Sindrome da distress respiratorio (ARDS) è una sindrome clinica caratterizzata da danno alveolare diffuso, l'edema polmonare e guasto respiratorio hypoxemic. Anche se ARDS rappresenta più del 10% dei ricoveri in unità di cure intensive (ICU) e quasi il 25% dei pazienti di ICU che richiedono ventilazione meccanica, è ancora una sfida sotto-riconosciuto per i medici, con un tasso di mortalità di ospedale di 35-45%1. Nonostante l'intenso lavoro di ricerca, l'identificazione di un'efficace terapia farmacologica di ARDS o di prevenzione non ha data. Due caratteristiche principali contribuiscono alla mortalità nell'ARDS: alterato lo spazio fluido alveolare (AFC) (cioè, l'alterato riassorbimento del fluido edema alveolare da spazi aerei polmonari distali) e grave infiammazione2. Poiché ARDS la mortalità rimane alta, iniziative in corso dovrebbero includere anche la prevenzione primaria; Tuttavia, una sfida chiave consiste nell'identificare pazienti a rischio nel quale ARDS è probabile sviluppare e che potrebbero trarre vantaggio se ARDS sono stati impediti.
Anestetici alogenati volatili, quali sevoflurano e isoflurano, sono ampiamente utilizzati per fornire anestesia generale in sala operatoria. In tutto il mondo, più di 230 milioni i pazienti sottoposti a chirurgia maggiore ogni anno richiedono l'anestesia generale e ventilazione meccanica3e complicanze polmonari postoperatorie influenzano negativamente gli esiti clinici e sanitario utilizzazione4 . L'uso del sevoflurano invece di propofol è stata associata con infiammazione polmonare migliorata nei pazienti sottoposti a chirurgia toracica e diminuzioni significative negli eventi avversi, quali ARDS e complicanze polmonari postoperatorie5. Similmente, il pretrattamento con isoflurano hanno avuti effetti protettivi sulla meccanica respiratoria, l'ossigenazione ed emodinamica in modelli sperimentali animali di ARDS6,7. Anche se ulteriori studi sono autorizzati ad per affrontare l'impatto degli agenti inalati sui risultati in chirurgia del noncardiac, una simile diminuzione nelle complicazioni polmonari è stato recentemente osservata in una meta-analisi, dimostrando che inalato agenti anestetici — come si oppose all'anestesia endovenosa — sono significativamente associati con una riduzione della mortalità per cardiochirurgia8.
Mancano dati prospettici specifici circa l'uso di agenti volatili per la sedazione di pazienti in terapia intensiva per prevenire o curare i danni ai polmoni. Tuttavia, parecchie prove ora supportano l'efficacia e la sicurezza del sevoflurano inalato per la sedazione di pazienti in terapia intensiva, e gli studi preclinici hanno dimostrato che il sevoflurano inalato e isoflurano7,9 migliorare lo scambio di gas, ridurre l'edema alveolare e attenuare l'infiammazione nei modelli sperimentali di ARDS. Inoltre, sevoflurano mitiga tipo II delle cellule epiteliali danno10, considerando che isoflurano mantiene l'integrità della barriera alveolo-capillare attraverso la modulazione della stretta della giunzione proteina11. Tuttavia, ulteriori studi sono necessari per verificare in quale misura la prova sperimentale di protezione dell'organo da sevoflurano inalato e isoflurano può essere tradotto in esseri umani. Un primo singolo centro controllato-studio randomizzato (RCT) dal nostro gruppo trovato che uso precoce di sevoflurano inalato in pazienti con ARDS è stato associato con una migliore ossigenazione, ridotti livelli di alcuni indicatori pro-infiammatori ed epiteliale polmonare ridotta danni, come valutato dai livelli della forma solubile del recettore per i prodotti finiti avanzati di glycation (sRAGE) nel plasma e alveolare fluid12.
Presi insieme, gli effetti benefici di sevoflurano e isoflurano sulla lesione del polmone potrebbero puntare a più vie biologiche o processi funzionali che dipendono la via di rabbia, vale a dire lo spazio fluido alveolare (AFC), lesioni epiteliali, traslocazione del fattore nucleare (NF)-κB e l'attivazione del macrofago. Inoltre, sevoflurano può influenzare l'espressione della proteina rabbia stessa. Poiché la ricerca precedente dal nostro team di ricerca e altri supporta ruoli cardine per RAGE in alveolare infiammazione e lesioni/riparazione epiteliale del polmone durante ARDS, abbiamo progettato un modello sperimentale per fornire una comprensione traslazionale dei meccanismi di sevoflurano in polmone lesione e riparazione13,14,15. Sono stati studiati gli effetti in vitro del sevoflurano e isoflurano in una romanzo umano alveolare primaria linea cellulare epiteliale specificamente progettata per studiare la barriera aria-sangue del polmone periferico, hAELVi (LentiVirus epiteliale alveolare umano immortalata), con caratteristiche di tipo alveolare-come cui giunzioni strette funzionale16.
Mentre si prepara il design delle nostre indagini in vitro (ad esempio, colture di cellule epiteliali alveolari all'interfaccia aria-liquido con l'esposizione a "inalazione" sevoflurano o isoflurano, abbiamo capito da precedentemente pubblicati studi che frazioni di sevoflurane sono state valutate solo a "aria" interfaccia17,18,19 utilizzando monitor standard (simili a quelli usati in una regolazione clinica). Le concentrazioni di alogenati agente solitamente sono stati scelti in base ai valori di concentrazione minima alveolare (MAC) (per esempio, in esseri umani, per sevoflurano, 0,5, 1.1 e 2.2 vol %, che rappresenta 0,25, 0,5 e 1 MAC, rispettivamente; per isoflurano, 0.6, 0.8, e vol 1,3% che rappresenta 0,25, 0,5 e 1 MAC, rispettivamente)20. Infatti, le concentrazioni di sevoflurano e isoflurano mai sono state studiate nel terreno di coltura, limitando così la validità dei modelli/strumenti sperimentali precedenti. Inoltre, maggior parte degli esperimenti utilizzato un vaso anaerobico che è stato sigillato dopo l'aria miscela contenente sevoflurano era stato svuotato all'interno. Come il nostro obiettivo era di studiare le cellule epiteliali alveolari in condizioni "fisiologiche", abbiamo creduto che tale stato anaerobico potrebbe non essere ottima e non sarebbe compatibile con durate lunghe sperimentale. Pertanto, abbiamo sviluppato il nostro sistema a celle di cultura all'interfaccia aria-liquido ed esporli ad agenti alogenati (sevoflurano e isoflurano) con l'obiettivo di fornire precisa controllata frazioni "aria" e "medie" concentrazioni per questi agenti. A nostro parere, questa fase sperimentale, che non è stata segnalata finora nella letteratura, è obbligatoria prima di eventuali ulteriori indagini in vitro di sevoflurano e isoflurano.