Cambios morfométricos e inflamatorios de la vía aérea pequeña en pacientes con síndrome de dificultad respiratoria aguda

Científica

Investigación y estudios

Impreso: Revista de divulgación científica

INTRODUCCIÓN: el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) se describió hace 46 años y en el último cambio realizado se renovó su definición. Desde el punto de vista fisiológico se identifica por la disminución de la distensibilidad pulmonar y la alteración en la relación ventilación-perfusión. Los cambios morfológicos, de la vía aérea se caracterizan por necrosis epitelial, denudación de las vías aéreas distales e incremento en la resistencia pulmonar por disfunción de las rutas de la vía aérea pequeña. Además, la ventilación mecánica puede hacer parte de la perpetuación del daño (lesión pulmonar asociada a la ventilación - LPAV).

OBJETIVO: evaluar los cambios estructurales, morfológicos e inflamatorios en la

vía aérea pequeña en pacientes con dicho síndrome.

MATERIALES Y MÉTODOS: estudio descriptivo, observacional, analítico, retrospectivo de casos y controles con autopsias realizadas en el servicio de patología del Hospital Santa Clara de Bogotá, entre enero de 1997 y diciembre del 2011. Se definió caso utilizando la conferencia consenso de SDRA Europeo-Americana de 1994 y control como los pacientes que fallecieron con causa de muerte no relacionada con alteraciones pulmonares. Las muestras de la vía aérea pequeña se evaluaron por microscopia valorando el porcentaje de denudación, diámetro del bronquíolo terminal, y espesor de la capa interna, del músculo liso y de la capa externa de la vía aérea pequeña, además de colágeno III, metaloproteinasa 9,  fibronectina y versican por inmunohistoquímica. El análisis estadístico se realizó con el programa SPSS para Windows versión 21.0 llevándose a cabo un análisis bivariado (prueba de Chi cuadrado y prueba de t de Student) y finalmente un test de correlación de Pearson. Se tuvieron en cuenta las consideraciones éticas pertinentes para el estudio.

RESULTADOS: se incluyeron 32 casos y 14 controles, de los cuales la mayoría eran de género masculino. Sepsis fue el principal diagnóstico en los casos (28,1%). El 96% de los SDRA estaban en fase exudativa. Los pacientes con SDRA tenían denudación y pérdida completa del epitelio. Se encontró inflamación celular en varios grados (marcada 31,2%, moderada 21,8% y mínima 46,8%). Los controles tenían disminución del músculo liso en la vía aérea del 37% (p<0,024) y normal en el 46,8% de los casos. La fibronectina fue positiva en la membrana basal denudada (84,4% de los casos vs. 7,4% de los controles). La metaloproteína de matriz estaba en el 63,5% de los casos y no estaba presente en ningún control.

<!--0--> <!--0--> El colágeno intersticial tipo III se presentó en el 87,5% en los casos y en el 14,3% de los controles. La fibronectina intersticial se encontró en el 46,9% de los casos vs. 7,1% de los controles. Los pacientes que presentan fibronectina positiva en la inmunohistoquímica tienen 70,2 veces más riesgo de tener SDRA que los pacientes que no la tienen (p< 0,001). Los pacientes que presentan colágeno tipo III positiva en el intersticio en la inmunohistoquímica tienen 42 veces más riesgo de tener SDRA (IC 6,75-261) y (p< 0,001).

CONCLUSIONES: los cambios estructurales en la vía aérea pequeña en los pacientes con SDRA se caracterizan por denudación epitelial, inflamación de las vías respiratorias y disminución del espesor de la capa muscular. El colágeno tipo III y la fibronectina en el intersticial son marcadores inmunohistoquímicos que están presentes en la vía aérea pequeña del paciente con SDRA.

Guillermo Ortiz Ruiz
Carmelo Dueñas Castell
Paulina Ojeda León
Martha Benítez
Antonio Lara García
Manuel Garay Fernández
Germán Díaz Santos

01227262

Medicine

Acta Colombiana De Cuidado Intensivo

Morphometric and inflammatory changes of the small airways in patients with acute respiratory distress syndrome

INTRODUCTION: the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) was described 46 years ago, and its definition was recently renewed. Physiologically, it is identified by decreased lung compliance and alteration of the ventilation/perfusion relationship. Morphological changes of the airways are characterized by epithelial necrosis, denudation of distal airways, and increased pulmonary resistance due to small airways dysfunction. Moreover, mechanical ventilation can contribute to the perpetuation of damage (ventiator-induced lung injury - VILI). The literature concerning the morphological changes of the airways in this
type of patients is scarce. For this reason, we decided to carry out a study in order to assess the structural,
morphological, and inflammatory changes of the small airways in patients with ARDS.
MATERIALS AND METHODS: a descriptive, observational, analytic, retrospective study of cases and controls
was carried out with the autopsies performed at the pathology service of Hospital Santa Clara (Bogotá,
Colombia) over the period from January 1997 to December 2011. Cases were defined in accordance with the 1994 European-American Consensus Conference on ARDS. Controls were defined as patients who died of causes not related with pulmonary alterations. Samples of the small airways were assessed by microscopy,taking into account the percentage of denudation, the diameter of the terminal bronchiole, the
thickness of the internal layer of smooth muscle and the external layer of the small airways. Collagen type
III, Metalloproteinase-9, Fibronectin, and versican were assessed by immunohistochemistry. Statistical
analysis was carried out with the SPSS program for Windows version 21.0, performing a bivariate analysis
(Chi-square test and Student’s t-test), and finally Pearson’s correlation test. Pertinent ethical considerations were taken into account.
RESULTS: thirty two (32) cases and 14 controls were included, most of whom were males. Sepsis was
the main diagnosis in the cases (28.1%). Of the cases with ARDS, 96.1% were in the exudative phase.
The patients with ARDS had denudation and complete loss of the epithelium. Cellular inflammation of various degrees was found (severe 31.2%, moderate 21.8%, and minimal 46.8%). The controls had reduced airway smooth muscle in 37% (p< 0,001). Patients with positive interstitial collagen type III have a 42-fold risk of having ARDS (CI 6,75-261) and (p< 0,001).
CONCLUSIONS: structural changes in the small airways of patients with ARDS are characterized by epithelial
denudation, inflammation of the airways, and thinning of the muscle layer. Interstitial Collagen type III and
fibronectin are immunohistochemical markers that are present in the small airways of patients with ARDS.

Acute Respiratory Distress Syndrome, small airways, collagen type III, fibronectin.