The role of eosinophils in sepsis and acute respiratory distress syndrome: a scoping review

Can J Anaesth. 2021 May;68(5):715-726. doi: 10.1007/s12630-021-01920-8. Epub 2021 Jan 25.

Abstract

Purpose: Septic shock and acute respiratory distress syndrome (ARDS) are characterized by a dysregulated immune host response that may respond to steroid therapy. Eosinophils contribute to type 2 inflammation that often responds to steroid therapy; their role in immune dysregulation and outcomes in sepsis and ARDS is unclear.

Source: A systematic search of Cochrane Library, MEDLINE, and EMBASE was performed from inception to 9 September 2020. The search comprised the following terms: eosinophils, sepsis, septic shock, and ARDS. Two reviewers independently screened abstracts and texts and extracted data on disease severity and clinical outcomes.

Principal findings: Thirty-nine studies were identified: 30 evaluated serum eosinophil count in sepsis, one evaluated eosinophil activity in sepsis, three assessed bronchoalveolar lavage (BAL) eosinophil count in ARDS, four assessed eosinophil activity in ARDS, and one assessed peripheral eosinophil count in ARDS. Eleven studies showed an association between eosinopenia and sepsis, and eight studies found persistent eosinopenia at > 48 hr of intensive care unit admission to predict mortality and readmission in septic patients. Three studies found BAL eosinophil count to be low in ARDS, although one found that levels rose in late-phase ARDS. Three studies found eosinophil activity markers in BAL to be high in ARDS and correlate with ARDS severity.

Conclusion: Persistent peripheral eosinopenia is a marker of bacterial sepsis and is independently associated with poor outcomes. Bronchoalveolar lavage eosinophil counts are low in early-phase ARDS, but increase in late-phase ARDS, while elevated markers of eosinophil activity correlate with ARDS severity. Further studies understanding the mechanisms leading to eosinopenia in sepsis and increased eosinophil activity in ARDS are needed.

RéSUMé: OBJECTIF: Le choc septique et le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA, ARDS en anglais) se caractérisent par une réponse immunitaire dérégulée chez l’hôte qui pourrait répondre à une corticothérapie. Les éosinophiles contribuent à l’inflammation de type 2, laquelle répond souvent à la corticothérapie; leur rôle dans la dérégulation immunitaire et les devenirs en cas de sepsis et de SDRA n’est pas clair.

Source: Une recherche systématique dans les bases de données Cochrane Library, MEDLINE et EMBASE a été réalisée de leur création au 9 septembre 2020. La recherche comprenait les termes suivants : éosinophiles, sepsis, choc septique et SDRA. Deux réviseurs ont examiné de manière indépendante les résumés et textes et ont extrait les données décrivant la gravité de la maladie et les devenirs cliniques.

Constatations principales: Trente-neuf études ont été identifiées : 30 études portaient sur le décompte d’éosinophiles sériques lors de sepsis, une étude examinait l’activité des éosinophiles dans un contexte de sepsis, trois ont évalué le décompte d’éosinophiles par lavage bronchoalvéolaire (LBA) dans les cas de SDRA, quatre ont examiné l’activité des éosinophiles dans le SDRA, et une a évalué le décompte d’éosinophiles périphériques dans les cas de SDRA. Onze études ont montré une association entre l’éosinopénie et le sepsis, et huit études ont remarqué qu’une éosinopédie persistante pour plus de 48 heures après l’admission à l’unité de soins intensifs était un prédicteur de mortalité et de réadmission chez les patients septiques. Trois études ont révélé que le nombre d’éosinophiles dans un LBA était faible en cas de SDRA, bien qu’une étude ait constaté que les taux augmentaient dans les SDRA de phase tardive. Trois études ont révélé que les marqueurs d’activité éosinophilique dans les LBA étaient élevés dans les cas de SDRA et étaient corrélés à la gravité du SDRA.

Conclusion: L’éosinopénie périphérique persistante est un marqueur de sepsis bactérien et est indépendamment associée à de mauvais pronostics. Les décomptes d’éosinophiles dans les lavages bronchoalvéolaires sont bas dans les cas de SDRA en phase précoce, mais augmentent dans le SDRA en phase tardive, alors que des marqueurs élevés d’activité éosinophilique sont corrélés à la sévérité du SDRA. D’autres études visant à comprendre les mécanismes menant à l’éosinopénie dans le sepsis et à l’augmentation de l’activité éosinophilique dans le SDRA sont nécessaires.

Keywords: acute respiratory distress syndrome (ARDS); eosinopenia; eosinophils; sepsis.

Publication types

  • Review
  • Systematic Review

MeSH terms

  • Eosinophils
  • Humans
  • Intensive Care Units
  • Leukocyte Count
  • Respiratory Distress Syndrome*
  • Sepsis* / complications