Nové poznatky v patofyziologii ARDS

Transkript

1 Nové poznatky v patofyziologii ARDS Jan Maláska Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny FN Brno a LF MU Brno

2 1. Akutní fáze - exudativní 2. Subakutní fáze regenerativní, proliferativní 3. Pozdní fáze - reparační

3 centrální role neutrofilů sekvestrace v plicích postižení pneumocytů (I. typu) postižení endotelií permeability influx tekutiny do alveolů ( proteiny) aktivace trombocytů - mikrotrombotizace ROS proteáz tvorby a destrukce surfaktantu edém intersticia clearance BAF (broncho-alveolar fluid) aktivace koagulace proteinu C, S Ware NEJM 2000

4 DAD diffuse alveolar damage Poškození pneumocytů Poškození endotelu Plicní edém ( permeabilita) alveolární klírens tekutiny exprese Na + transportérů (ENaC Epithelial Na Channel, Na + -K + -ATPáza) epiteliální a endoteliální hyperpermeabilita apoptóza a nekróza endotelií a pneumocytů

5 Hlavní molekulární mechamismy (poškození pneumocytů a endotelií) I. Dysregulace apoptózy II. III. IV. PPAR signální cesta Role TNF (Tumor necrosis factor) Role HSP (Heat Shock Protein)

6 I. Dysregulace apoptózy oddálená apoptóza neutrofilů apoptóza epitelií/endotelií 1. aktivace zevní cesty apoptózy exprese sfas/fasl u pacientů s ALI/ARDS (Am J Pathol 2002;161(5): ) 2. aktivace vnitřní cesty apoptózy VILI (Current opinion in critical care 2005;11(1):82 6) hypoxie (Crit Care Med 2005;33(10): ) ROS (Am J Respir Crit Care Med 2006;173(5):566 72) NO do 24h (Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2004;286(4):L )

7 1400W inos inhibitor (N-3-aminomethyl-benzyl-acetamidine) Rudkowski. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2004

8 II. PPAR signální cesta Peroxisome proliferator-activated receptors skupina jaderných receptorů pro hormony (steroidní, štítnice, retinová kys.) transkripční faktor (TF) 3 subtypy: α, β, γ Genově dependentní mechanismy formace heterodimerů s retinoidním-x receptorem vazba na PP-responzivní oblasti v promotorech regulovaných genů Genově non-dependentní mechanismy Mark Somoza, 2006 vazba na transkripční faktory (NF-κB) vazba na kofaktory TF

9 PPAR agonisté I. Inhibice TF pro-inflamatorních genů» NF-κB (Nuclear Factor κb)» STATs (Signal Transducers and activators of transcription)» NF-AT (Nuclear Factor of activated T-cells)» CAAT/enhancer binding protein» AP-1 (Activator Protein 1) II. sekvestrace ko-aktivátorů TF pro-inflamatorních cytokinů, adhezních molekul, chemokinů... Antiinflamatorní efekt

10 PPAR agonisté: fenofibrát (Ward. Br J Pharmacol 2004) rosiglitazon, pioglitazon (Liu. Crit Care Med. 2005) SB (Delayre-Orthez. Resp Res 2005)

11

12 III. TNF-ɑ a ALI/ARDS proinflamatorní cytokin 51 kda (homotrimerický protein) vazba na TNF-R1 a TNF-R2 TNF-R1 má tzv. death doménu (formace DISC apoptóza) TNF-R2 up-regulace ICAM-1, apoptóza produkován hlavně T-lymfocyty a a-makrofágy Protein Data Bank Ramin Herati Aktivace TNF-R1+2 u ALI/ARDS: indukce apoptózy ROS fosforylace MLC(Myosin light chain) VEcadherin otevření tight junctions exprese ENaC, Na+-K+-ATPáza reabsorpce BAF destabilizace mikrotubulů (PKC, p38 MAPK) kontrakce endotelu

13 Receptorové vazné místo TNF Lectin-like doména Lectin-like doména: Rat flooded lung model rozpoznává specifické oligosacharidy (rozvětvené trimanózy,...) expresi ENaC v MVEC (Microvascular endothelial cell) a pneumocytech II Braun C. J Immunol Sep 1;175(5):

14 htip TNF-derived peptide European Patent EP peptid napodobující lectin-like doménu TNF syntetický cirkulární peptid obsahující 17 aa Rat flooded lung model

15 Biochemical Pharmacology 77 (2009)

16 IV. Role HSP (Heat Shock Protein) Hsp 90 Hsp 90 stresové proteiny ubikvitární molekulární chaperony zabezpečují správnou prostorovou strukturu proteinů konformační regulace cca 100 klientských proteinů (zejména pro-inflamatorní!) NF-κB, Akt/PBK, Raf, p53, csrs, steroidní receptory, EGF-R, VEGFR2, enos homodimer Closed conformace aktivita, skládání pp., stabilita klientských pp. Open conformace degradace proteinů David S. Goodsell of The Scripps Research Institute, 2002

17 Biochemical Pharmacology 77 (2009)

18 HSP 90 inhibitory Biochemical Pharmacology 77 (2009)

19

20 Terapeutické intervence úskalí! Intervence ALI v animálním experimentu Přerušení molekulárních cest Účinné jen pokud bylo podáváno před vyvoláním inzultu (ALI) Nejsou zatím k dispozici data z klinických hodnocení

21 Klinická hodnocení s léky inhibujícími signální cesty u ALI/ARDS SB IV for Subjects at Risk of Acute Lung Injury or ARDS Sponsor: GlaxoSmithKline ClinicalTrials.gov Identifier: NCT Selective inhibitor of p38 alpha mitogen-activated protein kinase STIP: Statin Trial for Influenza Patients. Sponsor: Vanderbilt University ClinicalTrials.gov Identifier: CT

22 Závěr Extenzivní výzkum (zvířecí modely, lidé) ukazuje nové molekulární mechanismy v patogenezi Tyto poznatky jsou podkladem pro terapeutické a diagnostické možnosti do budoucna: Nové, cílenější léky a buněčná terapie Stratifikace pacientů Zhodnocení rizika a prognózy