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.

Disfunción diafragmática inducida por ventilación mecánica / Ventilator-induced diaphragmatic dysfunction

The ventilator-induced diaphragmatic dysfunction is a group of disorders caused by the inactivity of the diaphragm muscle during controlled mechanical ventilation. From a structural point of view, the diaphragm subjected to mechanical ventilation undergoes an atrophy process, in which decreased synthesis and increased muscle protein degradation are observed. Recent research has identified different molecular signaling pathways that link both processes in the diaphragm, describing compelling evidence that shows that oxidative stress contributes to this phenomenon. Also, functional changes characterized by a reduction in stress and fatigue resistance, associated with an increase in the maximum shortening velocity are observed. The purpose of the present review is to analyze the impact of mechanical ventilation on the structure and function of the diaphragm muscle. Clinical implications and potential preventive steps are discussed. Since the duration of mechanical ventilation is the primary responsible for the absence of mechanical stimulation on the diaphragm, the use of ventilatory strategies for successful early weaning and early use of partial modalities should be the main pillars in the prevention of this condition.

La disfunción diafragmática inducida por ventilación mecánica consiste en un conjunto de alteraciones producidas por la inactividad del músculo diafragma durante la ventilación mecánica controlada. A nivel estructural, el diafragma sometido a ventilación mecánica experimenta un proceso de atrofia por desuso, en el que se observa una disminución de la síntesis y aumento en la degradación de proteínas musculares. Recientemente se han identificado diferentes rutas de señalización molecular que vinculan ambos procesos en el diafragma, existiendo evidencia fehaciente que el estrés oxidativo contribuye a este fenómeno. Concomitantemente, se han observado cambios funcionales caracterizados por una reducción de la fuerza y resistencia a la fatiga, asociado a un incremento en la velocidad máxima de acortamiento. El objetivo principal de esta revisión es analizar el impacto de la ventilación mecánica sobre la estructura y función del músculo diafragma. Además se discuten implicancias clínicas y potenciales intervenciones preventivas para esta emergente entidad. Dado que el tiempo de permanencia en ventilación mecánica controlada es el principal factor responsable de la ausencia de estímulo mecánico sobre el diafragma, el empleo de estrategias de destete ventilatorio precoz y el uso temprano de modalidades parciales, debieran constituir los pilares de su prevención.