Nuove possibilità d’impiego del surfattante nella patologia polmonare acuta
2. L’applicazione del surfattante nella sindrome d’aspirazione di meconio del neonato ha fatto porre per primo il problema sulla variabilità dell’efficacia
del trattamento per la presenza di fattori endopolmonari inibenti il surfat- tante prodotto (il meconio e la sua alta quota proteica) (12) e per la neces- sità di riaprire aree non ventilanti, in questo caso chiuse per la presenza del meconio nelle piccole vie aeree, e mantenerle aperte prima e dopo la somministrazione del surfattante (13). Da questo tipo di malati nasce l’idea della rimozione del meconio dall’interno del polmone (e quindi di qualsiasi altra sostanza inibente) con la doppia finalità di reclutare alla ventilazione le aree polmonari meccanicamente escluse e di rimuovere il materiale ini- bente ed ostruente prima della somministrazione della sostanza (14, 15).
Atti del Congresso S.I.A.R.E.D. - Verona 2004 Atti del Congresso S.I.A.R.E.D. - Verona 2004 3. Nello stesso tempo l’attenzione sull’impiego del surfattante è stata rivolta
a due tipi di patologia di chiara origine polmonare: le polmoniti e le bron- chioliti. Nel primo caso per le capacità del surfattante di inibire la crescita batterica sia in vitro sia in vivo (15, 16) e nel secondo casoper la caratte- ristica del surfattante di stabilizzare il bronchiolo terminale e l’alveolo, strutture che sono principalmente coinvolte nella bronchiolite e che la caratterizzano funzionalmente (17). In questa seconda patologia è stato segnalato il possibile effetto diretto sul Virus Respiratorio Sinciziale dimo- strato dal surfattante (18).
Uno studio in corso sta cercando di validare l’idea della rimozione del materiale, che occlude nella bronchiolite grave le piccole vie aeree e l’al- veolo, prima di procedere alla somministrazione del surfattante. L’evolu- zione del trattamento in quest’ottica rispetto a quanto sino ad ora è stato impiegato, deriva dalle osservazioni degli studi clinici controllati che han- no dimostrato come il miglioramento dello scambio gassoso sia più rapido (entro le prime 3 ore) qualora sia stato applicato un modello di riapertura ed il mantenimento del polmone aperto prima della supplementazione del surfattante(19, 20) rispetto ad uno che non lo prevedeva. I benefici, in questo secondo caso, si sono resi evidenti a partire dalla 24 ora (21) dal trattamento.
4. I tentativi di trattamento nell’insufficienza respiratoria dell’adulto, e nell’ARDS in particolare (22, 23, 24), hanno dato risultati contrastanti probabilmente perché ancora non si è stati in grado di definire quali tipi di patologia polmonare possono essere responsivi al trattamento (l’ARDS trae origine da differenti cause), le modalità di somministrazione nelle specifiche circostanze cliniche e la dose necessaria da impiegare (probabil- mente i dosaggi elevati sinora riportati in letteratura non sono necessari). In modo particolare, risulta indispensabile evitare che il surfattante sia impiegato per uso compassionevole quando tutti gli altri trattamenti sono falliti e il danno polmonare è diventato irreversibile. In simili corcostanze, nessun trattamento terapeutico può essere efficace.
Risultati molto lusinghieri si stanno ottenendo in alcune patologie polmo- nari quali il trauma toracico, l’aspirazione e la bronchiolite, che sono spesso chiamate in causa nella genesi dell’ARDS, con la supplementazione del sur- fattante mediante e dopo broncolavaggio polmonare (25 -32). Il trattamento permette di rimuovere il materiale inibente dall’interno del polmone, di ria- prire alla ventilazione aree polmonari chiuse e di stabilizzare il bronchiolo e l’alveolo che risultano instabili a seguito del danno polmonare. Il trattamento proposto tiene conto dell’evoluzione nel descritta nell’applicazione del sur- fattante e ne applica le singole specificità adeguandole alle varie patologie respiratorie che ne possono trarre reale beneficio.
Allo stato attuale di conoscenze si può supporre che il trattamento con surfattante può essere proposto con le seguenti indicazioni:
a. Precocità del trattamento, anticipandone la somministrazione, al fine di intervenire sul polmone ancora in grado di guarigione. L’unico rischio cui si va incontro, in questo caso, è quello di trattare qualche malato che potrebbe non aver di bisogno della supplementazione, ma data l’as- soluta sicurezza del trattamento e la mancanza di complicanze, questo rischio appare trascurabile. L’eventuale aumento dei costi, derivante dal trattamento, è compensato dalla possibilità di ridurre i giorni di intu- bazione, di permanenza sotto ventilazione artificiale e di degenza in terapia intensiva.
b. Scelta di patologie del polmone a origine primitiva ma che possono evolvere nella ARDS, quali il trauma toracico (33-38), l’aspirazione (32, 33) e la bronchiolite (20, 21, 22), escludendo quelle patologie in cui il danno polmonare è secondario alla patologia di altri organi (sepsi postoperatoria, ecc.).
