A hiperemia reativa correlaciona-se com presença de sepse e degradação de glicocálix na unidade de terapia intensiva: um estudo de coorte prospectiva

RESUMO

Objetivo:

Investigar se a hiperemia reativa correlaciona-se com marcadores de disfunção endotelial e pode ser utilizada para identificar sepse na doença crítica.

Métodos:

Trata-se de estudo prospectivo em uma coorte de pacientes críticos. A disfunção endotelial foi avaliada quando da admissão, por meio da quantificação de hiperemia por tonometria arterial periférica e níveis plasmáticos de endotelina 1, E-selectina solúvel, endocana e sindecano 1. Os pacientes sépticos foram comparados com pacientes sem evidência de infecção.

Resultados:

Cinquenta e oito pacientes sépticos foram comparados com 28 controle. O logaritmo natural da tonometria arterial periférica teve correlação negativa com comorbidades cardiovasculares, severidade da doença e níveis plasmáticos de E-selectina solúvel (p = 0,024) e sindecano 1 (p < 0,001). O logaritmo natural da tonometria arterial periférica foi mais baixo nos pacientes sépticos quando comparado com os de pacientes controle (0,53 ± 0,48 versus 0,69 ± 0,42, respectivamente) e, quando ajustado à idade, o modelo multivariado predisse que cada 0,1 de diminuição em unidades de logaritmo natural da tonometria arterial periférica levou a aumento de 14,6% na probabilidade de infecção.

Conclusão:

A hiperemia reativa avaliada por tonometria arterial periférica tem estreita relação com E-selectina solúvel e sindecano 1, o que sugere associação entre ativação endotelial, degradação de glicocálix e reatividade vascular. A hiperemia reativa por tonometria arterial periférica parece estar comprometida em pacientes críticos, especialmente os com sepse.

Descritores:
Hiperemia; Sepse; Disfunção endotelial; Syndecan-1; Tonometria arterial periférica; E-selectina; Endotélio vascular/fisiopatologia; Glicocálix

Abstract

Objective:

To investigate whether reactive hyperemia measured by peripheral arterial tonometry correlates with markers of endothelial dysfunction and may be used to identify sepsis in critical illness.

Methods:

A prospective study was performed using a cohort of critically ill patients. Endothelial dysfunction was assessed on admission by quantifying reactive hyperemia-peripheral arterial tonometry and plasma levels of endothelin-1, soluble E-selectin, endocan and syndecan-1. Septic patients were compared to patients without evidence of infection.

Results:

Fifty-eight septic patients were compared to 28 controls. The natural logarithm of reactive hyperemia-peripheral arterial tonometry was negatively correlated with cardiovascular comorbidities, disease severity and plasma levels of soluble E-selectin (p = 0.024) and syndecan-1 (p < 0.001). The natural logarithm of reactive hyperemia-peripheral arterial tonometry was lower in septic patients than in controls (0.53 ± 0.48 versus 0.69 ± 0.42, respectively). When adjusted for age, the multivariable model predicted that each 0.1-unit decrease in natural logarithm of reactive hyperemia-peripheral arterial tonometry increased the odds for infection by 14.6%. m.

Conclusion:

Reactive hyperemia-peripheral arterial tonometry is closely related to soluble E-selectin and syndecan-1, suggesting an association between endothelial activation, glycocalyx degradation and vascular reactivity. Reactive hyperemia-peripheral arterial tonometry appears to be compromised in critically ill patients, especially those with sepsis.

Keywords:
Hyperemia; Sepsis; Endothelial dysfunction; Syndecan-1; Peripheral arterial tonometry; E-selectin; Endothelium, vascular/physiopathology; Glycocalyx

INTRODUÇÃO

O diagnóstico de sepse é um desafio. Ele requer a verificação de uma infecção, frequentemente oculta, juntamente da identificação de uma disfunção de órgão induzida pela sepse.⁽¹⁾ A taxa de mortalidade se correlaciona com a severidade da sepse e pode ser superior a 40% quando há presença de choque séptico. Isso salienta a importância do pronto reconhecimento da sepse e seu tratamento adequado.⁽²⁾ Apesar dessa necessidade, não existe um padrão-ouro para o diagnóstico da sepse. As recomendações atuais sugerem a utilização do escore Sequential Organ Failure Assessment (SOFA), contudo ele não reflete toda a extensão dos mecanismos da sepse, o que tem levado diversos autores a criticarem, além de suas limitações, sua falta de especificidade.^(2-7)

A sepse é uma intrincada teia de respostas imunológicas, e muitos alvos têm sido investigados, na expectativa de se identificar um biomarcador dinâmico, que possa ajudar a distinguir pacientes sépticos de não sépticos. Lamentavelmente, muitos desses biomarcadores são restritos à pesquisa, dispendiosos, ou não específicos.^(8-14)

A disfunção endotelial induzida pela sepse é uma consequência de citocinas circulantes e toxinas bacterianas e virais, e tem manifestações proteicas, que incluem disfunção microvascular, transtornos da coagulação, aumento da permeabilidade vascular e perda do tônus vascular.^(15-18) Todas essas alterações provocam defeitos da perfusão e morte celular, desencadeando dano aos órgãos.⁽⁸⁾ A hiperemia reativa (RH - reactive hyperemia) é uma resposta de vasodilatação transitória dependente de óxido nítrico (NO - nitric oxide), que ocorre brevemente após um período de oclusão do fluxo e é considera parte da resposta microvascular normal às modificações no volume e altamente dependente da integridade do glicocálix endotelial.^(19-23) A tonometria arterial periférica (PAT) é um método indireto e não invasivo de avaliar a resposta de RH (RH-PAT) com reprodutibilidade adequada, e que tem sido associada com disfunção endotelial crônica e aguda.^(21,24-27)

