Disfunção cardíaca durante a sepse: da fase aguda à sobrevivência

Abstract

A sepse é uma doença com elevadas taxas de morbidades e mortalidade, decorrentes de um processo infeccioso responsável por promover uma resposta inflamatória sistêmica não compensada, a qual contribui para a instalação de déficits funcionais em diversos sistemas orgânicos. Entre as disfunções provocadas pela sepse destacam-se as insuficiências cardíacas do tipo sistólica e diastólica. Apesar da severidade desta doença muitos pacientes sobrevivem, se recuperam e alcançam a alta hospitalar. Entretanto, os sobreviventes à sepse, apresentam aumento substancial das necessidades de saúde, sendo os eventos cardiovasculares uma causa importante para o aumento da mortalidade e re-hospitalização. Embora tenha- se o entendimento sobre os impactos da doença em longo prazo, poucas publicações abordam o tema, sobreviventes à sepse. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo descrever as principais alterações cardíacas decorrentes da sepse, induzida pelo modelo de ligadura e perfuração do ceco, em animais sobreviventes. Para isso, foram utilizados ratos Wistar, submetidos à CLP, nos tempos de 6 e 24 horas (considerada a fase aguda), 72 horas e 15 dias (considerada a fase de aparente recuperação) e 30 dias (considerados sobreviventes à sepse), onde foram avaliados os parâmetros cardíacos através da técnica de cateterismo cardíaco intraventricular e coração isolado. Além das avaliações dos parâmetros basais, também foram avaliadas as respostas cardíacas aos agentes fenilefrina e dobutamina, e as alterações presentes entre as espécies reativas de oxigênio. Na fase aguda os animais CLP apresentaram hipotensão arterial, elevada pontuação no score para sepse e disfunção cardíaca do tipo sistólica, caracterizada pela redução do débito cardíaco (17.4 ± 7.5 e 31.6 ± 6.3 mL/min grupo CLP 6 h e controle, respectivamente e 12.4 ± 3.4 e 30.4 ± 4.4 mL/min grupo CLP 24 h e controle, respectivamente), do volume sistólico (54.1 ± 18.1 e 117.4 ± 19.7 µL grupo CLP 6 h e controle, respectivamente e 44.8 ± 16.4 e 94.8 ± 6.4 µL grupo CLP 24 h e controle, respectivamente) e do trabalho sistólico (4189.5 ± 1603.5 e 9056.4 ± 1295.3 mmHg*µL grupo CLP 6 h e controle, respectivamente e 2560.8 ± 1001.7 mmHg*µL e ± grupo CLP 24 h e controle, respectivamente). Nas 72 horas e 15 dias após a indução à sepse os animais CLP tem seus parâmetros cardíacos basais indiferentes aos grupos controle, indicando uma recuperação. 30 dias após a CLP, os sobreviventes, voltaram a apresenta insuficiência cardíaca do tipo sistólica, com diminuição do débito cardíaco (20,8 ± 5,0 e 38,5 ± 4,1 mL/min grupo CLP 30 d e controle, respectivamente), do volume sistólico (189,3 ± 7,7 e 226,6 ± 12,0 µL grupo CLP 30 d e controle, respectivamente), da fração de ejeção (37,1 ± 4,6 e 60,8 ± 2,0% grupo CLP 30 d e controle, respectivamente) e do trabalho sistólico (6481 ± 1252 e 10551 ± 735,6 mmHg*µL grupo CLP 30 d e controle, respectivamente) e também, do tipo diastólica caracterizada pelo aumento da pressão diastólica final (14.5 ± 8.2 e 2.8 ± 5.0 mmHg grupo CLP 30 d e controle, respectivamente) e do TAU (14,0 ± 0,6 e 9,2 ± 0,8 G;ms grupo CLP 30 d e controle, respectivamente). Além das disfunções cardíacas observou-se um desequilíbrio entre os agentes antioxidantes e oxidativos nos sobreviventes à sepse, representados pela redução das atividades de SOD e GST (64% e 23%, respectivamente) e aumento significativo nos níveis de GSH, MPO e NAG (54%, 400% e 50%, respectivamente). Uma redução na resposta à dobutamina também foi encontrada. Apresentamos resultados inéditos acerca dos efeitos da sepse a longo prazo, ou seja, nos sobreviventes, onde observamos que as disfunções cardíacas reaparecem. Esses dados poderão colaborar para pesquisas posteriores, com foco na prevenção e melhora da função cardíaca, e, assim, proporcionar uma melhor qualidade de vida aos sobreviventes.

