La sepsi rappresenta una condizione clinica, spesso associata ad una prognosi grave, la cui incidenza è in netto aumento. La fisiopatologia della sepsi rappresenta una sindrome clinica caratterizzata dalla presenza sia di infezione che di una risposta infiammatoria sistemica (SIRS)” (1) . E’ particolarmente frequente nei pazienti delle Unità di Terapia Intensiva (UTI), ma spesso è la stessa sepsi che rappresenta il motivo di ricovero in UTI: globalmente fino a 1/3 dei pazienti in terapia intensiva presenta sepsi, sepsi grave e shock settico.
Si considera in atto una SIRS quando il paziente presenta uno o più dei seguenti parametri:
- Temperatura corporea >38°C o <36°C; frequenza cardiaca >90 battiti/min;
- Iperventilazione con frequenza respiratoria >20 atti/min o PaCO2<32 mmHg;
- Conta di globuli bianchi >12000 cellule μL-1 o <4000 μL-1(9).
Nonostante gli avanzamenti nella conoscenza della fisiopatologia della sepsi e nelle opzioni diagnostiche/terapeutiche, la sepsi rimane la decima causa di morte negli Stati Uniti con un tasso di mortalità di circa il 29% (2). Molti pazienti in stato di sepsi hanno almeno una co-morbosità come infarto al miocardio ed infarto celebrale. Le morti sono attribuite spesso a queste condizioni piuttosto che alla sepsi stessa.
Attualmente e’ utilizzato un sistema di classificazione, detto SOFA score (Sepsis Organ Failure Assessment) con cui è possibile dare un punteggio da 1 a 4 per ogni insufficienza (tabella 1) (1).
Shock settico
Lo shock settico rappresenta una sottocategoria della sepsi grave ed è definito come un’ipotensione indotta dalla sepsi, refrattaria ad un adeguato rimpiazzo volemico e accompagnata da ipoperfusione periferica o danno d’organo. Quindi le caratteristiche emodinamiche più rilevanti della sepsi grave e dello shock settico sono la riduzione delle resistenze sistemiche, la mal distribuzione generalizzata del flusso ematico, riduzione del volume ematico effettivo circolante a causa dell’aumento della capacitanza venosa, della permeabilità del microcircolo, delle perdite e dello scarso introito di liquidi.
Il trattamento dei pazienti con sepsi grave si fonda principalmente sull’eradicazione del focolaio infettivo, su un’appropriata terapia antibiotica, sull’applicazione di un adeguato supporto emodinamico e di altre terapie sintomatiche (3, 4).
Fisiopatologia della sepsi
La sepsi è una patologia complessa caratterizzata da un’insieme di alterazioni immunologiche, metaboliche, emodinamiche e respiratorie. Tutte queste alterazioni sono secondarie ad un processo infettivo provocata da risposta infiammatoria dell’organismo all’ospite chiamata SIRS (Sindrome da Risposta Infiammatoria Sistemica) (5).
L’evento iniziale della sepsi è l’ingresso nell’organismo (nel circolo sanguigno) di una dose elevata di patogeni. Questo è possibile quando un’infezione severa oltrepassa la soglia limite di difesa dell’ospite, a questo punto il sistema immunitario dell’ospite riconosce le molecole extracellulari dei microrganismi e attiva il sistema monocitico-macrofagico i linfociti presenti nei tessuti linfoidi.
La molecola extracellulare più più frequentemente coinvolta nella fisiopatologia della sepsi, è l’endotossina o lipopolisaccaride batterico (LPS), situata sulla membrana esterna dei batteri gram-negativi. In circolo ematico essa si lega alle lipoproteine ad alta densità (HDL).
Altri antigeni coinvolti nell’attivazione del sistema immunitario sono l’acido lipoteicoico (LTA), presente nella membrana dei gram-positivi, e gli ergosteroli, caratteristici delle cellule fungine.
L’attivazione del sistema monocitico-macrofagico e dei linfociti presenti nei tessuti linfoidi comporta la produzione di fattori solubili che attivano a cascata altre cellule ed altri mediatori tra cui citochine pro infiammatorie (Tumor Necrosis Factor- α, Interleuchina 1b e interleuchina-6) (5).
I macrofagi nella sepsi
I macrofagi una volta attivati, secernono IL-12, che attiva le cellule Natural Killer e i linfociti T, che a loro volta producono Interferone-γ che attiva gli stessi macrofagi, si verifica quindi un processo di amplificazione della reazione infiammatoria (11). L’ IL-1b, IL-6 e TNF-α predicono il danno tissutale, l’entità della flogosi e la presenza di infezione e batteriemia. I macrofagi residenti nel fegato (cellule di Kupffer), in risposta all’aumento dell’IL-6, producono le proteine della fase acuta quali:
- Proteina C Reattiva
- Fibrinogeno
- Serum Amyloid A (SAA)
- Antichimotripsina
- b2 macroglobulina
- Aptoglobina
- Procalcitonina
Si riducono in corso di SIRS e/o di MOF:
- Albumina
- Proteine del complesso del citocromo P450
La proteina C reattiva è un utile marker di attivazione flogistica e predice il rischio di malattia cardiovascolare, questa proteina svolge azione pro infiammatoria sull’endotelio e sui monociti.