O dano do glicocálix endotelial induzido pela sepse e a depleção de NO podem contribuir para a disfunção endotelial e microvascular.^(17,18) Demonstrou-se também que a RH avaliada por PAT se encontra comprometida em pacientes sépticos em comparação com controles saudáveis, porém ainda não se sabe quanto desse comprometimento é específico para sepse em comparação a outros pacientes críticos sem doença infecciosa.^(23,28-30)

O objetivo deste estudo é avaliar se a RH-PAT se correlaciona com o diagnóstico de sepse e marcadores imunológicos de ativação endotelial e se pode ser utilizada na prática clínica, para identificar sepse no paciente crítico.

MÉTODOS

Este foi um estudo prospectivo conduzido em uma coorte de pacientes consecutivamente admitidos à unidade de terapia intensiva (UTI) do Serviço de Doenças Infecciosas em um único centro de cuidados terciários. O estudo foi aprovado pelo comitê de ética local (Centro Hospitalar de São João, ref. 205/11) e conduzido em conformidade com os padrões éticos estabelecidos pela Declaração de Helsinque de 1964 e emendas subsequentes. Obteve-se a assinatura de um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido por parte do paciente, quando consciente, ou de seu representante legal.

Durante um período de 12 meses, avaliaram-se, quanto à elegibilidade dentro das primeiras 24 horas após a admissão, os pacientes adultos consecutivamente admitidos à UTI. Os pacientes foram estabilizados segundo a rotina de cuidados na UTI. O protocolo do estudo não teve interferência nas atividades diárias. Os pacientes foram considerados elegíveis se cumprissem os seguintes critérios: ter um distúrbio (infeccioso ou não) cujo grau de severidade justificasse a admissão à UTI para observação ou tratamento. Os critérios de exclusão foram: impossibilidade de realizar a RH-PAT dentro das primeiras 24 horas, ou condições clínicas e anatômicas que interferissem na PAT, como ausência do segundo ou terceiro pares de dedos, hipotensão grave (que acarretaria comprometimento da perfusão distal pela compressão da artéria braquial), estenose da artéria braquial ou vasoespasmo reativo grave em resposta à recente cateterização arterial, fístula arteriovenosa em qualquer dos membros superiores, tremor permanente ou agitação e plaquetas em nível de contagem < 20.000/µL, ou transtornos da coagulação.

A classificação de pacientes como sépticos se deu em conformidade com a definição SEPSIS-3.⁽²⁾ O paciente era considerado infectado mediante confirmação de etiologia microbiológica em testes diagnósticos apropriados (cultura, esfregaço de sangue, sorologia, detecção de antígeno ou teste de amplificação de ácido nucleico) ou por resposta clínica à terapia antimicrobiana na ausência de identificação microbiológica, nos casos em que não era provável um diagnóstico alternativo. Os pacientes do grupo controle foram definidos como aqueles sem evidência de infecção quando da admissão, sem necessidade de administrar antimicrobianos ou quando se chegava a um diagnóstico alternativo. Os pacientes foram ainda classificados em choque séptico, choque cardiogênico ou choque hipovolêmico, segundo as diretrizes atuais.^(2,31)

Nas primeiras 24 horas após a admissão à UTI, procedeu-se, em cada participante incluído, à coleta de dados demográficos. Colheram-se amostras sanguíneas para exames rotineiros de análise bioquímica e quantificação de biomarcadores, além de avaliação da RH-PAT. Para cada um dos pacientes, a amostra de plasma foi fracionada e armazenada a -80ºC para outras quantificações de biomarcadores. Com a finalidade de simplificar a análise multivariada, a idade foi categorizada com base em um valor de corte de 60 anos, já que, segundo estudos que avaliaram os efeitos da idade na função endotelial, este foi o ponto de corte mais razoável após o qual a disfunção endotelial é afetada pela idade de forma independente e significante.⁽³²⁾ Para cada participante, quantificaram-se os escores SOFA, Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE) e Simplified Acute Physiology Score (SAPS).

Quantificação da hiperemia reativa avaliada por tonometria arterial periférica

A disfunção endotelial foi medida de forma indireta pela quantificação da RH-PAT com o tonômetro Endo-PAT 2000® (Itamar Medical, Cesareia, Israel). A avaliação foi realizada após, no mínimo, 1 hora de estabilidade hemodinâmica (definida como ausência de ajustes na dose de vasopressores ou necessidade de administração de bolo de fluidos).

As avaliações foram conduzidas em ambiente controlado (temperatura ambiente de 21,5ºC, umidade de 48,9%) com o mínimo de distrações e em posição deitada. Quando em uso, as doses dos vasopressores foram mantidas estáveis por tempo ≥ 60 minutos, e apenas os cuidados de rotina essenciais foram realizados durante a avaliação. Para cada avaliação, introduziu-se um perfil no programa de computador com controle para idade, peso, estatura estimada, frequência cardíaca e pressão arterial.