Abstract: Sepsis is a disease with high morbidity and mortality, resulted from an infectious process responsible for promoting an uncompensated systemic inflammatory response, which contributes to several organic dysfunctions. Among the dysfunctions caused by sepsis, we highlight systolic and diastolic heart failure. Despite the severity of this disease, many patients survive, recover and reach hospital discharge. However, sepsis survivors have a substantial increase in health needs, with cardiovascular events being an important cause of increased mortality and rehospitalization. There are few publications that address the topic of sepsis survivors. Therefore, this study aims to describe the main cardiac changes resulted from sepsis, induced by the cecal ligation and perforation model, in surviving animals. In order to do that, Wistar rats, submitted to CLP, were used at 6 and 24 hours (considered the acute phase), 72 hours and 15 days (considered the apparent recovery phase) and 30 days (considered sepsis survivors), where cardiac parameters were assessed using the intraventricular cardiac catheterization technique and isolated heart. In addition to assessments of baseline parameters, cardiac responses to phenylephrine and dobutamine agents, and changes in the ROS system, were also evaluated. In the acute phase, CLP groups presented arterial hypotension, high score for sepsis and systolic heart failure, characterized by reduction in cardiac output (17.4 ± 7.5 and 31.6 ± 6.3 mL / min in CLP 6 h and control group, respectively and 12.4 ± 3.4 and 30.4 ± 4.4 mL / min in CLP 24 h and control group, respectively), stroke volume (54.1 ± 18.1 and 117.4 ± 19.7 µL CLP 6 h and control group, respectively and 44.8 ± 16.4 and 94.8 ± 6.4 µL CLP 24 h and control group, respectively) and systolic work (4189.5 ± 1603.5 and 9056.4 ± 1295.3 mmHg * µL CLP 6 h and control group, respectively and 2560.8 ± 1001.7 mmHg * µL and ± CLP 24 h and control group, respectively). 72 hours and 15 days after CLP animals have their baseline cardiac parameters indifferent to the control groups indicating a recovery. 30 days after CLP, the survivors returned to show systolic heart failure, with decreased cardiac output (20.8 ± 5.0 and 38.5 ± 4.1 mL / min in the CLP 30 d and control group, respectively) , stroke volume (189.3 ± 7.7 and 226.6 ± 12.0 µL CLP 30 d and control group, respectively), ejection fraction (37.1 ± 4.6 and 60.8 ± 2.0 % CLP 30 d and control group, respectively) and systolic work (6481 ± 1252 and 10551 ± 735.6 mmHg * µL CLP 30 d and control group, respectively) and also, of diastolic heart failure characterized by increased final diastolic pressure (14.5 ± 8.2 and 2.8 ± 5.0 mmHg CLP 30 d and control group, respectively) and TAU (14.0 ± 0.6 and 9.2 ± 0.8 G; ms CLP 30 d and control group, respectively). In addition to the cardiac dysfunction, there was an imbalance between antioxidant and oxidative agents in sepsis survivors, represented by a reduction in SOD and GST (64% and 23%, respectively) and a significant increase in GSH, MPO and NAG levels (54%, 400% and 50%, respectively). A reduction in the response to dobutamine was also found. We have presented unprecedented results about the long-term effects of sepsis, which is, in survivors, the cardiac dysfunctions reappear. These data may collaborate for further research, with a focus on prevention and improvement of cardiac function, and thus provide a better quality of life for survivors.