FUNDAMENTO: Disfunção miocárdica é uma complicação associada com pior prognóstico em pacientes sépticos. Existe um grande interesse em descobrir um marcador biológico da função cardíaca com valor prognóstico em pacientes sépticos. OBJETIVO: Procuramos determinar os níveis de peptídeo natriurético tipo B em pacientes com sepse grave e choque séptico. MÉTODOS: Realizamos um estudo prospectivo em pacientes com sepse grave/choque séptico internados na unidade de terapia intensiva de um hospital universitário. Determinamos os níveis de peptídeo natriurético tipo B nas primeiras 24 horas após o diagnóstico de sepse grave/choque séptico. Analisamos a taxa de mortalidade e a existência de correlação entre o peptídeo natriurético tipo B e variáveis clínicas, hemodinâmicas e respiratórias. RESULTADOS: Vinte e três pacientes (9 mulheres e 14 homens) com idades entre 20 e 79 anos (média de 51,3±18,6) e índice APACHE 22,6±11,8 foram incluídos no estudo; 15 pacientes (65,2%) foram monitorados com cateter de artéria pulmonar e 20 (87%) foram submetidos à ventilação mecânica. A análise multivariada revelou que o peptídeo natriurético tipo B estava inversamente relacionado com a pressão expiratória final positiva e diretamente relacionado com a creatinina (beta 0,548 e 0,377, p 0,02 e 0,002, respectivamente), mas não com mortalidade ou com parâmetros clínicos e hemodinâmicos. CONCLUSÃO: Este é o primeiro relato de relação inversa entre os níveis de BNP e a pressão expiratória final positiva em pacientes com sepse grave e choque séptico. Nesses casos, o BNP e o nível de creatinina devem ser levados em consideração na análise dos níveis de peptídeo natriurético tipo B.
ARTIGO ORIGINAL
TERAPIA INTENSIVA CARDIOLÓGICA
Influência da pressão expiratória final positiva (PEEP) e da função renal sobre o nível de peptídeo natriurético tipo B em pacientes com sepse grave e choque séptico
IHospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo - São Paulo, SP - Brasil
IIInstituto do Coração (InCor) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo - São Paulo, SP - Brasil
Sepse é uma causa freqüente de internação em unidades de terapia intensiva. Só nos Estados Unidos, é responsável por 200.000 mortes por ano1. Disfunção miocárdica é uma complicação que acomete até 50% dos pacientes com sepse grave e choque séptico2,3. Nesses pacientes, acredita-se que a depressão miocárdica desempenhe um papel fundamental no desenvolvimento de hipóxia tecidual e disfunção multiorgânica, e está associada com pior prognóstico apesar dos avanços terapêuticos alcançados4. Existem controvérsias sobre as razões que levam à ocorrência de disfunção miocárdica em pacientes sépticos, como substâncias cardiodepressoras circulantes, aumento da apoptose miocárdica e hipóxia miocárdica.
Em pacientes sépticos, o suporte cardiovascular é parte fundamental da estratégia terapêutica, assim como o monitoramento hemodinâmico. Entretanto, estudos recentes questionaram o valor do uso de cateter de artéria pulmonar (CAP), uma vez que a cateterização da artéria pulmonar não proporcionou benefícios em termos de sobrevida5. Levando-se em consideração que outros métodos não-invasivos de monitoramento hemodinâmico, como ecocardiografia e Doppler esofágico, exigem um alto grau de treinamento e não estão disponíveis em muitas instituições, existe um grande interesse no desenvolvimento de um marcador biológico da função cardíaca capaz de fornecer informações prognósticas dos pacientes sépticos.
O peptídeo natriurético tipo B (BNP) é um membro da família de proteínas produzidas pelo coração humano em resposta ao estiramento miocárdico que tem propriedades natriuréticas, diuréticas e vasodilatadoras6. O BNP demonstrou ser um marcador acurado das funções sistólica e diastólica ventricular, bem como um importante instrumento diagnóstico, prognóstico e de monitoramento para portadores de insuficiência cardíaca7, síndromes coronarianas8 e hipertensão9.