Foram inseridos dois captadores em ambos os segundos dedos das mãos (ou em ambos os terceiros dedos em caso de amputação de dedo ou deformidade grave). Registrou-se a amplitude da onda de pulso (PWA - pulse wave amplitude) basal em ambos os dedos por 5 minutos, seguida de insuflação do manguito do esfigmomanômetro na segunda porção do braço, para interrupção do fluxo da artéria braquial (o manguito foi insuflado acima de 200mmHg, ou acima de 60mmHg da pressão arterial sistólica basal). A PWA foi então registrada por outros 5 minutos. Evitou-se, sempre que possível, a compressão em membros com presença de cateteres vasculares. O manguito foi desinflado, e foi realizada uma outra avaliação por 5 minutos. Cada avaliação durou entre 15 e 20 minutos. Calculou-se automaticamente um índice de RH (RHI), que mede a adaptação vascular a um aumento do fluxo sanguíneo, com utilização do programa de computador Endo-PAT 2000 (versão 3.1.2) fornecido pelo fabricante (Figura 1).

Figura 1
Avaliação da hiperemia reativa por tonometria arterial periférica em dois pacientes diferentes. (A e B) Um paciente com índice de hiperemia reativa normal. (C e D) Um paciente com comprometimento do índice de hiperemia reativa.

Uma pletismografia de dedo capta a amplitude de onda do pulso após cada batimento cardíaco. Após avaliação basal por 5 minutos em condição de repouso, infla-se o manguito em um dos braços por 5 minutos. Após a deflação do manguito, a amplitude de onda do pulso é registrada por mais 5 minutos, e a amplitude média de pulso é calculada para o intervalo de 90 - 150 segundos após a oclusão. O índice de hiperemia reativa é relatado como a proporção da amplitude média de pulso do braço ocluído após a oclusão (A) para a amplitude média de pulso basal do mesmo braço (B), e o resultado é ainda dividido pela mesma proporção no braço controle (C/D), permitindo que o dispositivo leve em conta alterações vasculares sistêmicas durante o exame.

Para avaliação da faixa normal do RHI em nossas condições, selecionou-se um grupo de voluntários saudáveis (13 homens, mediana de idade de 51 anos, variando entre 31 e 61 anos) a partir de uma coorte de doadores de rim no Departamento de Nefrologia, e estes voluntários foram avaliados quanto à RH-PAT.

Avaliação laboratorial

Para cada paciente admitido, realizamos uma quantificação dos níveis de sindecano 1, endocana, E-selectina solúvel (sE-selectina) e endotelina 1 (ET-1) em amostras de plasma com utilização do kit Human Premixed Multiplex (Magnetic Luminex® Assay, Cat. No. LXSAHM-04, kit lot n. L126978, R&D Systems®, Inc.) e analisado com o aparelho Luminex® 200TM xMAPTM Technology (Luminex Corp.).

As concentrações dos analitos foram determinadas por monitoramento com laser das propriedades espectrais nas amostras e a quantidade de fluorescência, medida como mediana da intensidade de fluorescência (MIF). O cálculo da MIF líquida foi realizado a partir da média de mensurações (em duplicata) para cada padrão e amostra, com subtração da média de MIFs brancos. Criou-se uma curva fit five-parameter logistic (5-PL) para cada analito com utilização do programa de computador Luminex® xPONENT® Software, versão 3.1.

Análise estatística

A estatística descritiva consistiu na média e desvio padrão (DP), para variáveis contínuas, e frequências absoluta e relativa, para as variáveis categóricas.

Na avaliação basal, para a identificação (univariada) de variáveis significantemente associadas com infecção, utilizaram-se o teste qui-quadrado, para as variáveis categóricas, e o teste t, para variáveis contínuas. Os efeitos do RHI sobre infecção, ajustados para outras variáveis relevantes, foram investigados por modelos de regressão logística múltipla. Em conformidade com o tamanho da amostra, apenas variáveis com valor de p na análise univariada ≤ 0,1 foram considerados como potenciais fatores de confusão. A escolha do melhor modelo se baseou no teste de razão de verossimilhanças (likelihood ratio test) para modelos agrupados e caso contrário no Akaike Information Criterion (AIC).

Para os modelos de interesse, computou-se a área sob a curva (ASC) Característica de Operação do Receptor (ROC). Os modelos de corte para o RHI foram determinados pela maximização da soma entre sensibilidade e especificidade. As análises estatísticas foram conduzidas com o sistema R language and software environment for statistical computation, versão 2.3.3.⁽³³⁾ O nível de significância foi estabelecido em 0,05.

RESULTADOS

Durante o período de 12 meses, incluíram-se 115 pacientes. Foram excluídos 29 pacientes. As principais razões para exclusão foram a impossibilidade de se submeter à PAT nas primeiras 24 horas após a admissão (n = 9), instabilidade hemodinâmica que levou a óbito (n = 8), trombocitopenia grave (n = 3), agitação (n = 2), fístula arteriovenosa (n = 2), vasoespasmo arterial (n = 1) e impossibilidade de realizar mensuração do RHI (n = 4). Nove dos pacientes ou seus representantes legais recusaram a participação. As características dos pacientes e suas comorbidades são apresentadas na tabela 1. Houve predominância de pacientes do sexo masculino (67,4%) e de indivíduos com idade inferior a 60 anos (59,3%).

