Adrenomedulina y sepsis

LA ADRENOMEDULINA EN LA PERIFERIA.LA ADRENOMEDULINA EN LA PERIFERIA.

PAPEL DE LA ADRENOMEDULINAPAPEL DE LA ADRENOMEDULINA

EN LA SEPSISEN LA SEPSIS

Lección Magistral para el ascenso a la

Categoría de Profesor Asistente

Cátedra de BiologíaCátedra de BiologíaLaboratorio de NeuropéptidosLaboratorio de Neuropéptidos

750.000 personas/año desarrollan sepsis

210.000 de ellas mueren

Incidencia 91.3% en los últimos 10 años

En E.E.U.U. c/hr mueren 25 personas

Uno de tres pacientes que desarrollaron sepsis severa morirán en un mes

LA SEPSIS ES LA PRINCIPAL CAUSA DE MUERTE EN PACIENTES CRÍTICOS

Hotchkiss y Karl, 2003

Complejo

heterogéneo

expresión variable

PROCESO

Naturaleza de la infección

“Backround” genético

del paciente

Tiempo de intervención clínica

Medidas de soporte

Factores desconocidos

Marshall y col.2003

SEPSISrespuesta sistémica del hospedador a la infección

SÍNDROME SÉPTICO

1992Sociedad Americana de Médicos de Tórax(ACCP)

Sociedad Americana de Medicina Crítica (SCCM)

SÍNDROME DE RESPUESTA INFLAMATORIA SISTÉMICA

ACCP/SCCM Consensus Conference, 1992

SÍNDROME DE RESPUESTA INFLAMATORIA SISTÉMICA

Temperatura > 38oC o < 36oC

Frecuencia cardíaca > 90 latitods/minuto

Taquipnea

Alteración de la cuenta de glóbulos blancos:

•> 12000 células/mm3 o < 4000 células/mm3

•> 10% neutrófilos inmaduros

proceso infeccioso confirmado SEPSISACCP/SCCM Consensus Conference, 1992

SEPSIS SEVERA

1.- Alteración de la función de diversos órganos

2.- Anomalías de la perfusión:

•Acidosis láctica•Oliguria•Alteración del estado mental

3.-Hipotensión:

•PAS < 90mmHg•Reducción de 40 mmHg de su valor basal

ACCP/SCCM Consensus Conference, 1992

SHOCK SÉPTICO

HIPOTENSIÓN PERSISTENTE

ANORMALIDADES EN LA PERFUSIÓN

FALLAS DE ÓRGANOS

ACCP/SCCM Consensus Conference, 1992

Suspected Source of Sepsis

  Lung Abdomen Skin/Soft Tissue

Urinary Tract CNS

Major Community Acquired Pathogens

Streptococcus pneumoniae Haemophilus influenzae Legionella sp. Chlamydia pneumoniae

Escherichia coli Bacteroides fragilis

Streptococcus pyogenes Staphylococcus aureus Clostridium sp. Polymicrobial infections Aerobic gram negative bacilli Pseudomonas aeruginosa Anaerobes Staphylococcus sp.

Escherichia coli Klebsiella sp. Enterobacter sp.

Proteus sp.

Streptococcus pneumoniae Neiserria meningitidis Listeria monocytogenes Escherichia coli Haemophilus influenzae

Major Nosocomial pathogens

Aerobic gram negative bacilli

Aerobic gram negative bacilli Anaerobes Candida sp.

Staphylococcus aureus Aerobic gram negative bacilli

Aerobic gram negative bacilli Enterococcus sp.

Pseudomonas aeruginosa Escherichia coli Klebsiella sp. Staphylococcus sp.

LPS

ENDOTOXINA

Abbas y col., 1998

¿Falla del sistema inmune?¿Falla del sistema inmune?

““cambio del síndrome a través del tiempo”cambio del síndrome a través del tiempo”

La sepsis inicialmente se caracteriza por un La sepsis inicialmente se caracteriza por un

incremento de los mediadores inflamatorios, incremento de los mediadores inflamatorios,

pero si la sepsis persiste hay un cambio hacia pero si la sepsis persiste hay un cambio hacia

un estado inmunosupresivo antiinflamatorioun estado inmunosupresivo antiinflamatorio

Hotchkiss y Karl, 2003

Hotchkiss y Karl, 2003

Mecanismos potenciales de la Supresión InmuneMecanismos potenciales de la Supresión Inmune en Pacientes con Sepsisen Pacientes con Sepsis

•Cambio de la respuesta inflamatoria (Th1) a una Cambio de la respuesta inflamatoria (Th1) a una antiinflamatoria (Th2)antiinflamatoria (Th2)

•AnergiaAnergia

•Apoptosis: induce la perdida de celulas T CD4, Apoptosis: induce la perdida de celulas T CD4, celulas B y células dendríticas.celulas B y células dendríticas.

