Predisposición genética y síndrome de distrés respiratorio agudo pediátrico: nuevas herramientas de estudio genético / Genetic predisposition and Pediatric Acute Respiratory Distress Syndrome: New tools for genetic study

El síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) es la forma más grave de falla respiratoria. Teóricamente, cualquier noxa pulmonar aguda puede resultar en un SDRA, pero solo un pequeño porcentaje de individuos desarrolla la enfermedad. Sobre este fundamento, factores genéticos han sido implicados en el riesgo de desarrollar SDRA. Basado en la fisiopatología de esta enfermedad, múltiples genes candidatos han sido evaluados como potenciales modificadores, tanto en pacientes como en modelos animales de SDRA. Datos experimentales y estudios clínicos recientes sugieren que variantes de genes implicados en procesos clave de daño tisular, celular y molecular pulmonar pueden influir en la predisposición y el pronóstico del SDRA. Sin embargo, la patogénesis del SDRA pediátrico es compleja y, en consecuencia, es posible anticipar que muchos genes pueden contribuir a ella. Variantes genéticas, tales como polimorfismos de nucleótido simple y variantes del número de copias, están probablemente asociadas con la predisposición al SDRA en niños con lesión pulmonar primaria. El estudio de asociación del genoma completo (GWAS, del inglés Genome-Wide Association Study) puede examinar estas variantes sin sesgos y ayudar a identificar nuevos genes fundamentales y vías patogénicas clave para futuros análisis. Esta aproximación también puede tener implicancias clínicas diagnósticas y terapéuticas, como predecir el riesgo del paciente o desarrollar un enfoque terapéutico personalizado para este grave síndrome.

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is the most severe form of respiratory failure. Theoretically, any acute lung condition can lead to ARDS, but only a small percentage of individuals actually develop the disease. On this basis, genetic factors have been implicated in the risk of developing ARDS. Based on the pathophysiology of this disease, many candidate genes have been evaluated as potential modifiers in patient, as well as in animal models, of ARDS. Recent experimental data and clinical studies suggest that variations of genes involved in key processes of tissue, cellular and molecular lung damage may influence susceptibility and prognosis of ARDS. However, the pathogenesis of pediatric ARDS is complex, and therefore, it can be expected that many genes might contribute. Genetic variations such as single nucleotide polymorphisms and copy-number variations are likely associated with susceptibility to ARDS in children with primary lung injury. Genome-wide association (GWA) studies can objectively examine these variations, and help identify important new genes and pathogenetic pathways for future analysis. This approach might also have diagnostic and therapeutic implications, such as predicting patient risk or developing a personalized therapeutic approach to this serious syndrome.

Consecuencias hemodinámicas y respiratorias del síndrome compartimental abdominal en un modelo experimental / Hemodynamic and respiratory alterations in an experimental abdominal compartment syndrome model

Introduction: Abdominal compartment syndrome (ACS) is a severe and under-reported condition among the pediatric population due to inadequate warning and recognition. It can be caused by medical and surgical reasons, resulting in a high mortality rate. objective: To determine the magnitude of the initial hemodynamic and respiratory consequences triggered by the induction of ACS in an experimental model. Methods: The model consisted of twelve anesthetized pigs (4.8 +/- 0.1 kg). The ACS was induced by instillation of colloid solution in the peritoneal cavity to obtain an intra-abdominal pressure (IAP) of 24.9 +/- 0.6 mmHg. In basal conditions and after the ACS induction, a conventional hemodynamic monitoring and transpulmonary thermodilution were performed. At the same time, arterial blood gases and lung mechanics analysis were measured. results: There was a reduction of cardiac output by 16 percent (5.19 +/- 0.33 to 4.34 +/- 0.28 l/min/m², p = 0.01) and abdominal perfusion pressure by 20 percent (72.3 +/- 3.2 to 57.3 +/- 4.0 mmHg, p <0.001) without changes in heart rate, arterial or central venous pressure. In addition there was an approximately 50 percent worsening of respiratory system compliance (1.28 +/- 0.09 to 0.62 +/- 0.04 ml/cmH2O/kg, p = 0.002) associated with a significant increase in intrathoracic pressure and slight decrease in oxygenation. Discussion: In this experimental model, the early development of hemodynamic and pulmonary dysfunction could be observed. A reduction of cardiac output that was not detected by conventional monitoring and a substantial deterioration of lung mechanics, characteristic of restrictive disease, associated with mild alterations in gas exchange were reported. It is essential then to monitor the IAP in patients predisposed to develop ACS, especially in the case of organ dysfunction deterioration, as severe hypotension and hypoxemia are late signs of this complication.

Introducción: El síndrome compartimental abdominal (SCA) es una entidad grave, de escaso reporte en población pediátrica por una inadecuada alerta y reconocimiento. Puede ser originado por causas médicas y quirúrgicas, presentando una elevada mortalidad. objetivo: Determinar la magnitud de las consecuencias hemodinámicas y respiratorias iniciales desencadenadas por la inducción de un SCA en un modelo experimental. Método: Doce cerdos anestesiados (4,8 +/- 0,1 kg). El SCA fue inducido con instilación de solución coloide en cavidad peritoneal para obtener una presión intra-abdominal (PIA) de 25 +/- 5 mmHg. En condiciones basales y posterior a inducción del SCA se realizó monitorización hemodinámica convencional y termodilución transpulmonar. Paralelamente se midió gasometría arterial y análisis de mecánica pulmonar. resultados: Hubo una reducción del gasto cardíaco en 16 por ciento (5,19 +/- 0,33 a 4,34 +/- 0,28 l/min/m², p = 0,01) y de la presión de perfusión abdominal en 20 por ciento (72,3 +/- 3,2 a 57,3 +/- 4,0 mmHg, p < 0,001) sin cambios en frecuencia cardiaca, presión arterial y venosa central. Además ocurrió un deterioro de la compliance del sistema respiratorio cercana al 50 por ciento (1,28 +/- 0,09 a 0,62 +/- 0,04 ml/cmH2O/kg, p = 0,002) asociado a un incremento significativo en las presiones intratorácicas y disminución leve de la oxigenación. Discusión: En este modelo experimental se pudo apreciar el desarrollo temprano de disfunción hemodinámica y pulmonar. Se evidenció una reducción de gasto cardiaco no detectado por la monitorización convencional y un deterioro substancial de la mecánica pulmonar, propia de una enfermedad restrictiva, asociado a alteraciones leves del intercambio gaseoso. Creemos que es fundamental monitorizar la PIA en pacientes predispuestos a desarrollar un SCA, más aún ante empeoramiento de disfunciones orgánicas dado que la hipotensión e hipoxemia grave son signos tardíos de esta complicación.