Tabela 1
Características dos pacientes e análise univariada para sépticos versus controles

	Sépticos (n = 58)	Controles (n = 28)	Valor de p	Total (n = 86)
Demografia e comorbidades
Sexo masculino	42 (71,4)	16 (57,1)	0,157	58 (67,4)
Idade ≥ 60 anos	18 (31,0)	17 (60,7)	< 0,01	35 (40,7)
Idade	55,9 [1,90]	62,0 [4,20]	0,051	57,4 [1,81]
IMC	27,3 ± 5,5	27,4 ± 4,4	0,916	27,3 ± 5,1
DM2	16 (27,6)	6 (21,4)	0,540	22 (25,6)
Hipertensão arterial	25 (43,1)	18 (64,3)	0,066	43 (50,0)
Dislipidemia	22 (37,9)	13 (46,4)	0,452	35 (40,7)
Uso de estatinas	19 (32,8)	11 (39,3)	0,552	30 (34,9)
Doença arterial periférica	12 (20,7)	9 (32,1)	0,247	21 (24,4)
DPOC	10 (10,7)	3 (17,2)	0,529*	13 (15,1)
Doença autoimune	5 (8,6)	0	0,168*	5 (4,8)
Hábito de tabagismo	20 (34,5)	8 (28,6)	0,584	28 (32,6)
Coronariopatia	15 (25,9)	9 (32,1)	0,543	24 (27,9)
Câncer hematológico	1 (1,7)	1 (3,6)	0,548*	2 (2,3)
HIV	9 (15,5)	3 (10,7)	0,743*	12 (14,0)
Neoplasia sólida	5 (8,6)	3 (10,7)	0,712*	8 (9,3)
Variáveis clínicas e escores de severidade
APACHE	21,1 [7,6]	19,1 [5,8]	0,194	20,5 [7,1]
SAPS 2	55,2 [21,1]	55,5 [17,8]	0,953	55,4 [20,0]
SOFA	10,1 [4,4]	8,1 [3,3]	0,035	9,5 [4,2]
Choque	29 (50,0)	9 (32,1)	0,118	38 (44,2)
PAM (mmHg)	75,2 [1,70]	81,0 [3,8]	0,064	76,6 [1,60]
Cálcio ionizado (mmol/L)	1,12 [0,05]	1,21 [0,03]	0,693	1,15 ([0,04]
pH	7,39 [0,01]	7,42 [0,02]	0,021	7,39 [0,01]
PaCO2 (mmHg)	36,9 [1,19]	40,0 [2,89]	0,628	37,6 [1,14]
Bicarbonato (mmol/L)	21,7 [0,56]	25,6 [1,36]	< 0,01	22,3 [0,56]
Potássio (mEq/L)	4,02 [0,08]	3,7 [0,96]	0,013	3,91 [0,60]
Temperatura‡ (Celsius)	36,8 [0,25]	36,8 [0,15]	0,905	36,8 [0,13]
Frequência respiratória‡ (mov/minuto mov/minuto)	19,6 [0,77]	17,5 [1,0]	0,153	19,1 [0,64]
PCR (mg/L)	102,2 [12,89]	69,3 [15,4]	0,102	97,3 [13,5]
Lactato (mmol/L)	2,1 [2,2]	1,4 [0,5]	0,022	2,5 [2,5]
Noradrenalina (mcg/kg/minuto)	0,25 [0,50]	0,13 [0,21]	0,105	0,38 [0,59]
Mortalidade (28º dia)	14 (24,1)	7 (25,0)	0,999	21 (24,4)
Biomarcadores e avaliação de PAT
Ln_endocana (pg/mL)	7,07 ± 0,85	7,27 ± 0,58	0,403	7,11 ± 0,79
Ln_sindecano 1 (pg/mL)	8,61 ± 0,58	8,44 ± 0,53	0,298	8,57 ± 0,57
Ln_E-selectina (pg/mL)	10,79 ± 0,84	10,19 ± 0,56	0,011	10,66 ± 0,82
Endotelina-1 (pg/mL)	5,28 ± 3,59	5,80 ± 3,14	0,880	5,69 ± 3,47
Ln_RHI	0,53 ± 0,48	0,69 ± 0,42	0,122	0,58 ± 0,46
Diagnóstico
Neurológico	Meningite: 8 (13,7) Outro: 2 (3,4)	Hemorragia intracraniana: 6 (21,4) Estado epiléptico: 4 (14,3) Outro: 2 (7,1)	-	22 (25,6)
Pleuro-pulmonar e cardiovascular	Pneumonia: 17 (29,3)	Infarto do miocárdio: 5	-	22 (25,6)
Intra-abdominal	Peritonite: 5 (8,6) Pielonefrite: 4 (6,9) Outro: 2 (3,4)	Neoplasia GI: 2 (7,1) Pancreatite 2 (7,1) Colite isquêmica:1 (3,6)	-	16 (27,6)
Pele e tecidos moles	NF: 1 (1,7)	-	-	1 (1,2)
Sistêmica	Malária: 10 (17,2) Bacteremia: 6 (10,3) Varíola: 2 (3,4) Tuberculose: 1 (1,7)	Choque hemorrágico: 3 (10,7) Politraumatismo: 2 (7,1) Leucemia: 1 (3,6)	-	25 (29,0)
Microbiologia confirmada	43 (74,1)	-	-	-
Hemoculturas positivas	24 (41,4)	-	-	-
Microrganismo causal		-	-	-
Bactéria Gram-positiva	10 (17,2)
Bactéria Gram-negativa	10 (17,2)
Bactéria atípica	3 (5,2)
Micobactéria	2 (3,4)
Protozoário	10 (17,2)
Vírus	4 (6,9)
Fungo	3 (5,2)

• IMC - índice de massa corporal; DM2 - diabetes mellitus 2; DPOC - doença pulmonar obstrutiva crônica; APACHE - Acute Physiology And Chronic Health Evaluation; SAPS 2- Simplified Acute Physiology Score 2; SOFA - Sequential Organ Failure Assessment; PAM - pressão arterial média; PaCO₂ - pressão parcial de dióxido de carbono; PCR – proteína C reativa; PAT - tonometria arterial periférica; Ln - logaritmo natural; NF - fasciitis necrosante; RHI - índice de hiperemia reativa.
• ^*
  Teste exato de Fischer. Resultados expressos como n (%), média ± desvio padrão ou mediana [variação interquartis].