•Perdida en los macrófagos de la expresión del MHC II Perdida en los macrófagos de la expresión del MHC II y moléculas coestimuladoras.y moléculas coestimuladoras.

•Efectos inmunosupresores de las células apoptóticasEfectos inmunosupresores de las células apoptóticas

Hotchkiss y Karl, 2003

LA SEPSIS SE EXPRESA A TRAVÉS DE LA INTERACCIÓN

DE UNA RED COMPLEJA DE

MEDIADORES BIOQUÍMICOS Y CASCADAS AMPLIFICADAS

FASES HEMODINÁMICAS DE LA SEPSIS

SEPSIS TEMPRANA

FASE HIPERDIMÁMICA

SEPSIS TARDÍA

FASE HIPODIMÁMICA

CPL

•Incremento del gasto cardíaco y la perfusión de los tejidos•Incremento de la entrega de oxígeno•Disminución de la resistencia vascular •Hiperglicemia•hiperinsulinemia

FASE TEMPRANA(2-10 hr despues de CPL)

FASE TARDÍA (16-20 hr despues de CPL)

•Reducción del gasto cardíaco y la perfusión de los tejidos•Disminución de la entrega de oxígeno•Incremento de la resistencia vascular •Hipoglicemia•hipoinsulinemia

FASES HEMODINÁMICAS DE LA SEPSIS

FASE HIPERDIMÁMICA

FASE HIPODIMÁMICA

MEDIADORESIMPLICADOS

AM

AMBP-1

Met

Leu

Asn

Arg

Asn

Phe

Gln

SerGlnArgTyr

ThrThrGly

Phe

Arg Cys Gly Phe Ser

Lys Asp Thr PheGln

Tyr

IleGlnHisAlaLeuLysGlnVal

Arg

ProAla Val Asn Asp Lys Asp

SerIleLysSer TyrGlyGlnPro

1

10

20 30

40

50 52

-CONH2

NH2 -

Gly

Cys

Tomado de Richards y col.,1996

Tomado de Ishimitsu y col. 1994.Tomado de Ishimitsu y col. 1994.

Samson, 1999

(ventrículo)

Vasculatura Hipotensión y VasodilataciónInhibición de la secreción de endotelinasInhibición de la proliferación de CMLVEstimulación de la síntesis de NO

Corazón Inotropismo y cronotropismo positivoIncremento del flujo sanguíneo coronarioIncremento de la transcripción del gen del PNAAntimitogénesisIncremento de la hipertrofia

Tejido o tipo celular Bioactividad

Tomado de Kitamura y col., 2002

Riñón Diuresis y natriuresisIncremento del flujo sanguíneo renalInhibición de la proliferación de células mesangialesEstimulación de la liberación de renina

Pulmón Vasodilatación pulmonarBroncodilatación

Glándulas suprarrenales

Inhibición de la secreción de aldosterona

Páncreas Inhibición de la secreción de insulina

Tumores Estimulación del crecimiento

Tejido o tipo celular Bioactividad

Tomado de Kitamura y col., 2002

ECs/VSMCs

AM

crecimiento celular,movimiento y destino

forma celular ymetabolismo

modulación

angiogénesis,remodelaje vascular

vasodilatación,regulación de la coagulación,

fibrinolisis y permeabilidad

enfermedades vasculares

Modificado de Nikitenko y col. 2002

Modificado de Caron y Smithies, 2001/2002

SUBTIPOS DE RECEPTORES

Modificado de Juaneda y col. 2001

CGRP1

AM-R

CRLR(RAMP1)

CRLR(RAMP3)CRLR(RAMP2)

CGRP(8-37)

AM(22-52)

CGRP-1 RECEPTOR ADRENOMEDULLIN RECEPTOR

Terminal glycosylation Core glycosylation

RCPGs

ADM

Adenilil ciclasa

RAMP CRLR

AMPc

MODELO FUNCIONAL DEL RECEPTORMODELO FUNCIONAL DEL RECEPTOR

Tomado de Bornadata y col. 2000; Prado y col. 2001

ATPATP AMPcAMPc

GG

RR

ADENILIL CICLASAADENILIL CICLASA

NH2

COOHCOOH

AM-R CGRP-1

CGRP (8-37)