Nesses casos, o nível plasmático de BNP está correlacionado com os parâmetros hemodinâmicos, como aumento da pressão de oclusão da artéria pulmonar, aumento da pressão diastólica final do ventrículo esquerdo e redução da fração de ejeção10. No entanto, estudos sobre o valor do BNP em pacientes em estado crítico revelaram resultados conflitantes em relação à sua associação com variáveis hemodinâmicas e mortalidade11. Além disso, a existência de falhas metodológicas12 e a ausência de um número representativo de pacientes sépticos nesses estudos13-15 nos impede de tirar conclusões finais sobre o assunto.
Neste estudo, procuramos determinar o valor prognóstico dos níveis de BNP em pacientes com sepse grave e choque séptico, bem como a influência de diferentes parâmetros clínicos, hemodinâmicos e respiratórios nos níveis de BNP.
Pacientes internados consecutivamente na unidade de terapia intensiva (UTI) de um hospital universitário entre março de 2004 e fevereiro de 2006 foram examinados quanto ao diagnóstico de sepse grave ou choque séptico de acordo com as diretrizes atuais16. Os critérios de inclusão no estudo foram idade acima de 18 anos e diagnóstico de sepse grave ou choque séptico como motivo da internação na UTI ou como complicação durante a permanência nessa unidade. Todos os participantes, ou seus parentes mais próximos, assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido antes da inclusão no estudo. Foram excluídos os pacientes com um dos seguintes quadros: hemorragia intracraniana, terapia renal substitutiva, evidências de cardiopatia atual ou prévia, sindromes coronarianas ou status pós-operatório. Os pacientes foram incluídos no estudo até 24 horas após o diagnóstico de grave sepse/choque séptico. O estado de cada paciente no momento da alta na UTI foi registrado.
O protocolo do estudo foi aprovado pelo conselho de ética local. A decisão sobre o uso de monitoramento invasivo com cateter de artéria pulmonar e as decisões terapêuticas não foram influenciadas pelos pesquisadores, ficando a cargo da equipe da UTI.
A ficha de anamnese, os exames físicos e o prontuário dos pacientes incluídos no estudo foram revisados. A gravidade da doença foi avaliada de acordo com o índice APACHE II (
No momento da coleta de sangue foram registradas as variáveis hemodinâmicas e respiratórias, como freqüência cardíaca, pressão arterial, pressão venosa central, pressão expiratória final positiva e relação entre pressão parcial de oxigênio/fração inspirada de oxigênio (PaO2/FiO2). A pressão arterial foi medida tanto por método não-invasivo como invasivo, por meio da inserção de um cateter na artéria radial ou femoral. A pressão venosa central foi medida por meio de um cateter inserido em uma veia central. Todas as pressões foram medidas com o paciente em decúbito dorsal, tomando-se como nível de referência zero a linha axilar média. Em pacientes monitorados com CAP foram obtidas também informações sobre pressão de oclusão de capilar pulmonar, resistência vascular pulmonar, resistência vascular sistêmica18 e índice cardíaco (determinado em triplicata pela técnica de termodiluição).
Nos pacientes submetidos à ventilação mecânica, a pressão expiratória final positiva (PEEP) foi titulada até a obtenção da oxigenação ideal, o volume corrente foi mantido em até 6 ml por quilo de peso corporal e a pressão de suporte foi mantida em menos de 20 cm de água acima do valor da PEEP. Foram empregadas manobras de recrutamento a critério da equipe médica da UTI; o BNP não foi dosado nem durante, nem imediatamente antes nem após as manobras de recrutamento.
