Efectos de la intensidad de la resucitación sobre la respuesta inflamatoria y la expresión de microRNAs en un modelo animal de sepsis

Resumen

Introducción: La sepsis se acompaña de una respuesta inflamatoria sistémica. La resucitación es un pilar del tratamiento de la sepsis. El objetivo de la resucitación es restaurar le perfusión de los órganos y mantener la oxigenación tisular. Trabajos previos realizados en el Hospital Universitario de Getafe 1,2 han demostrado, que los miRNAs son útiles como biomarcadores y como dianas terapéuticas en condiciones como el daño pulmonar agudo. Objetivo: Demostrar en un modelo animal de sepsis que (i) la sepsis induce cambios en el sistema cardiovascular (sistémicos y regionales), en la respuesta inflamatoria y en la expresión de ciertos miRNAs; (ii) estos cambios (tanto hemodinámicos, como en la respuesta inflamatoria y en la expresión de miRNAs) se atenúan mediante una resucitación con fluidos más intensa; (iii) ciertos miRNAs que se expresan en situación de sepsis podrían ser biomarcadores de la intensidad de la resucitación. Material y Métodos: Se realizó un estudio experimental en un modelo animal de sepsis inducido mediante bacteriemia en cerdos (suis scrofa domesticus) machos, anestesiados y ventilados mecánicamente. Los animales fueron monitorizados con un catéter arterial (arteria carótida derecha) y un catéter arterial pulmonar. Se practicó una lumbotomía derecha para la implantación de sonda Doppler en la arteria renal derecha, una sonda laser introducida en la médula renal, y otra sonda laser apoyada en la superficie renal. La bacteriemia se llevó a cabo por la infusión por vía intravenosa de Escherichia coli durante 30 min. Se realizaron estudios piloto en los que se determinó la dosis de E.coli que inducía la situación de sepsis y el volumen de resucitación que se asociaba con estabilidad hemodinámica en este contexto. Se estudiaron 39 animales divididos en cuatro grupos de resucitación distintos: a) grupo control (sin bacteriemia y resucitado con 4 ml/kg/hora de solución salina fisiológica 0.9% (SSF)) (n=15); b) bacteriemia resucitado con 4 ml/Kg/h SSF(n=8), c) bacteriemia resucitado con 10 ml/Kg/h de SSF (n=8); y d) bacteriemia resucitado con 17 ml/Kg/h de SSF (n=8). Se define t=0 como el momento del inicio de la infusión de E. coli (o de una cantidad equivalente de SSF en el grupo control). Se midió la frecuencia cardiaca (FC), presión arterial sistémica media (PAM), presión venosa central en la aurícula derecha (PVC), presión media en la arteria pulmonar (PAP), presión de oclusión de la arteria pulmonar (POAP), gasto cardíaco (GC) y flujo en la arteria renal (FAR), en la corteza renal (FCo) y en la médula renal (FMe). Se calculó la resistencia vascular sistémica (RVS) y pulmonar (RVP) de acuerdo con fórmulas standard. Se midieron los diferentes parámetros hemodinámicos en t=0 y cada hora hasta un máximo de 5 horas. Al final del experimento (t=5 h o justo antes de morir en el caso de no sobrevivir las 5 horas) se obtuvieron muestras de sangre y tejido renal para la medición de parámetros bioquímicos, gasometría arterial, citocinas (IL1ß, IL6 y TNFα, R&D Systems, USA) y expresión de diferentes miRNAs (miR-155-5p, miR-146a-5p, miR-150-5p, miR-21a-5p, miR-34a-5p, miR-486a- 5p y miR-133a-3p) (RT-qPCR, Qiagen, Hilden, Alemania). Se utilizaron herramientas on line como miRNet, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG), Reactome, miRBase y STRING para la construcción de mapas de interacción entre los miRNAs y sus dianas, y para la predicción de procesos celulares y vías de señalización regulados por los miRNAs seleccionados. Para el análisis descriptivo de las variables cuantitativas continuas se ha utilizado la mediana y la amplitud intercuartil. Las variables cualitativas se presentan como frecuencia absoluta, porcentaje y límites de confianza del porcentaje. Para el análisis comparativo, no asumiendo una distribución normal, se utilizaron pruebas no paramétricas. Para la comparación entre dos grupos se utilizó el test de la U de Mann-Whitney y para la comparación de los cuatro grupos se utilizó el test de Kruskall Wallis y el test de la U de Mann-Whitney con la corrección para múltiples comparaciones por el método de Holm. Se consideró estadísticamente significativo un valor de p<0,05. Resultados: La inducción de bacteriemia se asoció con: (i) una mayor mortalidad; (ii) cambios hemodinámicos característicos de la sepsis (aumento de la FC, PAP, POAP y RVP; descenso de la PAM, PVC, FAR, ratio FAR/GC, FCo y FMe; (iii) cambios en la respuesta inflamatoria (elevación de la concentración sérica de IL-1β, TNFα e IL-6, así como de la concentración tisular renal de IL-1β); (iv) aumento de la expresión sérica de los miRNAs miR-155-5p, miR-146a-5p, miR-150-5p, miR- 21a-5p, miR-34a-5p. La reanimación más intensa, en comparación con la reanimación menos intensa, se asoció con una menor mortalidad, atenuación de los cambios hemodinámicos y de la respuesta inflamatoria asociados a la sepsis, y a una menor expresión de miR-146a-5p y miR-34a-5p. Conclusiones: Nuestro modelo se asocia con cambios hemodinámicos e inflamatorios característicos de la sepsis humana. La expresión de ciertos miRNAs se encuentra elevada. La mayor intensidad de la resucitación con fluidos atenúa los cambios hemodinámicos y la magnitud de la respuesta inflamatoria asociados a la sepsis. El aumento de la expresión de miR-146a-5p y miR-34a-5p asociado a la sepsis se atenúa con una mayor intensidad de la resucitación.