Soporte ventilatorio durante oxigenación con membrana extracorpórea (ECMO)
Fecha: 11/03/2019
Estimados amigos,
Celebramos y felicitamos a Joaquin Araos y Alejandro Bruhn y a todo su equipo, por la reciente publicación de su artículo “Near-apneic ventilation decreases lung injury and fibroproliferation in an ARDS model with ECMO”en el blue journal [1], y con editorial incluída [2]. Éste artículo tiene una tremenda importancia ya que el uso de oxigenación con membrana extracorpórea (ECMO) en pacientes con síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) ha aumentado explosivamente en la última década, sin una clara demostración de su eficacia versus la ventilación convencional [3-6]. Este es un tema muy relevante, ya que el reposo pulmonar durante ECMO parece ser fundamental para permitir la recuperación del pulmón dañado.
Araos et al. examina el viejo concepto de ventilación cuasi apneica durante ECMO, que permite disminuir la energía aplicada y facilitar el reposo pulmonar, y sus efectos sobre el daño y la fibroproliferación pulmonar en un modelo experimental de SDRA manejado con ECMO durante 24 horas [1].
¿Qué hicieron?
Los autores ya habían descrito este modelo de daño pulmonar severo en cerdos mediante lavado con solución salina, seguido de 2 horas de ventilación mecánica injuriosa (PCV 40/0), y manejado con ECMO por 24 horas [7]. En el presente estudio, 18 animales se asignaron al azar a 3 grupos: no protector (PEEP 5 cmH2O, Vt 10 ml/kg, frecuencia respiratoria [RR] 20/min); protector convencional (PEEP 10 cmH2O, Vt 6 ml/kg, RR 20/min); y cuasi apnea (PEEP 10 cmH2O, driving pressure 10 cmH2O, RR 5/min). Es decir, la ventilación minuto, driving pressure y energía mecánica fueron más bajas en el grupo cuasi apnea. En el grupo SHAM (n=6) no hubo daño pulmonar ni ECMO.
¿Qué mostraron?
El efecto de la estrategia de ventilación sobre el grado de daño pulmonar y la respuesta fibroproliferativa fue variable. Si bien el aspecto histológico de la lesión fue más bajo en el grupo cuasi apneico, no hubo diferencias en las relaciones de peso húmedo/seco entre los grupos, y todos fueron significativamente mayores que los animales SHAM.
Los marcadores de fibroproliferación (actina del músculo liso alfa [alfa-SMA], procolágeno III, factor de crecimiento transformante β1 [TGF-β1]) fueron más altos en el grupo no protector, con niveles más bajos (marcadores de daño pulmonar metaloproteinasa de la matriz [MMP] 2 y 9) o sin diferencia (marcadores fibroproliferativos pro-colágeno III, TGF-β1) en el grupo apneico. Finalmente, aunque la expresión de algunos genes involucrados en la fibroproliferación (alfa-SMA, colágeno III) se elevó en los grupos lesionados en comparación con el SHAM, otros no lo hicieron (colágeno I, TGF-β1), y no hubo diferencias significativas en la expresión de genes en los 3 grupos con daño pulmonar.
Los autores concluyen que la ventilación apneica durante ECMO disminuyó la lesión histológica pulmonar y la actividad de MMP, y previno la expresión de marcadores de miofibroblastos (alfa-SMA).
¿Qué significa?
El tema de la ventilación mecánica durante ECMO ha sido poco estudiado, y comprende encuestas [8], estudios observacionales descriptivos [9] o estudios no controlados [10]. Los enfoques para la ventilación mecánica durante ECMO en ARDS son muy variables. Aunque se han propuesto estrategias para el reposo de los pulmones, existen pocas pruebas que respalden una recomendación.
El estudio de Araos et al. es uno de los primeros en comparar diferentes estrategias de ventilación durante la ECMO, y refuerza el concepto de reposo pulmonar vía minimizar la energía impuesta. Dada la complejidad de un modelo experimental de 24 horas era esperable que no todas las variables medidas fueron modificadas por la estrategia del ventilador. Sin embargo, los resultados proporcionan evidencia significativa a favor del reposo pulmonar (ventilación cuasi apneica), al disminuir la lesión pulmonar histológica, que es un componente fundamental del SDRA. Y tal vez más importante, la respuesta fibroproliferativa se redujo de forma más sistemática con la ventilación cuasi apneica que con la ventilación protectora convencional.