O teste
Vinte e três pacientes (9 mulheres e 14 homens) foram incluídos no estudo. As características clínicas dos participantes estão relacionadas na
Durante o tempo de permanência na UTI, pelo menos uma vez foi feita a coleta dos dados de BNP e parâmetros hemodinâmicos e respiratórios dos pacientes. Dezesseis pacientes foram submetidos a uma segunda análise no dia seguinte, e os dados de sete deles foram coletados também em um prazo de 24 horas após a segunda coleta. Ao todo, foram realizadas 46 análises em 23 pacientes durante três dias consecutivos (
O nível médio de BNP foi de 280,3 ± 286,2; o nível de BNP foi de 261,7 ± 220,7 pg/ml no primeiro dia, 275,3 ±. 279,6 pg/ml no segundo dia e 352,6 ± 482,6 pg/ml no terceiro dia (
Os resultados das análises univariada e multivariada da associação entre os níveis de BNP e as variáveis clínicas e hemodinâmicas são mostrados na
Este estudo mostra que os valores de BNP são elevados em paciente com sepse grave e choque séptico, e também que estão correlacionados com os valores da PEEP e da creatinina. Até onde sabemos, este é o primeiro relado da existência de uma relação inversa entre os níveis de BNP e uma variável respiratória, a saber, a PEEP.
Nossos resultados são compatíveis com os relatados por estudos anteriores, indicando que os níveis de BNP são elevados em pacientes sépticos19-22. O primeiro desses estudos analisou 17 pacientes com sepse grave e choque séptico. Todos foram submetidos à ventilação mecânica e tratados com medicamentos vasopressores; apesar do aumento observado nos níveis de BNP, a valor absoluto do BNP foi muito baixo (12,4 ± 3,6 pg/ml
Os estudos subseqüentes detectaram níveis de BNP de 95pg/ml a 905pg/m23-25, dependendo do estado do paciente. A maioria dos estudos relatou valores de BNP entre 200 e 500 pg/ml15, que confirmam nossos achados.
Em nosso estudo, nem as pressões de enchimento ventricular nem o índice cardíaco foram associados com os níveis de BNP. De acordo com a maioria dos estudos, os valores de BNP dos portadores de insuficiência cardíaca estão correlacionados com as variáveis hemodinâmicas12-14. Entretanto, relatos recentes sobre a correlação entre a dosagem de NT-proBNP e a pressão de enchimento contínua em pacientes ambulatoriais com insuficiência cardíaca crônica mudaram essa crença. Em pacientes sépticos, os dados também são conflitantes22. Dois estudos analisaram a correlação entre os níveis de peptídeos natriuréticos e as variáveis ecocardiográficas. Em um estudo de 34 pacientes consecutivos com sepse grave e choque séptico, o nível de BNP foi mais alto naqueles tinham disfunção miocárdica, definida como área de contração inferior a 50%24; outro estudo constatou que o nível de NT-proBNP estava correlacionado com a gravidade da redução da função ventricular esquerda (classificada como leve, moderada e grave), determinada por ecocardiografia23. Existem pouquíssimos dados sobre a associação entre peptídeos natriuréticos e as variáveis hemodinâmicas obtidas por meio de cateterização da artéria pulmonar. Em um estudo-piloto realizado com 17 pacientes, os autores descobriram que o BNP estava inversamente relacionado com o índice cardíaco (r = 0,56;
Outros mecanismos fisiopatológicos, além da disfunção miocárdica, podem ter influenciado os resultados obtidos neste estudo, como a depuração do BNP e os níveis de citocina. Acredita-se que as citocinas pró-inflamatórias possam elevar os níveis de BNP, e que a remoção da citocina possa reduzir os níveis plasmáticos desse peptídeo26. Além disso, as vias endoteliais envolvidas na depuração do BNP podem ser inibidas em pacientes sépticos27.
O presente estudo analisou ainda a correlação entre os níveis de BNP e as variáveis respiratórias, ou seja, a PEEP e a relação PaO2/FiO2. Nossos achados indicam a existência de uma relação inversa entre BNP e PEEP. Em nosso estudo, os pacientes foram submetidos a níveis de PEEP maiores do que os relatados por outros estudos24; essa peculiaridade do tratamento pode ter revelado uma associação nunca relatada antes. Sabe-se que a ventilação mecânica exerce diversas influências sobre o sistema vascular25, e partimos do princípio que a PEEP podia determinar um nível mais baixo de BNP por meio de redução da pressão transmiocárdica. Pressão transmiocárdica é definida com o gradiente de pressão entre a câmara ventricular e a pressão aplicada à superfície do coração (considerada aproximadamente a pressão pleural); quanto mais alto o gradiente de pressão, maior a sobrecarca miocárdica. O aumento da pressão pleural pela aplicação de PEEP pode reduzir o gradiente transmiocárdico e, conseqüentemente, melhorar a função miocárdica e diminuir o estiramento miocárdico28. Até o momento, a natureza fisiopatológica da associação entre BNP e PEEP ainda está no âmbito da especulação e requer uma demonstração rigorosa.