Dentro do grupo de pacientes sépticos, estes foram classificados, segundo as novas definições de sepse, com SOFA que variaram entre 2 e 19 pontos. Uma subanálise do grupo com sepse revelou que 29 (50,0%) pacientes tinham choque séptico.

O grupo controle não foi significantemente diferente do grupo com sepse, em termos de características e comorbidades, exceto quanto à idade, com prevalência maior de pacientes mais velhos no grupo controle (Tabela 1). Não houve diferenças significantes com relação aos níveis de endocana, sindecano 1 e ET-1 entre os pacientes nos grupos com sepse e controle, porém os níveis de sE-selectina foram significantemente mais altos no primeiro grupo (p < 0,001). Os escores relativos à severidade, a necessidade de suporte com aminérgicos e os níveis de lactato foram similares entre os grupos, porém o SOFA foi ligeiramente mais alto no grupo de pacientes com sepse. O diagnóstico clínico para cada um dos grupos é informado na tabela 1.

Análise microvascular - fatores que influenciam no índice de hiperemia reativa

O RHI foi quantificado nos 86 pacientes inscritos. Em razão da distribuição empírica enviesada, utilizou-se o logaritmo natural do RHI (Ln_RHI). A média do Ln_RHI na população do estudo foi de 0,58 ± 0,46. A média do Ln_RHI nos voluntários saudáveis foi de 0,71 ± 0,05, o que foi significantemente mais alto do que na população do estudo (p = 0,02).

Os biomarcadores inflamatórios (endocana, sindecano 1, sE-selectina e ET-1) foram quantificados em amostras colhidas de 68 pacientes (53 sépticos e 15 controles). Os valores de ET-1 em seis (8,8%) pacientes com distribuição equitativa entre pacientes sépticos e controle encontravam-se abaixo dos limites de detecção. Em razão das distribuições empíricas enviesadas, utilizaram-se os logaritmos naturais de endocana, sindecano 1 e sE-selectina.

A análise univariada revelou que idade acima dos 60 anos (p = 0,023), coronariopatia (p = 0,043), dislipidemia (p = 0,015) e neoplasia sólida (p < 0,001) tiveram associação significante com médias mais baixas do Ln_RHI, assim como escores de severidade mais elevados, baixo nível de potássio sérico, hipotensão, presença de choque, doses de noradrenalina mais elevadas e níveis mais elevados de lactato (Tabela 2). O Ln_sindecano 1 foi o único biomarcador com correlação significante com o Ln_RHI (p < 0,001, teste de Pearson r - 0,346). Não ocorreu diferença significante em termos do Ln_RHI entre pacientes com e sem bacteremia, com bactérias Gram-positivas em comparação às Gram-negativas, ou com bactérias em comparação ao outros agentes. Após realizar ajuste quanto a outras comorbidades e escores de severidade, por meio de modelos de regressão linear, as mesmas variáveis foram identificadas como significantes, com exceção de idade, potássio sérico e pressão arterial média. O Ln_sE-selectina e a doença arterial periférica também influenciaram significantemente no Ln_RHI após ajuste quanto a outras variáveis.

Tabela 2
Análise dos fatores com influência sobre logaritmo natural do índice de hiperemia reativa

