Lactate as a Potential Biomarker of Sepsis in a Rat Cecal Ligation and Puncture Model

Abstract

We attempted to investigate whether blood lactate is a useful biomarker for sepsis in a rat cecal ligation and puncture (CLP) model. Male Sprague-Dawley rats underwent approximately 75% cecum ligation and two punctures to induce high-grade sepsis. A lactate of 1.64 mmol/L (Youden score of 0.722) was selected as the best cutoff value to predict the onset of sepsis after CLP exposure; 46 of 50 rats who survived 24 hours after the CLP were divided into the L group (lactate < 1.64 mmol/L) and M group (lactate ≥ 1.64 mmol/L). In the M group, the animals had significantly higher murine sepsis scores and none survived 5 days post-CLP, and the rate of validated septic animals, serum procalcitonin, high mobility group box 1, blood urea nitrogen, alanine transaminase, cardiac troponin I, and the wet-to-dry weight ratio were significantly higher compared to the L group. Worsen PaO2/FiO2, microcirculations, and mean arterial pressure were observed in the M group. More severe damage in major organs was confirmed by histopathological scores in the M group compared with the L group. In conclusion, lactate ≥ 1.64 mmol/L might serve as a potential biomarker to identify the onset of sepsis in a rat CLP model.

Efeito da riboflavina na disfunção orgânica e na mortalidade por sepse grave e choque séptico: estudo experimental

“…Na sepse, a elevação das concentrações de lactato é um reflexo da disfunção celular, embora se reconheça que vários fatores como metabolismo anaeróbico na hipoperfusão tecidual, respiração aeróbica prejudicada, glicólise aeróbica acelerada e redução da depuração hepática, também contribuem (SCOTT et al, 2017;ZHAI et al, 2018). Adicionalmente, uma característica da sepse é o início precoce da disfunção microcirculatória, que surge como parte da resposta inflamatória sistêmica, gerando aumento concomitante das concentrações de lactato com a diminuição da perfusão tecidual (BAKKER, 2016;SUETRONG;WALLEY, 2016;ZHAI et al, 2018).…”

“…Embora os procedimentos cirúrgicos padronizados sejam realizados para facilitar um resultado consistente de CLP, um efeito individual variável pode ser observado mesmo em animais que inicialmente recebem insultos idênticos (RAVEN, 2012). Pesquisa realizada por Zhai et al (2018) mostrou que 40% dos animais exibiram apenas um pequeno distúrbio fisiológico e a autópsia confirmou a formação de abscesso intra-abdominal localizado que foi bem tolerado pelos camundongos. De fato, estudos mostram que certa proporção de animais submetidos a insultos de CLP isolou com sucesso a área infectada pela formação de abscesso local, raramente desenvolvendo sepse e sobrevivendo em longo prazo (KIM, H. et al, 2013;WANG et al, 2015;ZHAI et al, 2018).…”

“…Pesquisa realizada por Zhai et al (2018) mostrou que 40% dos animais exibiram apenas um pequeno distúrbio fisiológico e a autópsia confirmou a formação de abscesso intra-abdominal localizado que foi bem tolerado pelos camundongos. De fato, estudos mostram que certa proporção de animais submetidos a insultos de CLP isolou com sucesso a área infectada pela formação de abscesso local, raramente desenvolvendo sepse e sobrevivendo em longo prazo (KIM, H. et al, 2013;WANG et al, 2015;ZHAI et al, 2018). No entanto, não sabemos se esta foi uma das justificativas para a diferença de resultados entre os experimentos do presente estudo, pois não realizamos necropsia dos camundongos.…”

“…Com relação à avaliação da carga bacteriana, não houve em nosso estudo redução do número de UFC no sangue nem no lavado peritoneal dos camundongos submetidos à CLP que receberam tratamento com riboflavina 6 horas após o procedimento, em comparação aos animais sépticos do grupo controle. Adicionalmente, não observamos crescimento bacteriano no sangue de alguns camundongos nos experimentos realizados, o que pode ser explicado pelo fato de que culturas positivas podem ser detectadas em apenas 42,2% dos camundongos submetidos à CLP(ZHAI et al, 2018). Nossos achados destoam de uma publicação anterior na qualToyosawa et al (2004) mostraram uma redução significativa do número de bactérias no sangue de camundongos que receberam bolus de riboflavina na dose de 20mg/Kg 24 horas antes da inoculação endovenosa da bactéria Escherichia coli(TOYOSAWA et al, 2004b).…”

Efeito da endotoxemia na temperatura corporal, pressão arterial média e nas concentrações de nitrato e lactato plasmáticos em ratos

“…Além disso, esses animais desenvolvorem trombocitopenia, lesão hepática e renal. O estudo ainda aponta que com doses mais elevadas de LPS ocorre intensificação na hipoxemia e que quanto maior o tempo de exposição ao LPS mais grave se tornam as lesões(FODOR et al, 2015).A dosagem do lactato é uma medida simples, mais rápida e detém um custo muito inferior em relação ao uso de outros biomarcadores(ZHAI et al, 2018). Conforme demonstrado anteriormente, a hiperlactatemia está relacionada ao aumento no espectro de gravidade(BAKKER, 2017;DELLINGER et al, 2013), logo seu uso como marcador em modelos experimentais é de grande importância, pois remete a uma prática clínica comum durante o tratamento da sepse.2.6 MODELOS DE ENDOTOXEMIADado a complexidade que envolve o desenvolvimento de estudos clínicos em pacientes com sepse e choque séptico, estudos com modelos animais têm sido desenvolvidos com o objetivo de tentar reproduzir as condições clínicas da doença e consequentemente investigar os mecanismos fisiopatológicos envolvidos e testar o uso de agentes farmacológicos(SAIA et al, 2013;BURAS;HOLZMANN;SITKOVSKY, 2005).Existem vários modelos animais para tentar replicar a sepse e o choque séptico, com destaque para: modelo de infusão intravascular de endotoxina ou bactérias vivas, modelo de peritonite bacteriana, modelo de ligação e perfuração cecal e modelo de infecção de tecidos moles (GARRIDO;FIGUEIREDO;SILVA, 2004;FINK;HEARD, 1990).…”