c. Somministrazione del farmaco seguendo altre vie, quali la sommi- nistrazione selettiva lobare o il broncolavaggio; rispetto all’abituale instillazione bilaterale tramite il tubo endotracheale.
d. Reclutamento del polmone prima della somministrazione (39, 10, 21), tenendo conto che l’azione del surfattante si svolge solo se la sostanza riesce a raggiungere l’area in cui deve agire (bronchiolo terminale ed alveolo). A questo scopo risultano indispensabili:
1. Manovre manuali di reclutamento all’inizio del trattamento o periodica- mente durante il trattamento;
2. Impiego di livelli di PEEP elevate (in ogni caso superiori al punto di flesso inferiore della curva volume pressione) per mantenere il polmone continuamente aperto, una volta che questo è stato reclutato.
3. Broncolavaggio all’inizio del trattamento con la finalità di rimuovere il materiale presente nel polmone e con la possibilità di riaprire meccani- camente le piccole vie aeree chiuse.
e. Impiego di un modello ventilatorio che segua la via dell’ “open up the lung and keep the lung open” prima e dopo la somministrazione del surfattante (40).
Il risultato finale del trattamento con surfattante può sortire i seguenti benefici effetti:
1. La metodica impiegata per somministrare può rappresentare un model- lo di reclutamento polmonare;
2. Le tecniche usate per la somministrazione possono permettere la ridu- zione dei fattori inibenti endopolmonari per cui la quantità di surfattan- te prodotta torna rapidamente ad essere sufficiente;
3. La stabilizzazione del bronchiolo terminale e dell’alveolo, favorisce il ripristino della normale omeostasi polmonare;
4. L’azione antibatterica può permettere un trattamento eziologico di alcu- ni ceppi microbici e virali.
Atti del Congresso S.I.A.R.E.D. - Verona 2004 Atti del Congresso S.I.A.R.E.D. - Verona 2004 Bibliografia
1. The ARDS Network. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2000; 342:1301-1308
2. Slutsky AS e Ranieri VM. Mechanical ventilation: lessons from the ARDSnet trial. Respir Res 2000; 1:73-77
3. Herridge MS, Cheung AM, Tansy CM, et al. for the Canadians Critical Care Trials Group. One-year outcomes in survivors of the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2003; 348:683-693
4. Zasadzinski J.A, Ding J, Warriner HE, et al. The physic and physiology of lung surfactant. Current Opinion in Colloid & Interface Science 6, 2001; 506-513
5. Lewis JF, Jobe AH. Surfactant and the adult respiratory distress syndrome. State of art. Am Rev Respir Dis 1993; 147:218-233
6. Bauman LA, Willson DF. Surfactant in pediatric respiratory failure. New Horiz 1999; 7: 399-413
7. Robertson B. Surfactant inactivation and surfactant replacement in experimental models of ARDS. Acta Anaesthesiol Scand 1991; 35 (suppl 95):22-28
8. Spragg RG, Lewis JF, Walmrath HD, et al. Effecy of recombinant surfactant protein C- based surfactant on the acute respiratory distress syndrome. N Eng J Med 2004; 351:884- 892
9. Baudouin SV. Exogenous surfactant replacement in ARDS - One day, someday, or never?. N Eng J Med 2004; 351:853- 855
10. Marraro GA, Luchetti M, Galassini EM, Abbiati G. Natural surfactant supplementation in ARDS in apediatric age. Minerva Anesthesiol 1999; 65 (suppl1):92-97
11. Verder H, Robertson B, Greisen G, et al. Surfactant therapy and nasal continuous airway pressure for newborns with respiratory distress syndrome. Danish-Swedish Multicenter Study Group. N Eng J M 1994; 331:1051-1055
12. Sun Bo, Curdstedt T, Robertson B. Surfactant inhibition in experimental meconium aspira- tion. Acta Paediatr 1993; 82:182-189
13. Halliday HL, Speer CP, Robertson B on befalf of the Coll Surfactant Study Group. Treat- ment of severe meconium aspiration syndrome with porcine surfactant. Eur J Pediatr 1996; 155:1047-1051
14. Lam BC, Yeung CY, Fu KH, Wong KY, Chan FL, Tsoi NS. Surfactant tracheobronchial lavage for the management of a rabbit model of meconium aspiration syndrome. Biol Neo- nate 2000; 78:129-138.
15. Lam BC, Yeung CY. Surfactant lavage for meconium aspiration syndrome: a pilot study. Pediatrics. 1999;103:1014-1018.
16. Herting E, Sun B, Jarstrand C, et al. Surfactant improves lung function and mitigates bacte- rial growth in immature ventilated rabbits with experimentally induced neonatal group B streptococcal pneumonia. Dis Child Fetal Neonatal Ed. 1997;76:F3-8.
