Tratamiento de la Neumonía Asociada a la Ventilación Mecánica: cofactor de mortalidad en pacientes COVID-19 positivos
Proyecto del Programa de Articulación y Fortalecimiento Federal de las Capacidades en Ciencia y Tecnología Covid-19
DOI:
https://doi.org/10.24215/26838559e019Palabras clave:
neumonía, ventilación mecánica, hidrogeles, biofilms, antimicrobianoResumen
La infección por Sars-CoV-2 produce diversos cuadros clínicos, que incluyen la infección asintomática, enfermedad leve del tracto respiratorio superior y neumonía viral grave con insuficiencia respiratoria e incluso la muerte. La necesidad de internación de los pacientes más comprometidos introduce una complicación adicional, que es el riesgo de adquirir una infección intrahospitalaria. Entre éstas, la neumonía asociada a la ventilación mecánica (NAV) es una de las más frecuentes en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) y actualmente es una complicación en el cuadro clínico de pacientes COVID-19 positivos que necesitan asistencia de respiración mecánica. La prevención de la NAV es crucial para eliminar este cofactor de morbimortalidad, así como disminuir los costos asociados a la atención de salud (tiempo de internación, antibióticos, elementos descartables, etc.).
La NAV ocurre en pacientes que son ventilados por un tubo endotraqueal o por traqueotomía, como respuesta del huésped a la invasión bacteriana. Los pacientes con ventilación mecánica están inconscientes y no hay eliminación de las secreciones en la orofaringe, generando un aumento de la flora oral normal. Los microorganismos colonizadores pasan a lo largo del tubo traqueal formando biofilms en la parte interna y externa del mismo particularmente en la región cercana al bulbo. Finalmente, estos microorganismos son capaces de alcanzar las vías aéreas distales superando la respuesta inmune del huésped y generando neumonía. La propuesta de este trabajo consiste en modificar la superficie de los tubos endotraqueales con agentes antimicrobianos que inhiban la adhesión y proliferación bacteriana actuando como coadyuvantes de los antibióticos administrados por vía sistémica.
El objetivo general de este trabajo es contribuir a la prevención de la NAV por medio de la funcionalización de las superficies interna y externa del tubo endotraqueal empleado en la ventilación mecánica. La modificación se realiza mediante el depósito de una delgada película de hidrogeles biocompatibles y biodegradables cargados con agentes antimicrobianos convencionales (antibióticos) y no convencionales (nanopartículas de plata, AgNPs) para combatir la formación de los biofilms bacterianos que generan la NAV. Los hidrogeles proporcionan control espacial y temporal sobre la liberación de los agentes terapéuticos debido a su degradabilidad controlable y capacidad para proteger a los medicamentos lábiles, permitiendo, además, alcanzar concentraciones locales superiores a las obtenidas por administración sistémica. Para alcanzar los objetivos, se ha optimizado la síntesis de un hidrogel en base a polietilenglicol capaz de adherirse fuertemente a la superficie de cloruro de polivinilo del tubo endotraqueal. Se logró recubrir la superficie del tubo con el hidrogel, comprobándose una buena estabilidad mecánica tanto para el hidrogel deshidratado como para el mismo hidratado. Se analizaron diferentes rutas de incorporación de los agentes antimicrobianos, encontrándose que la más adecuada es el agregado de éstos al polímero precursor del hidrogel. Los hidrogeles modificados con AgNPs presentan características de adhesión y estabilidad similares a las de los hidrogeles sin modificar. Al momento de escribir este trabajo se están llevando cabo los experimentos tendientes a determinar la capacidad antimicrobiana de las superficies modificadas.
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Charles, M. P., Kali, A., Easow, J. M., Joseph, N. M., Ravishankar, M., Srinivasan, S., Kumar, S., & Umadevi, S. (2014). Ventilator-associated pneumonia. The Australasian medical journal, 7(8), 334–344. https://doi.org/10.4066/AMJ.2014.2105
Gyawali, D., Nair, P., Kim, H. K., & Yang, J. (2013). Citrate-based Biodegradable Injectable hydrogel Composites for Orthopedic Applications. Biomaterials science, 1(1), 52–64. https://doi.org/10.1039/C2BM00026A
Gyawali, D., Nair, P., Zhang, Y., Tran, R. T., Zhang, C., Samchukov, M., Makarov, M., Kim, H. K., & Yang, J. (2010). Citric acid-derived in situ crosslinkable biodegradable polymers for cell delivery. Biomaterials, 31(34), 9092–9105. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.08.022
Hooven, T. A. y Polin, R.A. (2019) CHAPTER 8 Ventilator-Associated Pneumonia, Editor: Eduardo Bancalari, The Newborn Lung (Third Edition), Elsevier Inc, 147-159. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-54605-8.00008-8
Huang, C., Wang, Y., Li, X., Ren, L., Zhao, J., Hu, Y., Zhang, L., Fan, G., Xu, J., Gu, X., Cheng, Z., Yu, T., Xia, J., Wei, Y., Wu, W., Xie, X., Yin, W., Li, H., Liu, M., Xiao, Y., … Cao, B. (2020). Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet , 395 (10223), 497–506. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5
Kalanuria, A. A., Ziai, W., & Mirski, M. (2014). Ventilator-associated pneumonia in the ICU. Critical care (London, England), 18(2), 208. https://doi.org/10.1186/cc13775
Kalil, A. C., Metersky, M. L., Klompas, M., Muscedere, J., Sweeney, D. A., Palmer, L. B., Napolitano, L. M., O'Grady, N. P., Bartlett, J. G., Carratalà, J., El Solh, A. A., Ewig, S., Fey, P. D., File, T. M., Jr, Restrepo, M. I., Roberts, J. A., Waterer, G. W., Cruse, P., Knight, S. L., & Brozek, J. L. (2016). Management of Adults With Hospital-acquired and Ventilator-associated Pneumonia: 2016 Clinical Practice Guidelines by the Infectious Diseases Society of America and the American Thoracic Society. Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America, 63(5), e61–e111. https://doi.org/10.1093/cid/ciw353
Kollef, M. H., & Burnham, C. D. (2017). Ventilator-Associated Pneumonia: The Role of Emerging Diagnostic Technologies. Seminars in respiratory and critical care medicine, 38(3), 253–263. https://doi.org/10.1055/s-0037-1599224
Miller, F. (2018). Ventilator Associated Pneumonia. Intensive Care Tutorial 382, 1–6. https://www.wfsahq.org/components/com_virtual_library/media/5e63c8f14e8a46c186bb0f73eafa2950-atow-382-00-01.pdf
Weiss, E., Essaied, W., Adrie, C., Zahar, J. R., & Timsit, J. F. (2017). Treatment of severe hospital-acquired and ventilator-associated pneumonia: a systematic review of inclusion and judgment criteria used in randomized controlled trials. Critical care (London, England), 21(1), 162. https://doi.org/10.1186/s13054-017-1755-5
World Health Organization. (2002) Prevention of Hospital-Acquired Infections : A Practical Guide, 2nd ed.; G. Ducel, J. F. and L. N., Ed.; Geneva, Switzerland.
Zhou, F., Yu, T., Du, R., Fan, G., Liu, Y., Liu, Z., Xiang, J., Wang, Y., Song, B., Gu, X., Guan, L., Wei, Y., Li, H., Wu, X., Xu, J., Tu, S., Zhang, Y., Chen, H., & Cao, B. (2020). Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study. Lancet (London, England), 395(10229), 1054–1062. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30566-3
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