L’endotelio
L’endotelio, interfaccia tra sangue e tessuti, rappresenta una barriera nontrombogenica e anticoagulante (5).
Ha un ruolo fisiologico di primaria importanza nell’emostasi e nel meccanismo trombotico, nell’emodinamica, nello scambio di nutrienti e permeabilità, nell’immunità, e nell’infiammazione; queste diverse funzioni sono tra loro associate ed interdipendenti e si verificano sia a livello del microcircolo che dei vasi di grosso calibro. Inoltre produce antitrombina III, eparansolfato, sostanze vasoattive (EDRF, endoteline), attivatore del plasminogeno, Angiotensin Converting Enzyme, bradichinina.
L’attivazione dell’endotelio, bersaglio primario delle cellule circolanti, è caratterizzata da modificazioni che comportano adesione, diapedesi ed infiltrazione cellulare.
Le molecole di adesione inducono la formazione dell’edema e il passaggio di cellule infiammatorie nei tessuti con infiltrazione massiva (evento tipico dello shock settico), promuovendo il reclutamento delle cellule del sangue (ad esempio la E-selectina permette il passaggio dal sangue ai tessuti dei neutrofili, la molecola ICAM-1 quello dei monociti, la VCAM-1 quello dei linfociti T). A loro volta, le cellule endoteliali attivate secernono TNF-α, IL-1, IL-6, e IL-18; in particolare, IL-6 amplifica i segnali intracellulari ricevuti dall’esterno; in questo modo continua l’amplificazione del processo infiammatorio (3).
I prodotti della sepsi (enzimi litici e sostanze vasoattive come l’ossido nitrico) e modificazioni chimico-fisiche locali (per esempio, il pH) alterano la microcircolazione e l’emoreologia; in presenza di acidosi gli sfinteri postcapillari hanno una maggiore resistenza e rimangono costretti più a lungo; ciò fa sì che il sangue venga intrappolato tra gli sfinteri pre e post-capillare con formazione di rouleaux eritrocitari; cosicché il normale flusso ematico diventa difficile, con conseguente anossia stagnante.
Le cellule non sono in grado di utilizzare O2 a causa dall’endotossina, dell’ossido nitrico e del TNF-α, iduttori di danno mitocondriale, è così compromessa la catena della respirazione aerobia.
Le cellule endoteliali vanno incontro ad apoptosi.
CID
Si verifica coagulazione intravascolare disseminata, nota con il nome di CID, infatti alcune citochine proinfiammatorie (ad esempio IL-6) attivano la coagulazione; la proteina C, un anticoagulante naturale che ha la proteina S come cofattore viene consumata. Le citochine proinfiammatorie attivano il sistema pro coagulativo a svantaggio degli elementi fibrinolitici e anticoagulanti (3, 5).
Durante le fasi iniziali della sepsi si assiste ad uno stato di iperattivazione del sistema immunitario a cui segue però una fase di ipoattivazione, caratterizzata da perdita dell’ipersensibilità ritardata, predisposizione ad infezioni nosocomiali e incapacità a risolverle. Di fatto, la principale causa di morte nei pazienti settici non è l’insufficienza d’organo multisistemica, associata a shock quanto piuttosto le conseguenze dello sviluppo incontrollato di infezioni secondarie di tipo “opportunistico” (5). leggi tutti i miei articoli sulla sepsi.
Referenze bibliografiche
- Levy MM, Fink MP, Marshall JC. International Sepsis Definitions Conference. Crit Care Med. 2001;31:1250-6.
- O’Dwyer MJ, Mankan AK, O’ Connell B. The occurrence of severe sepsis and septic shock are related to distinct patterns of cytokine gene expression. Shock. 2006;26:544-50.
- Bone RC, Balk RA, Cerra FB. Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. The ACCP/SCCM Consensus Conference Committee American College of Chest Physicians Society of Critical Care Medicine. Chest. 1992;.101:1644-55.
- Marik PE, Varon J. 1998.The hemodynamic derangement in sepsis: implication for treatment strategies. Chest.114(3):854-60.
- Mussi C. The sistemic inflammatory reaction syndrome and the multiple organ dysfunction in geriatric medicine. Gerontol. 2005;53:151-166.
Pubblicazione e lavoro completo: C. Forni, T. Sabattini, F. D’Alessandro, A. Fiorani, S. Gamberini, A. Maso, R. Curci, E. Zanotti, P. Chiari. Use of sodium hypochlorite for skin antisepsis before inserting a peripheral venous catheter: a pilot study. Biol Res Nurs. 2015 May;17:330-3.
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