17. Herting E, Gefeller O, Land M, van Sonderen L, et al.. Surfactant treatment of neonates with respiratory failure and Group B Streptococcal infection. Members of the Collaborative European Multicenter Study Group. Pediatrics 2000;106:957-964
18. Davison C, Ventre KM, Luchetti M, Randolph AG. Efficacy of interventions for bronchio- litis in critically ill infants: A systematic review and meta-analysis.Pediatr Crit Care Med. 2004;5:482-489
19. Stark JM, Mc Dowell SA, Koenigsknecht V, et al. Genetic susceptibility to respiratory syn- cytial virus infection in inbred mice. J Med Virol. 2002;67:92-100
20. Luchetti M, Casiraghi G, Valsecchi R. et al. Porcine-derived surfactant treatment of severe bronchiolitis. Acta Anaesthesiol Scand 1998;42:805-810.
21. Luchetti M, Ferrero F, Gallini C, et al. Multicenter, randomized, controlled study of porcine surfctant in severe respiratory syncytial virus-induce respiratory failure. Pediatr Crit Care Med 2002; 3:261-268
22. Tibby SM, Hatherill, Wright SM, Wilson P, et al. Exogenous surfactant supplementation in infants with respiratory syncytial virus bronchiolitis. Am J Respir Crit Care Med 2000; 162: 1251-1256
23. Spragg RG, Gilliard N, Richman P, et al. Acute effects of a single dose of porcine surfactant on patients with the ARDS. Chest 1994; 105:195-202
24. Gregory TJ, Steinberg KP, Spragg RG, et al. Bovine surfactant therapy for patients with ARDS. Am J Respir Crit Care Med 1997; 155:1309-1315
25. Anzueto A, Baughman RP, Guntupalli KK, et al. Aerosolized surfactants in adults with sepsis-induced acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1996; 334:1417-1421 26. Walmrath D, Gunther A, Ghofrani HA, et al. Bronchoscopic surfactant administration in
patients with severe adult respiratory distress syndrome and sepsis. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154:57
27. Venkataraman B, Meister J, Ku TL, et al. Lavage administration of dilute surfactants after acute lung injury in neontal piglets. Am J Respir Crit Care Med 1998;158:12-17.
28. Wiswell TE, Smith RM, Katz LB, et al. Bronchopulmonary segmental lavage with Surfaxin (KL4)-surfactant for acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med 1999; 160:1188-1195
29. Gommers D, Ejiking EP, So KL, et al. Bronchoalveolar lavage with diluted surfactant suspension prior to surfactant instillation improves the effectiveness of surfactant therapy in experimental acute respiratory distress syndrome (ARDS). Intensive Care Med 1998; 24:494
30. Meister JC, Venkataraman B, Ku T, et al. Lavage administration of dilute recombinant sur- factant in acute lung injury in piglets. Pediatr Res 2001;47:240
31. Vezzol D, Marraro G, Luchetti M, et al. Bronchopulmonary lavage with Curosurf in acute respiratory distress syndrome. Biol Neonate 2002; 81 (suppl 1):39
32. Marraro G, Pesci A, Croce AM, et al. Bronchoalveolar lavage with porcine derived sur- factant in ARDS: hemodynamic and gas exchange assessment. Applied Cardiopulmonary Pathophys 2004; 13:60
33. Marraro G, Pesci A, Croce AM, et al. Inflammation marker evaluation during and after BAL with porcine derived surfactant in ARDS triggered by aspiration and chest trauma. Applied Cardiopulmonary Pathophys 2004; 13:61
34. Mizushima Y, Hiraide A, Shimazu T, Yoshioka T, Sugimoto H. Changes in contused lung volume and oxygenation in patients with pulmonary parenchymal injury after blunt chest trauma.Am J Emerg Med. 2000 Jul;18(4):385-389.
35. Matthay MA. The pulmonary epithelium is an important mediator of ventilator-induced lung injury. Crit Care Med. 2002 Aug;30(8):1910-1911.
36. Pallister I, Dent C, Topley N. Increased neutrophil migratory activity after major trauma: a factor in the etiology of acute respiratory distress syndrome? Crit Care Med. 2002; 30: 1717-1721.
37. Pison U, Seeger W, Buchhorn R, et al. Surfactant abnormalities in patients with respiratory failure after multiple trauma. Am Rev Respir Dis 1989;140:1033
38. Muehlstedt SG, Richardson CJ, Lyte M, Rodriguez JL. Systemic and pulmonary effector cell function after injury. Crit Care Med. 2002; 30:1322-1326
39. Krause MF, Jakel C, Haberstroh J, Schulte-Monting J, Leititis JU, Orlowska-Volk M. Alveo- lar recruitment promotes homogeneous surfactant distribution in a piglet model of lung injury. Pediatr Res. 2001;50:34-43.
40. Haitsma JJ, Papadakos PJ, Lachmann B. Surfactant therapy for acute lung injury/acute respiratory distress syndrome. Curr Opin Crit Care. 2004;10:18-22
Atti del Congresso S.I.A.R.E.D. - Verona 2004 Atti del Congresso S.I.A.R.E.D. - Verona 2004