Nosso estudo encontrou também uma correlação entre BNP e creatinina. Constatou-se que pacientes com insuficiência renal terminal têm níveis elevados de BNP26. Além disso, um braço do estudo
Por fim, encontramos níveis semelhantes de BNP nos pacientes que sobreviveram e nos que foram a óbito. Portanto, não foi possível demonstrar uma associação entre BNP e o prognóstico. Outros autores constataram um impacto prognóstico do BNP17,30. Em contrapartida, um recente estudo que analisou 78 pacientes internados em uma UTI geral (35 com sepse) revelou um nível mais elevado de BNP nos pacientes que sobreviveram do que nos que morreram. Quando a análise foi restringida aos pacientes com sepse, a mesma tendência foi observada31. Outros estudos não obtiveram nenhuma informação prognóstica dos níveis de BNP em pacientes em estado crítico32. Os dados disponíveis atualmente não corroboram a existência de uma associação entre os níveis de BNP e o prognóstico em pacientes com sepse grave e choque séptico.
Embora os níveis de BNP encontrados no nosso estudo sejam compatíveis com os relatados na literatura, este não foi um estudo controlado e, além disso, foi realizado com um pequeno número de pacientes. As dosagens de BNP foram feitas até o terceiro dia de internação na UTI, o que significa que informações de diferentes estágios da doença foram incluídas na análise. Devido ao número relativamente pequeno de pacientes incluídos no estudo, algumas diferenças (como mortalidade e a influência das variáveis hemodinâmicas) podem ter sido subestimadas. Nosso estudo avaliou um grupo de pacientes sépticos de alto risco, como demonstra o número elevado de pacientes que necessitaram de ventilação mecânica e a alta taxa de mortalidade observada; portanto, é preciso ter cuidado ao extrapolar esses resultados para outras populações. Além disso, a inclusão de dosagens repetidas dos mesmos pacientes na análise agrupou dados de diferentes estágios da doença, aumentando, assim, a heterogeneidade das nossas variáveis.
Nossos resultados indicam que os níveis de BNP são elevados em pacientes com choque séptico e sepse grave. Além do mais, os níveis de BNP são influenciados por intervenções terapêuticas (como o nível de PEEP) e comorbidades (como indica a associação com os níveis de creatinina), mas não por parâmetros hemodinâmicos. Esses achados sugerem que, em pacientes com sepse grave e choque séptico, a influência do nível de PEEP deve ser levada em conta na interpretação das dosagens de BNP.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Correspondência: Victor Sarli Issa Avenida Dr. Eneas de Carvalho Aguiar, 44 - 1º andar, bloco I - Cerqueira Cesar 05403-900 - São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 12/07/07; revisado recebido em 06/09/07; aceito em 08/10/07.
BACKGROUND: Myocardial dysfunction is a complication associated with a poor prognosis in septic patients. A biomarker of cardiac function providing prognostic information is of paramount interest. OBJECTIVE: We sought to determine the value of B-type natriuretic peptide in patients with severe sepsis/septic shock. METHODS: We performed a prospective study in patients with severe sepsis/septic shock in a medical intensive care unit. B-type natriuretic peptide level was determined within 24 hours after the diagnosis of severe sepsis/septic shock. We also analyzed mortality, and presence of association between B-type natriuretic peptide and clinical, hemodynamic and respiratory variables. RESULTS: 23 (9 women; 14 men) patients with ages ranging from 20-79 (mean 51.3±18.6) years old and APACHE score of 22.6±11.8 were included; 15 (65.2%) patients received pulmonary artery catheters, and 20 (87%) were mechanically ventilated. Multivariate analysis disclosed inverse association between B-type natriuretic peptide values with positive end-expiratory pressure values, and direct association with creatinine (beta 0.548 and 0.377, p 0.02 and 0.002, respectively), but not with mortality, clinical and hemodynamic parameters. CONCLUSION: This is the first report on an inverse association between positive end-expiratory pressure and BNP levels in patients with severe sepsis and septic shock. BNP and creatinine levels should be taken into consideration when analyzing B-type natriuretic peptide levels in this setting.