Variáveis categóricas (teste t para as médias)
	Análise univariada		Análise multivariada
	Sim	Não	Valor de p	Valor de p; B (IC95% para RC)
Sexo masculino	0,59 ± 0,51	0,54 ± 0,33	0,617	NS
Idade ≥ 60 anos	0,44 ± 0,47	0,67 ± 0,43	0,023	NS
DM2	0,49 ± 0,42	0,61 ± 0,48	0,347	NS
Hipertensão arterial	0,50 ± 0,46	0,65 ± 0,45	0,127	NS
Dislipidemia	0,44 ± 0,47	0,68 ± 0,43	0,015	0,03; -0,908 (-1,463 - -0,320)
Uso de estatinas	0,43 ± 0,47	0,65 ± 0,43	0,031	0,029; 0,547 (0,058 - 1,035)
Doença arterial periférica	0,58 ± 0,47	0,57 ± 0,44	0,939	< 0,01; 0,490 (0,220 - 0,880)
DPOC	0,47 ± 0,52	0,60 ± 0,45	0,351	NS
Doença autoimune	0,60 ± 0,68	0,57 ± 0,45	0,911	NS
Tabagismo	0,55 ± 0,56	0,59 ± 0,41	0,709	NS
Coronariopatia	0,42 ± 0,46	0,64 ± 0,45	0,047	0,02; -0,304 (-0,590 - -0,040)
Câncer hematológico	1,06 ± 0,39	0,56 ± 0,45	0,135	NS
HIV	0,61 ± 0,43	0,57 ± 0,46	0,775	NS
Neoplasia sólida metastática	0,07 ± 0,51	0,63 ± 0,42	< 0,01	< 0,01; -0,275 (-0,72 - -0,11)
Choque	0,31 ± 0,41	0,79 ± 0,39	< 0,01	< 0,01; -0,261 (-0,53 - -0,07)
Variáveis contínuas (correlação de Pearson)
	Análise univariada			Análise multivariada
	r Pearson		Valor de p	Valor de p; B (IC95% para RC)
APACHE	-0,406		< 0,01	< 0,01; -0,362 (-0,039 - -0,010)
SAPS 2	-0,359		< 0,01	< 0,01; -0,320 (-0,013 - -0,003)
SOFA	-0,314		< 0,01	< 0,01; -0,414 (-0,067 - -0,022)
PAM (mmHg)	0,341		0,001	NS
Cálcio ionizado (mmol/L)	0,201		0,540	NS
pH	0,206		0,067	NS
PaCO2 (mmHg)	-0,140		0,895	NS
Potássio (mEq/L)	-0,224		0,023	NS
Temperatura (Celsius)	0,071		0,546	NS
Frequência respiratória (mov/minuto)	-0,102		0,556	NS
PCR (mg/L)	-0,135		0,445	NS
Lactato (mmol/L)	-0,499		< 0,01	0,01; 0,410 (-0,117 - 0,936)
Noradrenalina (mcg/kg/minuto)	-0,348		< 0,01	NS
Ln_endocana (pg/mL)	-0,137		0,265	NS
Ln_sindecano 1 (pg/mL)	-0,346		< 0,01	0,010; -0,276 (-0,483 - -0,069)
Ln_E-selectina (pg/mL)	-0,005		0,965	0,024; -0,245 (-0,273 - -0,02)
Endotelina 1 (pg/mL)	0,027		0,832	NS

• IC95% - intervalo de confiança de 96%; B - coeficiente; RC - razão de chances; NS - não significante; DM2 - diabetes mellitus 2; DPOC - doença pulmonar obstrutiva crônica; APACHE - Acute Physiology And Chronic Health Evaluation II; SAPS 2- Simplified Acute Physiology Score 2; SOFA - Sequential Organ Failure Assessment; PAM - pressão arterial média; PaCO² - pressão parcial de dióxido de carbono; PCR - proteína C reativa; Ln - logaritmo natural.

Análise microvascular - associação entre índice de hiperemia reativa e infecção

Na comparação do Ln_RHI entre os grupos de pacientes sépticos e controles, os que tinham infecção tiveram média mais baixa (0,53 ± 0,48 versus 0,69 ± 0,42, respectivamente), embora a diferença não fosse estatisticamente significante (p = 0,122). Para avaliar outras interações entre as características dos pacientes e a presença de sepse, realizamos uma análise multivariada com ajuste do efeito do Ln_RHI para variáveis significantes e marginalmente significantes, a partir da análise univariada. O melhor modelo de regressão consistiu no Ln_RHI (p = 0,024) e na idade (p = 0,002) como variáveis explanatórias (modelo A - Tabela 3), ambos negativamente associados com sepse. O modelo predisse que, para cada grupo etário, cada 0,1 de diminuição no Ln_RHI aumentou a propensão à sepse em 14,6% (1/e^-1,368*0,1 = 1,146). Para cada valor fixado de RHI, indivíduos com idade ≥ 60 anos tiveram propensão 880,4% mais baixa de sepse do que para pacientes com menos de 60 anos de idade. A interação entre a faixa etária e o Ln_RHI não foi significante (p = 0,821), o que significou que a associação entre o Ln_RHI e sepse não variou significantemente entre os dois grupos etários. Nenhuma outra variável (inclusive hipertensão e marcadores de severidade) melhorou o modelo de forma significante.

Tabela 3
Estimativas a partir dos modelos de regressão logística estudando os efeitos de logaritmo natural do índice de hiperemia reativa/ logaritmo natural de E-selectina solúvel e grupo etário na probabilidade de infecção

	Variável	Coeficiente	Erro padrão	Valor de p	RC	IC95% para RC	ASC COR; valor de p	Se/Es	VPP/VPN	Limite para probabilidades preditas (Se/Es)
Modelo A	Ln_RHI	-1,368	0,605	0,024	0,255	0,078 - 0,833	0,726; p <0 ,01	75%/71%	75%/71%	0,55 (86%/54%)
	Idade
	< 60 anos	Referência	-	-	-	-
	≥ 60 anos	-1,629	0,538	0,002	0,196	0,068 - 0,563
Modelo B	Ln_sE-selectina	1,308	0,504	0,009	3,698	1,398 - 9,931	0,780; p < 0,01	94%/20%	81%/50%	0,52 (59%/93%)
	Idade
	< 60 anos	Referência	-	-	-	-
	≥ 60 anos	-1,412	0,669	0,035	0,244	0,066 - 0,904

• RC - razão de chance; IC95% - intervalo de confiança de 95%; ASC - área sob a curva; COR - Característica de Operação do Receptor; Se - sensibilidade; Es - especificidade; VPP - valor preditivo positivo; VPN - valor preditivo negativo; Ln - logaritmo natural; RHI - índice de hiperemia reativa.

