Autentificare
Dacă ești abonat medichub.ro, autentificarea se face cu adresa de E-mail și parola pe care le utilizezi pentru a intra în platformă.
Abonează-te la „Viața medicală” ca să ai acces la întreg conținutul săptămânalului adresat profesioniștilor din Sănătate!
#DinRecunostinta
Căutare:
Căutare:
Acasă  »  PROIECTE  »  Dosar

Oxigenul în boala COVID-19

Viața Medicală
Conf. dr. Corneliu ZEANA vineri, 3 decembrie 2021

Oxigenoterapia este singurul procedeu care poate salva viaţa bolnavilor COVID în stare foarte gravă. Rezultatele oxigenoterapiei nu s-au ridicat la nivelul așteptărilor, mortalitatea rămânând excesivă. De ce?

Atmosfera are oxigen de cinci miliarde de ani, dar abia după apariţia fotosintezei, graţie nucleului tetrapirolic centrat de magneziu, în urmă cu aproape trei miliarde de ani, concentraţia acestui component atmosferic a crescut până la valoarea actuală. În secolul al XVIII-lea, Joseph Priestley, descoperitorul oxigenului, subjugat de pasiunea pentru acest element, face o afirmaţie stupefiantă pentru acea vreme. Observând că o lumânare arde foarte rapid sub un plus de oxigen, se întreabă dacă animalele care ar respira oxigen în concentraţie ridicată nu ar suferi ceva similar. Iar Jules Verne, în „Doctorul Oz”, are niște premoniţii extraordinare cu privire la influenţa oxigenului asupra psihicului uman.

Oxigenul este esenţial vieţii, asigurând metabolismul celular. Regnul animal este adaptat la concentraţia oxigenului atmosferic de 21%, iar orice abatere are efecte negative, îndeosebi în cazul deficitului.

În cazul formelor severe de infecţie cu SARS-CoV-2, moartea se produce ca urmare a hipoxiei tisulare intolerabile. Oximetrele (digitale ș.a.) măsoară fidel gradul hipoxiei și orientează tratamentul.

Virusul SARS-CoV-2 afectează poarta de intrare a oxigenului în organism, plămânul, de unde, după traversarea membranei alveolare, oxigenul este preluat de hemoglobină și transportat spre ţesuturi. În schimbul de gaze, bioxidul de carbon, fiind mult mai difuzibil faţă de oxigen, devine o problemă secundară. Hemoglobina este molecula miracol în transportul de gaze (O2/CO2).

Afectarea gravă a plămânului (peste 50%) reduce drastic saturaţia în oxigen a sângelui arterial. De aici, și ideea terapeutică: să forţăm, printr-un exces de oxigen, arterializarea sângelui ce traversează pulmonul. Introducem în plămânul ventilat mecanic o concentraţie ridicată de oxigen. Forţăm transportul și salvăm ţesuturile aflate în hipoxie. Oxigenoterapia hiperbară este un pas mai departe pe această linie. S-a crezut chiar că SARS-CoV-2 ar fi distrus de excesul de oxigen, lucru care nu s-a confirmat. Procedura are și riscuri considerabile, nu poate fi menţinută în timp.

Oxigenoterapia este singurul procedeu care poate salva viaţa bolnavilor COVID în stare foarte gravă. Cu ajutorul său și al corticoizilor – dexametazona fiind preferată –, se câștigă timpul necesar refacerii plămânului. Corticoizii, alături de o serie de alte medicamente, dintre care se remarcă nitrofurantoinul și bleomicina, exacerbează însă leziunile pulmonare induse de excesul de oxigen via explozia de radicali liberi oxidanţi (1). Iar rezultatele oxigenoterapiei nu s-au ridicat la nivelul așteptărilor, mortalitatea rămânând excesivă. De ce?

Anemie prin hematii imature

Hipoxia periferică nu este doar rezultatul afectării pulmonare. Virusul atacă toate verigile lanţului de transport către celule dedicat oxigenului (2). Virusul atacă electiv hematiile, a căror durată de viaţă se reduce drastic, sub normalul de 120 de zile. Măduva hematogenă reacţionează și eliberează hematii imature, a căror capacitate de transport al O2 este mult redusă. Dar chiar și hemoglobina hematiilor mature, atacată de virus, pierde circa 25% din capacitatea de transport al O2. Este o anemie cu număr de hematii convenabil.

Hematiile imature (în mod normal, prezente în proporţie de 1%) ajung la peste 50%, capacitatea de transport al O2 fiind astfel mult redusă. Hematiile imature sunt mai susceptibile la atacul viral, deoarece exprimă masiv receptorul ACE2 și coreceptorul MPRSS2, ceea ce favorizează infectarea lor și distrugerea consecutivă (3). Hematiile imature sunt distruse cu precădere. La hipoxia tisulară contribuie și microtrombozele, dar și suferinţa endoteliocapilară. Similar, la nivel pulmonar, ventilarea alveolelor este impietată de mucusul vâscos care colmatează bronhiile mici (plugging), cu atelectazii difuze, iar scăderea clearance-ului mucociliar favorizează suprainfecţia bacteriană. Problema surfactantului alveolar este încă în studiu.

Despre toxicitatea oxigenului

Cu toate că este salvator în cazul hipoxiilor severe, la nivel pulmonar (alveolar), oxigenul are o anumită toxicitate.