ORIGINAL ARTICLES
CARDIAC INTENSIVE THERAPY
IHospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo - Brazil
IIInstituto do Coração (InCor) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil
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Sepsis is a frequent cause of patient admission in intensive care units, accounting for over 200,000 deaths per year in the United States1 alone. The occurrence of myocardial dysfunction is a long known complication in septic patients occurring in up to 50% of patients with severe sepsis and septic shock2,3. In this setting, myocardial depression is presumed to play a central role in the development of tissue hypoxia and multiple organ dysfunction and is associated with poor prognosis despite advances in therapy4. There is no consensus as to the possible reasons for the occurrence of myocardial dysfunction in septic patients. These include circulating myocardial depressant substances, increased myocardial apoptosis, and myocardial hypoxia.
In this setting, cardiovascular support is a pivotal part of current treatment strategy, and hemodynamic monitoring is considered crucial in septic patients. However, the value of the use of pulmonary artery catheters (PAC) has been questioned by recent studies, as no survival benefit could be demonstrated from PAC-guided therapy5. Considering that other methods of non-invasive hemodynamic monitoring, such as echocardiography or esophageal Doppler monitoring, require a high degree of training, and are not promptly available in many institutions, the development of a biomarker of cardiac function providing prognostic information in septic patients is of paramount interest.
B-type natriuretic peptide (BNP) is a member of a family of proteins produced by the human heart in response to myocardial stretch that carries natriuretic, diuretic and vasodilating properties6. BNP has been shown to be an accurate marker of ventricular systolic and diastolic function, as well as an important diagnostic, prognostic and monitoring tool for patients with heart failure7, acute coronary syndromes8 and hypertension9. In these conditions, plasma level of BNP correlates with hemodynamic data, such as elevation of pulmonary artery occlusion pressure, elevation of the left-ventricle end-diastolic pressure and reduction in the ejection fraction10. However, studies on the value of BNP in critically ill patients revealed conflicting results regarding its association with hemodynamic variables, and mortality11. In addition, methodological flaws12 and the absence of a representative number of septic patients in these studies13-15 prevent us from drawing final conclusions on the subject.
Thus, we sought to determine the prognostic value of BNP levels in patients with severe sepsis and septic shock, and to study the influence of different clinical, hemodynamic and respiratory parameters on BNP levels.
Patients consecutively admitted to a medical intensive care unit (ICU) in a university hospital from March 2004 through February 2006 were screened for diagnosis of severe sepsis or septic shock, according to current guidelines16. Inclusion criteria required the diagnosis of severe sepsis or septic shock either as the reason for ICU admission or as a complication during ICU stay, in patients over 18 years old. Written informed consent from all participants or their closest relative, when appropriate, was required before study entry. Patients were excluded from study if they had one of the following conditions: brain hemorrhage, renal replacement therapy, evidence of current or previous heart disease, acute coronary syndromes, or post-operative status. Patients were included in the study within 24 hours after diagnosis of severe sepsis/septic shock. Patient status at ICU discharge was registered.
The local ethics committee approved the study protocol. A decision regarding the use of invasive monitoring with pulmonary artery catheter, as well as therapeutic decisions were not influenced by the investigators, and were left to ICU team discretion.
