and expression of adhesive surface molecules (ICAM-1, VCAM-1, and E-selectin) by activated lung vascular endothelium, which promotes leukocyte adhesion, recruitment to the lung, and inflammatory cytokine production (3)(4)(5).…”

Section: Clinical Relevancementioning

confidence: 99%

Attenuation of Lipopolysaccharide-Induced Lung Vascular Stiffening by Lipoxin Reduces Lung Inflammation

Meng¹,

Mambetsariev²,

Tian³

et al. 2015

Am J Respir Cell Mol Biol

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Reversible changes in lung microstructure accompany lung inflammation, although alterations in tissue micromechanics and their impact on inflammation remain unknown. This study investigated changes in extracellular matrix (ECM) remodeling and tissue stiffness in a model of LPS-induced inflammation and examined the role of lipoxin analog 15-epi-lipoxin A 4 (eLXA 4 ) in the reduction of stiffness-dependent exacerbation of the inflammatory process. Atomic force microscopy measurements of live lung slices were used to directly measure local tissue stiffness changes induced by intratracheal injection of LPS. Effects of LPS on ECM properties and inflammatory response were evaluated in an animal model of LPS-induced lung injury, live lung tissue slices, and pulmonary endothelial cell (EC) culture. In vivo, LPS increased perivascular stiffness in lung slices monitored by atomic force microscopy and stimulated expression of ECM proteins fibronectin, collagen I, and ECM crosslinker enzyme, lysyl oxidase. Increased stiffness and ECM remodeling escalated LPS-induced VCAM1 and ICAM1 expression and IL-8 production by lung ECs. Stiffnessdependent exacerbation of inflammatory signaling was confirmed in pulmonary ECs grown on substrates with high and low stiffness. eLXA 4 inhibited LPS-increased stiffness in lung cross sections, attenuated stiffness-dependent enhancement of EC inflammatory activation, and restored lung compliance in vivo. This study shows that increased local vascular stiffness exacerbates lung inflammation. Attenuation of local stiffening of lung vasculature represents a novel mechanism of lipoxin antiinflammatory action.

show abstract

Section: Clinical Relevancementioning

confidence: 99%

Attenuation of Lipopolysaccharide-Induced Lung Vascular Stiffening by Lipoxin Reduces Lung Inflammation

Meng¹,

Mambetsariev²,

Tian³

et al. 2015

Am J Respir Cell Mol Biol

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“…[1][2][3][4] En la actualidad se acepta que, aunque la asistencia respiratoria mecánica (ARM) es muchas veces indispensable para la supervivencia del paciente, también es parte del problema del SDRA, ya que datos experimentales y clínicos demuestran que la ventilación mecánica es capaz de generar una lesión histopatológicamente y clíni-camente indiferenciable del SDRA. [5][6][7][8] El clásico estudio de Webb y cols., 9 fue el primero en demostrar, inequívocamente, que la ventilación mecánica puede producir edema pulmonar; y al mismo tiempo, fue una demostración de que la presión positiva al fin de la espiración (PEEP), con una estrategia de limitación del volumen corriente, protege de la lesión pulmonar asociada a la ventilación mecánica. En esta línea de conocimiento, hallazgos como los de Dreyfuss y cols., 10 en estudios experimentales a finales de los ochenta, sobre la relación entre el empleo de alto volumen corriente y el incremento de la lesión pulmonar; los estudios hechos por el grupo de Gattinoni mediante tomografía axial computarizada y el desarrollo del concepto de baby-lung, 11 que muestran que, en realidad, en el SDRA sólo es una pequeña proporción del pulmón la que interviene en el intercambio gaseoso y el resto del órgano se encuentra colapsado o inundado y, por último, los resultados clínicos del estudio de la ARDS Network, 12 que confirmó la necesidad de emplear bajo volumen corriente en estos pacientes, fueron sin duda avances importantes en el conocimiento de esta entidad y han influido favorablemente en su pronóstico.…”

unclassified

Análisis de efectividad de la ventilación de alta frecuencia oscilatoria en pacientes pediátricos con insuficiencia respiratoria aguda en un centro de alta complejidad

et al. 2012

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Arch Argent Pediatr 2012;110(3):214-220 / 214 RESUMEN Introducción. La ventilación de alta frecuencia oscilatoria (VAFO) es un recurso terapéuti-co ante la hipoxemia refractaria a la asistencia respiratoria mecánica convencional (ARMc), y en el tratamiento del síndrome de escape aéreo. Un metaanálisis reciente concluyó que la VAFO parece disminuir la mortalidad en niños posneonatales y adultos. En este contexto, es importante la evaluación de los resultados en el uso rutinario de esta tecnología. Objetivos. Principal: Analizar la efectividad de la VAFO en la práctica rutinaria en un centro que no dispone de oxigenación por membrana de circulación extracorpórea. Secundarios: Describir los datos demográficos y las causas de insuficiencia respiratoria grave de los pacientes que requirieron VAFO. Examinar la relación entre factores predictores potenciales y la ocurrencia de mortalidad. Población y métodos. Estudio retrospectivo en el cual se analizaron las historias clínicas de los pacientes que requirieron VAFO en las Unidades de Cuidados Intensivos de un hospital pediátrico terciario en el período 01/01/2008 -01/07/2010. Resultados. Se analizaron 76 ingresos a VAFO en 69 pacientes. El 80% de tales ingresos tenían diagnóstico de infección respiratoria aguda baja o sepsis. El 62,3% (n= 43) de los casos presentaban enfermedad crónica subyacente. La mayoría de los ingresos fueron por hipoxemia refractaria (93,4%). Se halló que los pacientes fallecidos presentaban peores condiciones clínicas al ingreso, mayor compromiso multiorgánico, peor oxigenación y compromiso pulmonar. Conclusión. En una población con alta prevalencia de enfermos crónicos, oncológicos e inmunodeprimidos, el uso rutinario de la VAFO se asoció con un 33,4% de supervivencia. Se necesitan más estudios pronósticos que permitan una selección más eficaz de los pacientes candidatos a esta tecnología.

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“…11 Even with modest tidal volumes and airway pressures, all animal species studied developed a pattern of lung injury which was indistinguishable from human ARDS. More recent studies in man have confirmed that ventilation can exacerbate lung injury in ARDS.…”

Section: Inflammation May Be Beneficialmentioning

confidence: 95%

Manipulation of inflammation in ARDS: achievable goal or distant target?

Baudouin

2006

Thorax

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Overview of ventilator-induced lung injury mechanisms

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Attenuation of Lipopolysaccharide-Induced Lung Vascular Stiffening by Lipoxin Reduces Lung Inflammation

Attenuation of Lipopolysaccharide-Induced Lung Vascular Stiffening by Lipoxin Reduces Lung Inflammation

Análisis de efectividad de la ventilación de alta frecuencia oscilatoria en pacientes pediátricos con insuficiencia respiratoria aguda en un centro de alta complejidad

Manipulation of inflammation in ARDS: achievable goal or distant target?

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