Surgical Sepsis and Organ Crosstalk: The Role of the Kidney

Abstract

Acute kidney injury (AKI) is a common complication of hospitalized patients, and clinical outcomes remain poor despite advances in renal replacement therapy. The accepted pathophysiology of AKI in the setting of sepsis has evolved from one of simple decreased renal blood flow to one that involves a more complex interaction of intra-glomerular microcirculatory vasodilation combined with the local release of inflammatory mediators and apoptosis. Evidence from pre-clinical AKI models suggests that crosstalk occurs between kidneys and other organ systems via soluble and cellular inflammatory mediators, and that this involves both the innate and adaptive immune systems. These interactions are reflected by genomic changes and abnormal rates of cellular apoptosis in distant organs including the lungs, heart, gut, liver, and central nervous system. The purpose of this article is to review the influence of AKI, particularly sepsis-associated AKI, on inter-organ crosstalk in the context of systemic inflammation and multiple organ failure (MOF).

Role of asymmetric dimethylarginine in rat acute lung injury induced by acute ischemic kidney injury

“…It is well established that cardiac and non-cardiac acute lung injuries (ALI) are the main causes of mortality in patients with AKI (8). Although the exact pathophysiology of AKI-induced ALI remains to be elucidated, the general mechanisms underlying AKI-induced ALI are well understood, including inflammation, activation of soluble and cellular factors as well as neurohumoral and hemodynamic alterations (9).…”

Efeito renoprotetor da estatina em modelo experimental de lesão renal aguda induzida por sepse

“…A LRA associada à sepse demonstra prevalência de aproximadamente 43%, com taxas de mortalidade superiores a 70% para os pacientes submetidos à terapia de substituição renal (1,2,5,6) . Sendo assim, as disfunções renais, principalmente a LRA, é uma das complicações mais temíveis em pacientes com sepse, pois piora o prognóstico e aumenta substancialmente os custos do tratamento nas instituições de saúde (7) .…”

“…A princípio, a expressão de NO é benéfica e resulta em ações de relaxamento vascular e inibe a agregação plaquetária e leucocitária com aumento do fluxo sanguíneo na microcirculação renal. No entanto, o aumento excessivo na geração de NO contribui para a evolução de mecanismos patológicos, como vasodilatação periférica, disfunção miocárdica, hipotensão e baixa resposta imunológica (4,5,12) .…”

“…Esses mediadores são capazes de reduzir o fluxo sanguíneo renal (FSR) e promover a isquemia e hipóxia tecidual que incorrem em declínio da taxa de filtração glomerular (TFG) (5,12) . Além do mecanismo de hipóxia, as células manifestam alterações funcionais que resultam em trombose da microvasculatura e estados hiperglicêmicos (10,11) .…”

“…Além do mecanismo de hipóxia, as células manifestam alterações funcionais que resultam em trombose da microvasculatura e estados hiperglicêmicos (10,11) . A ativação do PAF e da cascata de coagulação induz depósito de fibrina e trombose da microvasculatura renal, que pode evoluir para um quadro de coagulação intravascular disseminada (CIVD) (5) . Por outro lado, a hiperglicemia apresenta associação direta com a expressão de iNOS e a liberação de citocinas pró-inflamatórias como o TNF-α e a interleucina-6 (IL-6), que acentuam o processo inflamatório e a lesão oxidativa em células do túbulo renal (5,9,13) .…”