Frente a todas las dudas que nos dejó el estudio EOLIA [11], tal vez los futuros SUPERNOVA (NCT02282657), REST (NCT02654327) y SOLVE ARDS (NCT01990456) nos den más información sobre la utilidad del ECMO en la falla respiratoria y como ventilar en esta instancia, y así facilitar la recuperación del pulmón dañado.
Por ahora, si cree que su paciente con SDRA grave se puede beneficiar de la terapia con ECMO, piense en el reposo pulmonar disminuyendo el volumen minuto, la driving pressure y la energía aplicada al pulmón.
Un saludo cordial,
Equipo Terapia Ventilatoria UC
Santiago, 11 de Marzo de 2019
Referencias
1. Araos J, Alegria L, Garcia P, Cruces P, Soto D, Erranz B, Amthauer M, Salomon T, Medina T, Rodriguez F et al: Near-Apneic Ventilation Decreases Lung Injury and Fibroproliferation in an ARDS Model with ECMO. American journal of respiratory and critical care medicine 2018.
2. Fan E: «There is Nothing New Except What Has Been Forgotten»: The Story of Mechanical Ventilation During Extracorporeal Support. American journal of respiratory and critical care medicine 2018.
3. Grasso S, Terragni P, Birocco A, Urbino R, Del Sorbo L, Filippini C, Mascia L, Pesenti A, Zangrillo A, Gattinoni L et al: ECMO criteria for influenza A (H1N1)-associated ARDS: role of transpulmonary pressure. Intensive care medicine 2012, 38(3):395-403.
4. Quintel M, Gattinoni L, Weber-Carstens S: The German ECMO inflation: when things other than health and care begin to rule medicine. Intensive care medicine 2016, 42(8):1264-1266.
5. Li X, Scales DC, Kavanagh BP: Unproven and Expensive before Proven and Cheap: Extracorporeal Membrane Oxygenation versus Prone Position in Acute Respiratory Distress Syndrome. American journal of respiratory and critical care medicine 2018, 197(8):991-993.
6. Combes A, Brodie D, Bartlett R, Brochard L, Brower R, Conrad S, De Backer D, Fan E, Ferguson N, Fortenberry J et al: Position paper for the organization of extracorporeal membrane oxygenation programs for acute respiratory failure in adult patients. American journal of respiratory and critical care medicine 2014, 190(5):488-496.
7. Araos J, Alegria L, Garcia P, Damiani F, Tapia P, Soto D, Salomon T, Rodriguez F, Amthauer M, Erranz B et al: Extracorporeal membrane oxygenation improves survival in a novel 24-hour pig model of severe acute respiratory distress syndrome. American journal of translational research 2016, 8(6):2826-2837.
8. Marhong JD, Telesnicki T, Munshi L, Del Sorbo L, Detsky M, Fan E: Mechanical ventilation during extracorporeal membrane oxygenation. An international survey. Annals of the American Thoracic Society 2014, 11(6):956-961.
9. Schmidt M, Stewart C, Bailey M, Nieszkowska A, Kelly J, Murphy L, Pilcher D, Cooper DJ, Scheinkestel C, Pellegrino V et al: Mechanical ventilation management during extracorporeal membrane oxygenation for acute respiratory distress syndrome: a retrospective international multicenter study. Critical care medicine 2015, 43(3):654-664.
10. Franchineau G, Brechot N, Lebreton G, Hekimian G, Nieszkowska A, Trouillet JL, Leprince P, Chastre J, Luyt CE, Combes A et al: Bedside Contribution of Electrical Impedance Tomography to Setting Positive End-Expiratory Pressure for Extracorporeal Membrane Oxygenation-treated Patients with Severe Acute Respiratory Distress Syndrome. American journal of respiratory and critical care medicine 2017, 196(4):447-457.
11. Combes A, Hajage D, Capellier G, Demoule A, Lavoue S, Guervilly C, Da Silva D, Zafrani L, Tirot P, Veber B et al: Extracorporeal Membrane Oxygenation for Severe Acute Respiratory Distress Syndrome. The New England journal of medicine 2018, 378(21):1965-1975.