Patients included in the study had their medical charts reviewed as well as their history and physical examination. Severity of disease was quantified by the Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) score17. Clinical variables analyzed included demographic data, water balance, and ICU mortality. Arterial blood samples were obtained for gas analysis, pH, base-excess and bicarbonate determinations. Another blood sample was drawn from a central vein in the neck for routine measurements of sodium, potassium, creatinine, BUN, hemoglobin, leucocytes and platelet counts. Part of this blood sample was immediately centrifuged and stored in plastic tubes under -70º C for later analysis; and in April 2006 these samples were used to measure BNP levels. We performed a microparticle enzyme immunoassay (MEIA -Abbott Diagnostics) whose upper limit of detection of BNP is 4000 pg/ml.
The following hemodynamic and respiratory variables were registered at the time of blood sampling: heart rate, blood pressure, central venous pressure, positive end-expiratory pressure, and the arterial partial pressure of oxygen/fraction of inspired oxygen ratio (PaO2/FiO2). Arterial blood pressure was measured both noninvasively and invasively by catheters inserted into the radial or femoral arteries. Central venous pressure was measured through a catheter inserted into a central vein. All pressures were measured in the supine position, and the zero reference was the middle axillary line. In patients monitored with PAC, information on pulmonary capillary wedge pressure, pulmonary vascular resistance, systemic vascular resistance18, and cardiac index (as determined by thermodilution technique in triplicate) were also recorded.
Patients submitted to mechanical ventilation had the positive end-expiratory pressure (PEEP) titrated until optimal oxygenation was achieved, tidal volume was kept up to 6 ml per kilogram, and driving pressures of less than 20 cm of water above PEEP value. Recruiting maneuvers were used at the discretion of the attending team; BNP was not collected during, immediately before or after recruiting maneuvers.
The Student's
We included 23 patients (9 women and 14 men) in the study. Their clinical characteristics are described in
Patients had BNP, hemodynamic and respiratory data collected at least once during ICU stay. In 16 patients a second analysis was performed the following day; furthermore, in 7 of these patients a third set of data was also collected within 24 hours after the second one. Altogether, 46 analyses were performed in 23 patients during three consecutive days (
Mean BNP level was 280.3 ± 286.2; BNP level was 261.7 ± 220.7 pg/ml on the first day, 275.3±.279.6 pg/ml on the second day, and 352.6±482.6 pg/ml on the third day (
Results of the univariate and multivariate analysis of the association between BNP values and clinical and hemodynamic variables are shown in
The present study shows that BNP values are elevated in patients with severe sepsis and septic shock, and correlate with PEEP values as well as creatinine. To the best of our knowledge, this is the first report on the existence of an inverse association between BNP levels and a respiratory variable, namely PEEP.
The results of the present study are in accordance with previous reports, indicating that BNP levels are elevated in septic patients19-22. The first of these reports analyzed 17 patients with severe sepsis and septic shock, all of them were mechanically ventilated and received vasopressors. Although an increase in BNP was found, the absolute value of BNP was very low (12.4±3.6pg/ml
In our study neither ventricular filling pressures, nor the cardiac index were associated to BNP levels. In heart failure patients most studies report that BNP values correlate with hemodynamic variables12-14. However, recent reports on correlation between measurements of N-terminal pro BNP and ambulatory filling pressures in outpatients with chronic heart failure have challenged this belief22. Data are also conflicting in septic patients as well. Two studies analyzed the correlation between natriuretic peptides levels and echocardiographic variables. In a study with 34 consecutive patients with severe sepsis and septic shock, the level of BNP was higher in patients with myocardial dysfunction, defined as an fractional area contraction of less than 50%24. Another study found that NT-proBNP level correlated with the severity of reduction in left ventricular function (classified as slight, moderate and severe) as determined by echocardiography23. Data on the association between natriuretic peptides and hemodynamic variables obtained from pulmonary artery catheterization are scarce. In a pilot study with 17 patients, the authors found that BNP was inversely correlated to cardiac index (r=0.56;P<0.05)16. In another study, however, that compared the levels of pro-BNP in patients with severe sepsis, septic shock and acute heart failure in 24 patients, the level of the peptide was similar among groups, despite different hemodynamic patterns25. More recently a prospective case series study23 of 22 patients with septic shock, 11 patients with severe sepsis, and 20 healthy volunteers measured BNP at days 1, 2, and 4. BNP was markedly elevated in patients with septic shock/severe sepsis compared with controls; only BNP on day 2 in patients with septic shock significantly correlated with hemodynamic variables, namely right atrial pressure, pulmonary arterial pressure, pulmonary arterial wedge pressure, left ventricular stroke work index, and with poor prognosis. Altogether, the current available data does not warrant the existence of a predictable association between BNP values and hemodynamic variables.