Tomado de Kato y col., 1995 Tomado de Eguchi y col., 1994

 Proteína G

AM

PKC

AC

AMPc

PLC

DAG IP3

Cai++ NOS

NO

AM

MAPK

+/-

L-arginina+GC

GMPc

Ca++

+

CTx

TK

+

Tomado de Shimekake y col., 1995.Tomado de Shimekake y col., 1995.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

no tratadas L-NAME 0.1 mM

GM

Pc

(fm

ol/

10

ce

lula

s) control

AM 100nM

**

Tomado de Shimekake y col. 1995.Tomado de Shimekake y col. 1995.

Tomado de Hayakawa y col. 1999Tomado de Hayakawa y col. 1999

Kitamura y col., 2002

SUJETOS NORMALES 7.9 0.8

PACIENTES CON SEPSIS 107 ± 13.9

Ir-AM fmol/ml

CONCENTRACIONES PLASMÁTICAS DE AMCONCENTRACIONES PLASMÁTICAS DE AM

Hirata y col. 1996.

niveles ARNm de AMpéptido maduro

Sugo y col., 1994.

IL-1 LPS

Sugo y col., 1994.

Sugo y col., 1994.

Tsuruda y Burnett, 2002.

Mazzocchi y col, 2000.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

raton tipo silvestre AMC35 AMC15

So

bre

vivi

ente

s a

las

24h

(%

)

Imai y col. 2001.

PAPEL DE LA ADRENOMEDULINA EN LAPAPEL DE LA ADRENOMEDULINA EN LA

RESPUESTA CARDIOVASCULAR RESPUESTA CARDIOVASCULAR

EN LA SEPSISEN LA SEPSIS

Koo y col., 2001

Wang y Chaudry, 1996

ALTERACIONES HEMODINÁMICAS

Wang y col., 1998

ANIMALES TRATADOS CON ANTICUERPOS ANTI-AM

Wang y col., 1998

Wang y col., 1998

HIGADO

INTESTINO DELGADO

RIÑÓN

BAZO

El incremento en la producción de AM El incremento en la producción de AM

posee un papel importanteposee un papel importante

en la inducción de la respuesta hiperdinámicaen la inducción de la respuesta hiperdinámica

durante la sepsis tempranadurante la sepsis temprana

FASE HIPERDIMÁMICA

FASE HIPODIMÁMICA

?AM

AMBP-1

?

AM

Wang y col., 1999

anillos de aorta

intestino delgado

Mecanismo responsable de la reducción de la respuesta a la AM

alteraciones

unión de la AM a sus receptores

los mecanismos de señalización

AMBP-1

AMBP-1120-140 kDa

Plasma humano

Factor H

•limita el transporte del péptido hacia el espacio intersticial y el acceso a sus receptores específicos

• proteger el péptido del clearence metabólico

modular su actividad biológica

Pío y col., 2001

previene la disminución en los parámetros hemodinámicos a las 20h del comienzo de la sepsis

Atenúa significativamente el daño hepático

Reduce la mortalidad a los 10 días de 57% a 7%

Ni la AM sola o la AMBP-1 sola fue suficiente para mantener la estabilidad cardiovascular después de las 20hr de la CLP

AM/AMPB-1

Shaolong y col., 2002

Reduce las concentraciones plasmáticas de

TNF, IL-1, IL-6

a las 6 y 20 hr despues del comienzo de la sepsis

AM/AMPB-1

Shaolong y col., 2002

LA ADMINISTRACIÓN DE AM/AMBP-1

NUEVA APROXIMACIÓN AL TRATAMIENTO

DE LA SEPSIS

MECANISMO PROPUESTO PARA LOS EFECTOS

BENEFICIOSOS DE LA AM/AMBP-1

1. EFECTO ANTIINFLAMATORIO (inhibición de las citoquinas)

2. PRODUCCIÓN DE NO (derivado de la ecNOS)

3. EFECTO ANTIAPOPTÓTICO (especialmente en el endotelio vascular)

Kato y col., 1997

FASE HIPERDIMÁMICA

FASE HIPODIMÁMICA

MEDIADORES AM AMBP-1?

CGRP humano

CGRP humano

CGRP de rata

CGRP de rata

Amilina de rata

AM humana

Tomado de Van Rossum y col., 1997Tomado de Van Rossum y col., 1997

CRLR/RAMPs

McLatchie y col. 1998