Nikola Filipovic

Effects of Acclimation on Cognitive Performance in Soldiers during Exertional Heat Stress

This study investigates the effects of exertional heat stress and acclimation status on physiological and cognitive performance. Forty male soldiers performed an exertional heat stress test (EHST) either in a cool (20 degrees C, 16 degrees C wet bulb globe temperature), or in a hot environment (40 degrees C, 29 degrees C wet bulb globe temperature), unacclimatized, or after 10 days of passive or active acclimation. Mean skin and tympanic (Tty) temperatures and heart rates (HR) measured physiological strain. A cognitive test (the computerized Cambridge Neuropsychological Test Automated Batteries attention battery) is administered before and immediately after EHST. EHST in hot conditions induced physiological heat stress (increase in Tty and HR), which caused mild deficits in attention in U group (decreased number of correct responses, and prolonged movement time). Acclimated (passive and active) soldiers suffered no detrimental effects of exertional heat stress, despite almost the same degree of heat strain, measured by Tty and HR.

Polymorphisms of genes encoding tumor necrosis factor-alpha, interleukin-10, cluster of differentiation-14 and interleukin-1ra in critically ill patients

PURPOSE The aim of the study was to determine whether distributions of tumor necrosis factor (TNF)-α(308), interleukin (IL)-10(1082), CD14(159), and IL-1ra gene intron 2 genotypes in critically ill patients are associated with outcome, underlying cause of sepsis, and type of microorganism. MATERIALS AND METHODS Blood samples from 106 critically ill white patients were genotyped by method based on polymerase chain reaction for TNF-α(308), IL-10(1082), CD14(159), and IL-1ra gene intron 2. RESULTS All patients with TNF-α(308)AA genotype survived; relative risk (RR) of death in patients with AG was 3.250 and with GG, 1.923 (P < .01). In patients with Gram-positive sepsis, IL-10(1082)AA and then AG genotypes were the most frequent ones (odds ratio [OR], 18.67 and 7.20, respectively; P < .01). When comparing IL-10(1082)AA with AG, RR of pancreatitis was 1.80 and OR was 3.40. When AA and GG were compared, RR was 7.33 and OR was 20.00. In patients with GG, RR of peritonitis was 4.07 and OR was 5.88 (P < .01). In patients with Gram-positive sepsis, CD14(159)CT was the most frequent one with OR of 5.25. Distribution of 6 IL-1ra gene intron 2 genotypes showed no significant association. CONCLUSIONS Distribution of TNF-α(308) genotypes is associated with outcome, IL-10(1082) with type of microorganism and underlying cause of sepsis, and CD14(159) with type of microorganism.

Immune Cytokine Response in Combat Casualties: Blast or Explosive Trauma with or without Secondary Sepsis

The aim of this study was to assess the prognostic value of tumor necrosis factor (TNF) alpha, interleukin (IL)-8, IL-4, and IL-10 in combat casualties. Fifty-six casualties with severe trauma (blast and explosive) who developed sepsis and 20 casualties with the same severity of trauma without sepsis were enrolled in this study. Fifty-five casualties developed multiple organ dysfunction syndrome; 36 died. Blood was drawn on the first day of trauma. Concentrations of IL-8, TNF-alpha, IL-4, and IL-10 were determined in plasma using enzyme-linked immunosorbent assays. Mean values of IL-8 were 230-fold, IL-10 were 42-fold, and TNF-alpha were 17-fold higher in trauma and sepsis group (p < 0.01). Mean values of IL-8 were 60-fold, TNF-alpha were 43.5-fold, and IL-10 were 70-fold higher in the multiple organ dysfunction syndrome group (p < 0.01). Mean values of IL-8 were 2.3-fold and IL-10 were 1.4-fold higher in nonsurvivors and TNF-alpha were 2.2-fold higher in survivors (p < 0.01). IL-4 had no significance as a predictor of severity and outcome.

New aspects of sepsis pathophysiology in critically ill

Jos od doba Hipokrata koji je 400. godine pne prvi opisao sepsu, imunopatofiziologija ovog kompleksnog oboljenja ostaje kontroverzna tema koja je predmet mnogih istraživanja. I autori ovog opsteg pregleda posvetili su se u poslednjoj dekadi ovoj intrigantnoj oblasti i to sa razlictitih aspekata. Naime, proucavali smo disfunkciju razlicitih organa u sepsi (miokarda i pluca), kao i sindrom multiple organske disfunkcije (MODS), zatim imunsku kaskadu sepse i ulogu proi antiinflamatornih citokina, odnos infekcije i inflamacije, acidobazni status bolesnika sa sepsom i genski polimorfizam kod razlicitih medijatora i receptora od znacaja za težinu i ishod sepse . Svojim istraživanjima u protekllih 10 godina obuhvatili smo veoma veliki broj bolesnika sa traumom i ratnom povredom koje su se veoma cesto komplikovale sekundarnom sepsom, kao i sepsom druge etiologije a, takođe, ispitivali smo i skorove sepse kod razlicitih bolesnika.