Pathophysiological mechanisms other than myocardial dysfunction may have influenced the results found in the present study, such as BNP clearance and cytokine levels. It has been suggested that pro-inflammatory cytokines may raise BNP levels, and that cytokine removal can reduce plasma BNP26. Additionally, endothelial pathways involved in BNP clearance may be inhibited in septic patients27.
The present study also analyzed the correlation between BNP levels and respiratory variables, namely PEEP and the PaO2/FiO2 ratio. Our findings indicate an inverse correlation between BNP and PEEP. In our study, patients were submitted to an open lung strategy of treatment, and PEEP levels used were high as compared to other reports24. This peculiarity of patient care may have disclosed an association never reported before. Mechanical ventilation is known to have multiple influences in the vascular system25, and we hypothesize that PEEP may determine a lower level of BNP by reducing transmyocardial pressure. Transmyocardial pressure is defined as the pressure gradient between ventricular chamber and the pressure applied to the heart surface (roughly considered as the pleural pressure); the higher the pressure gradient, the higher the myocardial work load. Increasing pleura pressure by the application of PEEP can reduce transmyocardial gradient and, thus, improve myocardial function and reduce myocardial strech28. The pathophysiological nature of the association between BNP and PEEP is, so far, merely speculative and awaits rigorous demonstration.
Our study also found a correlation between BNP and creatinine. Elevated BNP levels have been found in patients with end-stage renal failure26. In addition, a substudy of the B-type Natriuretic Peptide for Acute Shortness of Breath Evaluation trial revealed that patients with kidney disease had higher BNP levels than patients without kidney disease27. Studies on patients admitted to intensive care units also report greater BNP levels in patients with impaired renal function28-30. However, specific data on septic patients are scarce, some authors reporting significant association of NT-proBNP levels and creatinine levels in patients with severe sepsis23. We believe that the influence of renal function on BNP measurement should be taken into account when interpreting BNP levels in septic patients.
Finally, we found similar levels of BNP in survivors and nonsurvivors. Thus no association could be demonstrated between BNP and prognosis. A prognostic impact of BNP was found by other authors17,30. In contrast, a recent study analyzing 78 patients who had been admitted to a general ICU (35 patients with sepsis) revealed higher BNP levels in survivors as compared to nonsurvivors, the same trend being observed when analysis was restricted to the patients with sepsis31. Other studies did not find any prognostic information from BNP levels in critically ill patients32. Currently available data does not support an association between BNP levels and prognosis in patients with severe sepsis and septic shock.
Although the BNP levels we found are in accordance with findings from literature, this is a non-controlled study that enrolled a small number of patients. In addition, BNP measurements were conducted up to the third day after ICU admission, meaning that information from different stages of the disease were included in our analysis. It is possible that due to the relatively small number of patients included in our study, some differences (such as mortality and the influence of hemodynamic variables) may have been underestimated. The present studied evaluated a high risk group of septic patients, as expressed by the high number of patients requiring mechanical ventilation, and high mortality rate; and therefore caution should be taken when considering other populations. Additionally, the inclusion of repeated measurements from the same patients in our analysis and grouped data from different sites of the disease increase the heterogeneity of our variables.
Taken together, our results indicate that BNP levels are elevated in patients with septic shock and severe sepsis. Moreover, BNP levels are influenced by therapeutic interventions, (namely PEEP level), and by comorbidities (as indicated by the association with creatinine levels), but not by hemodynamic parameters. These findings suggest that the influence of PEEP level should be taken into account when interpreting BNP measurements in patients with severe sepsis and septic shock.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This study is not associated with any graduation program.