Curbing Inflammation in hemorrhagic trauma: a review / "Curbing Inflammation" e hemorragia por trauma: uma revisão

Trauma is one of the world's leading causes of death within the first 40 years of life and thus a significant health problem. Trauma accounts for nearly a third of the lost years of productive life before 65 years of age and is associated with infection, hemorrhagic shock, reperfusion syndrome, and inflammation. The control of hemorrhage, coagulopathy, optimal use of blood products, balancing hypo and hyperperfusion, and hemostatic resuscitation improve survival in cases of trauma with massive hemorrhage. This review discusses inflammation in the context of trauma-associated hemorrhagic shock. When one considers the known immunomodulatory effects of traumatic injury, allogeneic blood transfusion, and the overlap between patient populations, it is surprising that so few studies have assessed their combined effects on immune function. We also discuss the relative benefits of curbing inflammation rather than attempting to prevent it.

O Trauma é uma das principais causas de morte até 40 anos de idade em todo o mundo e, portanto, um significativo problema de saúde. Esta doença é ainda responsável por quase um terço dos anos perdidos de vida produtiva até os 65 anos de idade e esta associada com infecção, choque hemorrágico, síndrome de reperfusão e inflamação. O controle da hemorragia, coagulopatia, utilização dos produtos derivados do sangue, equilibrando hipo e hiperperfusão, e reanimação hemostática melhoraram a sobrevida em casos de trauma com hemorragia volumosa. Esta revisão discute a inflamação no contexto de choque hemorrágico associado ao trauma. Quando consideradosos efeitos imunomoduladores conhecidos da lesão traumática e transfusão de sangue alogênico em relação aos doentes, é surpreendente que tão poucos estudos avaliaram os seus efeitos combinados sobre a função imunológica. Discutimos também os benefícios relativos de reduzir a inflamação ao invés de tentar impedi-la.

Treatment of hemorrhagic shock with hypertonic saline solution modulates the inflammatory response to live bacteria in lungs

Shock and resuscitation render patients more susceptible to acute lung injury due to an exacerbated immune response to subsequent inflammatory stimuli. To study the role of innate immunity in this situation, we investigated acute lung injury in an experimental model of ischemia-reperfusion (I-R) followed by an early challenge with live bacteria. Conscious rats (N = 8 in each group) were submitted to controlled hemorrhage and resuscitated with isotonic saline (SS, 0.9 percent NaCl) or hypertonic saline (HS, 7.5 percent NaCl) solution, followed by intratracheal or intraperitoneal inoculation of Escherichia coli. After infection, toll-like receptor (TLR) 2 and 4 mRNA expression was monitored by RT-PCR in infected tissues. Plasma levels of tumor necrosis factor α and interleukins 6 and 10 were determined by ELISA. All animals showed similar hemodynamic variables, with mean arterial pressure decreasing to nearly 40 mmHg after bleeding. HS or SS used as resuscitation fluid yielded equal hemodynamic results. Intratracheal E. coli inoculation per se induced a marked neutrophil infiltration in septa and inside the alveoli, while intraperitoneal inoculation-associated neutrophils and edema were restricted to the interseptal space. Previous I-R enhanced lung neutrophil infiltration upon bacterial challenge when SS was used as reperfusion fluid, whereas neutrophil influx was unchanged in HS-treated animals. No difference in TLR expression or cytokine secretion was detected between groups receiving HS or SS. We conclude that HS is effective in reducing the early inflammatory response to infection after I-R, and that this phenomenon is achieved by modulation of factors other than expression of innate immunity components.

Gender and sex hormones influence the response to trauma and sepsis: potential therapeutic approaches

Several clinical and experimental studies have demonstrated gender dimorphism in immune and organ responsiveness and in the susceptibility to and morbidity from shock, trauma, and sepsis. In this respect, cell-mediated immune responses have been shown to be depressed in males following trauma-hemorrhage, whereas they were aintained/enhanced in proestrus females. Furthermore, sex hormones have been shown to be responsible for this gender-specific immune response following adverse circulatory conditions. More specifically, studies indicate that androgens produce immunodepression following trauma-hemorrhage in males. In contrast, female sex steroids appear to exhibit immunoprotective properties following trauma and severe blood loss. With regard to the underlying mechanisms, receptors for sex hormones have been identified on various immune cells suggesting direct effects of these hormones on the immune cells. Alternatively, indirect effects of sex hormones, ie, modulation of cardiovascular responses or androgen- and estrogen-synthesizing enzymes, might contribute to gender-specific immune responses. Recent studies indicate that sex hormones, eg, dehydroepiandrosterone (DHEA), also modulate the function of peripheral blood mononuclear cells in surgical patients. Thus, the immunomodulatory properties of sex hormones/receptor antagonists/sex steroid synthesizing enzymes following trauma-hemorrhage suggests novel therapeutic strategies for the treatment of immunodepression in surgical patients.

Uma série de estudos clínicos e experimentais demonstram a existência de dimorfismo sexual das respostas imunológicas e orgânicas, bem como da suscetibilidade e morbidade em relação ao choque, ao trauma e à sepse. Respostas imunes celularmente mediadas apresentam-se deprimidas em machos em resposta ao binômio trauma-hemorragia, mas conservados/enaltecidos em fêmeas em proestro. Adicionalmente demonstra-se que os hormônios sexuais são responsáveis por esta dicomotomia de resposta sexualmente específica, em condições cardiovasculares adversas. Estudos específicos indicam que os andrógenos produzem imunodepressão pós-trauma hemorragia em machos. Em contraste, esteróides sexuais femininos parecem exibir propriedades imunoprotetoras após episódios de trauma com ou sem perda importante de sangue. No terreno dos mecanismos subjacentes, foram identificados receptores para hormônios sexuais em várias células do sistema imunológico, sugerindo a existência de efeitos diretos destes hormônios sobre tais células. Alternativamente, observam efeitos indiretos de hormônios sexuais tais como modulação das respostas cardiovasculares das enzimas sintetizadores de andrógeno e estrógeno, que podem contribuir para as estas respostas sexualmente diferenciadas. Estudos recentes indicam que os hormônios sexuais, como por exemplo a dehidroepiandrosterona também modulam a função de células mononucleares da série branca em pacientes cirúrgicos. Assim, as propriedades imunomodulatórias de hormônios sexuais/antagonistas de receptores/enzimas sintetizadores de esteróides após a ocorrência de trauma ou de hemorragia sugerem o caminho para novas estratégias terapêuticas para o tratamento de imunodepressão em pacientes cirúrgicos.