Infection and inflammation in sepsis

Uprkos najmodernijim merama suportivne terapije MODS, koji se cesto javlja kod bolesnika sa sepsom, nosi sa sobom visok mortalitet od preko 50%. Zbog toga istraživanja imunskog odgovora, pro- i antiinflamatornih citokina kod bolesnika sa sepsom imaju veliki znacaj u razumevanju patofiziologije i primene imunomodulacije u terapijske svrhe.

Characteristics of immune response in urosepsis

Termin sepsa odnosi se na klinicki odgovor organizama na prisustvo infekcije. Posto je ocito da slican, ili cak identican odgovor može nastati i u odsustvu infekcije, uveden je termin sindrom sistemskog inflamatornog odgovora (SIRS), bez obzira na uzrok. Uzroci SIRS-a mogu biti infektivni agensi, kao i neinfektivni koji obuhvataju traumu tkiva, pankreatitis, opekotine, ishemiju, hemoragicki sok, ostecenje tkiva izazvano imunskim mehanizmima, egzogenom primenom medijatora inflamacije (npr. citokina). Najcesca komplikacija SIRS-a je razvoj disfunkcije organskih sistema. Tako mogu nastati: sindrom respiratornog distresa odraslih (ARDS), sok, renalna i hepaticka insuficijencija, kao i sindrom multiple organske disfunkcije (MODS). MODS predstavlja dinamican proces razvoja poremecaja funkcije organa kod kriticno obolelih, koji ima faznu evoluciju. Na Internacionalnoj konferenciji o definicijama sepse koja je održana 2001. godine doslo se do zakljucka da su sadasnji koncepti sepse i njenih komplikacija korisni za klinicare i istraživace, ali ne omogucavaju precizno utvrđivanje prirode odgovora organizma na infekciju. Dijagnosticki kriterijumi SIRS-a su previse senzitivni i nespecificni. Tada je predložen PIRO, koncept ciji se akronim sastoji od sledecih elemenata: P – predispozicija, I – insult (infekcija, trauma), R – response, odgovor organizma (medijatori inflamacije) i O – organ dysfunction, disfunkcija organa koja cini MODS . Uprkos savremenim metodama lecenja kriticno obolelih, incidencija teske sepse u SAD se povecala na 300 /100 000 bolesnika. Mortalitet od teskog oblika sepse se prakticno izjednacio sa mortalitetom od akutnog infarkta miokarda (oko 215 000 smrtnih slucajeva godisnje). Imunoinflamatorni odgovor je od sustinskog znacaja za povoljan ishod insulta, ali se može dogoditi da svojim nekontrolisanim tokom i razvojem prouzrokuje ostecenje organizma. Sinergija i interakcija komponenata imunskog sistema diktiraju imunostimulaciju ili imunosupresiju. Anergija, jedan od fundamentalnih mehanizama endogene imunske supresije, rezultat je dejstva dva entiteta imunskog mehanizma koji su pogubna posledica teske traume: sistemske, nediskriminantne, ekscesivne inflamacije celog organizma sa jedne strane i paralize celularne imunske funkcije sa druge strane. Danas se zna da su određeni delovi imunskog sistema stimulisani, dok su drugi suprimirani u kompleksnom nizu događaja koji jos uvek nije sasvim razjasnjen. Nakon dejstva insulta (infekcije), imunoinflamatorni sistem može postati hiperaktivan. Endotelne i epitelne celije, kao i neutrofili, makrofage i limfociti proizvode snažne proinflamatorne citokine: tumor nekrozis faktor-α (TNF-α), interleukine (IL-1 i 8), interferon-γ (IFN-γ). Istovremeno, veoma je izražena sinteza proteina akutne faze i aktivacija sistema komplementa, sto dovodi do produkcije C5a, koji pojacava produkciju citokina. Aktivisana kaskada koagulacije cesto rezultuje diseminovanom intravaskularnom koagulopatijom. Fagociti reaguju na mnoge od ovih medijatora oslobađanjem granularnih enzima i sintezom reaktivnih kiseonicnih metabolita, koji su kljucni za ubijanje bakterija, ali takođe izazivaju i ostecenje tkiva .