Como alternativa, realizamos a mesma análise considerando o Ln_sE-selectina como preditor de sepse em razão de sua forte associação com o grupo de pacientes sépticos encontrada em sua avaliação univariada (modelo B - Tabela 3). O melhor modelo consistiu na idade (p = 0,035) e em sE-selectina (p = 0,02) como variáveis explanatórias e predisse que, em cada grupo etário, o aumento de 0,1 nos valores de Ln_sE-selectina aumentava a propensão à sepse em 13,9%. Indivíduos com idade ≥ 60 anos tiveram propensão 75,6% menor para sepse do que os com idade inferior a 60 anos. A interação entre o grupo etário e o Ln_sE-selectina não foi estatisticamente significante (p = 0,538).

Computamos as curvas COR e seus valores correspondentes de ASC, sensibilidades, especificidades e valores preditivos positivo (VPP) e negativo (VPN) para os modelos de regressão. No modelo A, os melhores valores de corte de Ln_RHI foram 1,43 (RHI 4,2) para pacientes com menos de 60 anos de idade, e 0,41 (RHI 1,5) para pacientes com idade ≥ 60 anos. No modelo B, os melhores valores de corte de Ln_sE-selectina foram, respectivamente, de 9,5 (sE-selectina: 12.708 pg/mL) e 10,5 (sE-selectina: 37.421pg/mL) para pacientes com menos de 60 anos de idade e pacientes com idade ≥ 60 anos.

DISCUSSÃO

O presente estudo teve como objetivo esclarecer o papel da RH-PAT na sepse, por meio da comparação de um grupo de pacientes sépticos na UTI com um grupo de pacientes críticos sem evidência de infecção. Após ajuste para variáveis que se sabem influenciar no RHI, encontramos uma diferença significante influenciada pela idade entre pacientes com e sem sepse.^(34-37) O RHI teve associação negativa com sepse, isto é, quanto mais baixo o RHI, maior o risco de que o paciente fosse séptico, e esta associação foi independente da severidade da doença, comorbidades e outros fatores que sabidamente influenciam no RHI. Esse achado sugere que, embora a severidade da doença e comorbidades sejam os principais fatores a influenciar no RHI, a presença de infecção (independentemente da condição de sepse ou choque séptico) parece diminuir o RHI em uma extensão mais ampla do que outras doenças críticas.

A idade exerceu grande influência no valor preditivo do RHI, uma vez que, para um mesmo RHI, a propensão à infecção foi muito menor em pacientes mais idosos. Os valores de corte para o RHI também variaram amplamente entre os dois grupos etários e, apesar de uma boa sensibilidade de limite (86%), a falta de especificidade torna esses valores não confiáveis, do ponto de vista clínico. A fragilidade endotelial pode ser uma justificativa para esta diferença, já que, em razão da idade e de comorbidades, pacientes mais idosos podem já ter um endotélio disfuncional, com RHI basal mais baixo. Assim, em pacientes mais velhos, a presença de infecção pode ser suficiente para diminuir a função endotelial, e um limite de RHI mais baixo pode ser razoável para ajudar a diagnosticar infecção. Em contraste, pacientes mais jovens podem ter um endotélio funcional protetor, para o qual uma infecção grave com profunda resposta inflamatória sistêmica poderia ser necessária para alcançar um efeito tão intenso quanto o observado em pacientes mais velhos.

Sindecano 1 é uma proteoglicana de sulfato de heparano cujos níveis séricos aumentam nas condições de degradação do glicocálix.^(38,39) Há poucos relatos de níveis séricos mais elevados de sindecano 1 em pacientes sépticos.^(40-43) A integridade do glicocálix é essencial para o mecanismo de identificação do estresse de cisalhamento que leva à resposta vasodilatadora dependente de NO observada na RH, e a ausência de sindecano 1 diminui muito o óxido nítrico-sintetase endotelial (eNOS) e a reatividade vascular.^(44,45) Seria previsível que os níveis de sindecano 1 no soro aumentassem em razão da clivagem induzida pela sepse, que a resposta à RH estivesse comprometida, e que o RHI diminuísse. E-selectina é uma proteína ligante glicânica geralmente ausente na parede endotelial, que é suprarregulada e mobilizada pelas células do endotélio vascular para a superfície celular voltada para o lume, em resposta a mediadores inflamatórios (lipopolissacarídeos bacterianos, interleucinas - IL- 1β e fato de necrose tumoral alfa - TNF-α). Sua função principal é iniciar o extravasamento de neutrófilos para os tecidos em doenças inflamatórias agudas e crônicas.^(46,47) A E-selectina solúvel torna-se disponível no plasma quando da apoptose de células endoteliais ativadas, tendo correlação com o grau de ativação endotelial, e níveis plasmáticos mais altos associaram-se com sepse e severidade da sepse.^(29,48,49) Em conjunto, a associação independente de RH-PAT com os níveis de sindecano 1 e sE-selectina em nossos resultados sugerem que a integridade do glicocálix e a ativação endotelial podem ter um papel na reatividade vascular, mais especificamente em relação à RH.