Hiperoxia crește formarea radicalilor liberi ai oxigenului (H2O2, radicalul hidroxil și anion superoxid), deosebit de agresivi tisular, mai ales dacă se depășește capacitatea antioxidantă a ţesuturilor, asigurată îndeosebi de superoxid dismutază și catalază, plus acidul ascorbic (Institutul Cantacuzino producea un medicament conţinând aceste substanţe enzimatice). Lezarea mitocondriilor devine o piesă centrală în determinarea morţii celulei, cele mai vulnerabile fiind celulele nervoase și miocardice. În cazul infarctului miocardic, leziunea ischemică iniţială se extinde la zona de penumbră (între viaţă și moarte a miocitelor), după repermeabilizare și oxigenare brutală. Este așa-numitul paradox al oxigenului. Cercetările efectuate în direcţia protecţiei miocardului ischemic au condus la realizarea ascorbatului de magneziu, pentru care posed două brevete de invenţie OSIM. Expulzarea subsemnatului din UMF și degradarea ICCF (baza de producţie) au dus la abandonarea acestui proiect practic finalizat. Austro Merck a sintetizat ascorbatul de magneziu printr-un procedeu cu patent diferit.

În secţiile ATI ar trebui să se administreze masiv cel puţin vitamina C. Bryan C.L. și Jenkinson S.G., în articolul lor „Oxygen toxicity”, insistă asupra dezvoltării agenţilor cu potenţial de contracarare a radicalilor liberi oxidanţi (RLO) (4).

Cu cât concentraţia O2 în aerul furnizat de ventilator și durata administrării este mai lungă, cu atât mai repede apar leziunile pulmonare, evidente chiar și după 24 de ore.

Șoarecii transgenici lipsiţi de superoxid dismutază (SOD) mor rapid după naștere sub un exces de oxigen, prezentând leziuni mitocondriale severe, cu degenerarea neuronilor și cardiomiocitelor (5), cercetări reluate în 2020 de Malhotra Atul et al., care subliniază importanţa introducerii captatorilor de RLO.

În condiţii de hipoxie crește producţia de hypoxia inducible factor 1 alfa (HIF1a), de ACE2 și de furină. Furina este o enzimă care promovează intrarea virusului SARS-CoV-2 în celule prin clivarea proteolitică a glicoproteinei anvelopei virale. În cazul leziunilor pulmonare severe, scăderea ACE2 duce la conversia insuficientă a AT2, a cărei creștere induce fibroză pulmonară și inflamaţie prin intermediul interleukinei 6.

Fibroza post-COVID este invalidantă, are potenţial evolutiv și merită mai multă atenţie în procedurile de recuperare.

Studiile în domeniu

Revenind la toxicitatea oxigenului, aceasta este cunoscută de altfel de mai multă vreme. Neonatologii cunosc riscul de afectare oculară (retrolentală) și de fibroză pulmonară, existând chiar un ghid riguros elaborat de Ministerul Sănătăţii, Colegiul Medicilor și neonatologi.

La adult, merită subliniată valoarea studiului făcut de Barber R.E., Lee J.L et al., „Oxygen toxicity in man” (6): bolnavi cu leziuni cerebrale ireversibile randomizaţi în grupul ventilat cu aer și cel cu oxigen pur; zece cazuri, urmărite până la deces; în grupul aflat pe oxigen, deteriorarea pulmonară a fost mult mai mare. Spre final, presiunea O2 arterial a fost mai redusă în grupul cu oxigen: după 50 de ore, 400 Torr la cei ventilaţi cu aer, faţă de 120 Torr la cei sub oxigen, la care șuntul intrapulmonar a crescut semnificativ. La fel s-au comportat greutatea totală a plămânilor, precum și aspectul radiologic.

Studiul impecabil efectuat la Modena (Italia) (7) pe 134 de pacienţi cu leziuni pulmonare severe, randomizaţi în grupul cu terapie convenţională (oxigen pe ventilator pentru PaO2 de 70-100 mmHg și saturaţie Hb 92-98%) și grupul suplimentat cu oxigen pentru a atinge PaO2 150 mmHg și saturaţie Hb practic 100%, a fost sistat ca urmare a mortalităţii excesive înregistrate în grupul celor cu suplimentare de oxigen.

În plus, administrarea de oxigen în cazurile severe de COVID trebuie să aibă în vedere și severitatea sechelelor lăsate de această boală.

concluzii

  • În cazurile severe de COVID, administrarea de oxigen este indispensabilă, dar trebuie făcută la cea mai joasă concentraţie posibilă.
  • Durata administrării de oxigen în concentraţie mai ridicată decât normal trebuie scurtată cât mai mult.
  • Sechelele pulmonare lăsate de COVID se combină cu cele legate de toxicitatea oxigenului.
  • Recomandăm asocierea medicaţiei protectoare faţă de radicalii liberi oxidanţi.
Bibliografie
1. Jackson R.M. Pulmonary oxygen toxicity, Chest 1985,88(6) 900-905
2. C. Zeana, COVID19, Ed UZPR 2020
3. Elahi Shukraelah in Cell Reports 2001,16,(5) 1165
4. C. Bryan C.L., Jenkinson S.G., Clinics in Chest Medicine 1988,9,(1) 141-152
5. White C.,W. et al., J Clin Invest 1991, 87, 2162
6. Barber R.E., Lee J.L et al., Oxigen toxicity in man, N Engl J Med, 1970, 283(27):1478-84.
7. Giardini M, Basani G, et al. JAMA 2016, 316(15: 1583)

Etichete: oxigen covid efecte oxigen

Abonează-te la Viața Medicală

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, săptămânalul profesional, social și cultural al medicilor și asistenților din România!
  • Tipărit + digital – 160 de lei
  • Digital – 103 lei
Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:
  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC
Află mai multe informații despre oferta de abonare.