Apesar dos resultados promissores de sindecano 1 e sE-selectina, a endocana, uma proteoglicana secretada pelo endotélio vascular em pacientes sépticos, não se associou nem com RH-PAT nem com sepse.^(50-53) Como o diagnóstico de pneumonia foi subrepresentado na população de nosso estudo, e a endocana é produzida principalmente pelo rim e pelo pulmão na presença de mediadores inflamatórios, nossos resultados podem ter padecido de falta de poder para serem capazes de identificar essa associação. A ET-1 é um fator derivado do endotélio, que regula o tônus e a remodelação vascular, induz moléculas de adesão na parede endotelial e a adesão de células polimorfonucleares, e leva a estresse oxidativo com dano endotelial.^(54,55) Embora os níveis de ET-1 estejam, em geral, aumentados nas doenças cardiovasculares e na sepse, não pudemos encontrar essa associação, nem qualquer associação com RH-PAT. As possíveis explicações incluem que, em uma população com muitas comorbidades e doença crítica, os níveis de ET-1 podem não diferir, mesmo na presença de infecção, ou, como os níveis plasmáticos de ET-1 encontram-se cem vezes mais baixos que na parede vascular, as quantificações no plasma podem não ser suficientemente sensíveis.⁽⁵⁶⁾

Nossos dados confirmaram nossa hipótese de que a sepse é, de fato, associada com um comprometimento da resposta de RH quando medida por PAT em grau superior ao de outras condições não sépticas - algo não antes demonstrado com este método. Os dados também esclareceram a associação entre marcadores de ativação endotelial e degradação do glicocálix e a resposta de RH, o que não foi explorado antes em outros estudos. Entretanto, embora seja evidente uma clara tendência, nosso modelo com utilização do RHI só demonstrou moderada sensibilidade e especificidade, o que pode ser explicado pelo fato de o RHI ser afetado por numerosas variáveis, conforme evidenciado por nossa análise inicial.

Será necessário mais trabalho para compreender completamente o papel da RH-PAT na sepse, já que nosso estudo tem algumas limitações. Como não existe um padrão-ouro para o diagnóstico de sepse, a definição utilizada em nosso estudo pode não ter sido capaz de classificar os pacientes corretamente. Um tamanho maior de amostra pode ser necessário para atenuar o efeito das variáveis que influenciam na RH-PAT, porém os custos associados com cada mensuração por PAT tornam difícil seu uso em pesquisa e na prática clínica. Um estudo multicêntrico com a inclusão de outra UTI poderia ser desejável para diminuir potencial viés de seleção, contudo, mesmo sendo essa UTI parte de um serviço de doenças infecciosas, ela é considerada geral e recebe pacientes adultos com qualquer tipo de condição crítica. A mortalidade precoce na UTI é elevada; para a realização de RH-PAT é necessário haver estabilidade hemodinâmica, mas, infelizmente, um número substancial de pacientes morre antes do recrutamento, o que pode ter distorcido os resultados. O exame também foi realizado após iniciar o uso de antimicrobianos e inotrópicos, o que tem impacto direto no tônus arterial e pode ter modificado a resposta ao exame.

Contudo, embora a RH-PAT não pareça, no presente, ter valor na prática clínica para distinguir pacientes sépticos de outros admitidos à UTI, ocorreu forte associação com todos os outros marcadores de severidade avaliados, o que sugere que a RH-PAT pode ser útil para avaliação do prognóstico. Entretanto, exceto para a avaliação de choques séptico e cardiogênico, nos quais a avaliação com a RH-PAT comprovou-se comprometida, ainda faltam estudos que correlacionem a RH-PAT com outras condições na UTI.^(57-59) Mais ainda, a sepse é atualmente definida como uma disfunção orgânica na presença de infecção, e esta última é responsável pela cascata inflamatória que, em alguns pacientes, leva a mau funcionamento de órgãos, o que distingue a resposta inflamatória normal à infecção da sepse. Se a avaliação com a RH-PAT se comprovar correlacionada com a disfunção de órgãos, este método pode ser tornar útil para distinguir pacientes com infecções simples daqueles com disfunção microvascular e progressão para sepse.

Como a RH-PAT é um método não invasivo e tem quase nenhuma contraindicação ou complicação, trata-se de um procedimento desejável para avaliar a RH. Contudo, estudos futuros devem se focalizar no valor prognóstico deste exame.

CONCLUSÃO

A avaliação da hiperemia reativa por tonometria arterial periférica parece estar comprometida em pacientes sépticos em comparação àqueles com doença crítica não infecciosa, porém esse exame é altamente influenciado pela idade, e lhe falta especificidade, o que pode tornar seus resultados não confiáveis para distinguir pacientes sépticos de não sépticos. Identificou-se que E-selectina solúvel e sindecano 1 associam-se independentemente com a mensuração da hiperemia reativa por tonometria arterial periférica, o que pode sugerir mecanismos fisiopatológicos em comum. Nossos resultados revelaram forte associação entre o índice de hiperemia reativa e a severidade da doença, de forma que futuros estudos deveriam esclarecer se a avaliação da hiperemia reativa pela tonometria arterial periférica poderia ser utilizada como indicador prognóstico em pacientes admitidos à unidade de terapia intensiva.

• Financiamento
  A Professora Rita Gaio recebeu suporte parcial do Centro de Matemática da Universidade do Porto - CMUP (UID/MAT/00144/2013), que recebe financiamento da Fundação para a Ciência e a Tecnologia - FCT (Portugal) com fundos estruturais europeus (European Regional Development Fund) sob o acordo de parceria PT2020.

AGRADECIMENTOS

Gostaríamos de reconhecer a contribuição de todos os membros da equipe envolvida no tratamento dos pacientes. Agradecemos à Dra. Ana Monteiro, Dr. Joseph Freer e Dra. Hannah Dabrowsky por seu apoio para a redação.

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Editado por

Editor responsável: Pedro Póvoa

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Out 2020
• Data do Fascículo
  Jul-Sep 2020

Histórico

• Recebido
  19 Out 2019
• Aceito
  13 Jan 2020