Background There is no proven specific pharmacological treatment for patients with the acute respiratory distress syndrome (ARDS). The efficacy of corticosteroids in ARDS remains controversial. We aimed to assess the effects of dexamethasone in ARDS, which might change pulmonary and systemic inflammation and result in a decrease in duration of mechanical ventilation and mortality. Methods We did a multicentre, randomised controlled trial in a network of 17 intensive care units (ICUs) in teaching hospitals across Spain in patients with established moderate-to-severe ARDS (defined by a ratio of partial pressure of arterial oxygen to the fraction of inspired oxygen of 200 mm Hg or less assessed with a positive end-expiratory pressure of 10 cm H2O or more and FiO2 of 0·5 or more at 24 h after ARDS onset). Patients with brain death, terminal-stage disease, or receiving corticosteroids or immunosuppressive drugs were excluded. Eligible patients were randomly assigned based on balanced treatment assignments with a computerised randomisation allocation sequence using blocks of 10 opaque, sealed envelopes to receive immediate treatment with dexamethasone or continued routine intensive care (control group). Patients in the dexamethasone group received an intravenous dose of 20 mg once daily from day 1 to day 5, which was reduced to 10 mg once daily from day 6 to day 10. Patients in both groups were ventilated with lung-protective mechanical ventilation. Allocation concealment was maintained at all sites during the trial. Primary outcome was the number of ventilator-free days at 28 days, defined as the number of days alive and free from mechanical ventilation from day of randomisation to day 28. Secondary outcome was all-cause mortality 60 days after randomisation. All analyses were done according to the intention-to-treat principle. This study is registered with ClinicalTrials.gov, NCT01731795. Findings Between March 28, 2013, and Dec 31, 2018, we enrolled 277 patients and randomly assigned 139 patients to the dexamethasone group and 138 to the control group. The trial was stopped by the data safety monitoring board due to low enrolment rate after enrolling more than 88% (277/314) of the planned sample size. The mean number of ventilator-free days was higher in the dexamethasone group than in the control group (between-group difference 4·8 days [95% CI 2·57 to 7·03]; p<0·0001). At 60 days, 29 (21%) patients in the dexamethasone group and 50 (36%) patients in the control group had died (between-group difference −15·3% [–25·9 to −4·9]; p=0·0047). The proportion of adverse events did not differ significantly between the dexamethasone group and control group. The most common adverse events were hyperglycaemia in the ICU (105 [76%] patients in the dexamethasone group vs 97 [70%] patients in the control group), new infections in the ICU (eg, pneumonia or sepsis; 33 [24%] vs 35 [25%]), and barotrauma (14 [10%] vs 10 [7%]). Interpretation Early administration of dexamethasone could reduce duration of mechanical ventilation and overall mortality in patients with established moderate-to-severe ARDS. Funding Fundación Mutua Madrileña, Instituto de Salud Carlos III, The European Regional Development's Funds, Asociación Científica Pulmón y Ventilación Mecánica.

Overall mortality in patients with acute respiratory distress syndrome is a composite endpoint because it includes death from multiple causes. In most acute respiratory distress syndrome trials, it is unknown whether reported deaths are due to acute respiratory distress syndrome or the underlying disease, unrelated to the specific intervention tested. We investigated the causes of death after contracting acute respiratory distress syndrome in a large cohort.A secondary analysis from three prospective, multicenter, observational studies.A network of multidisciplinary ICUs.We studied 778 patients with moderate-to-severe acute respiratory distress syndrome treated with lung-protective ventilation.None.We examined death in the ICU from individual causes. Overall ICU mortality was 38.8% (95% CI, 35.4-42.3). Causes of acute respiratory distress syndrome modified the risk of death. Twenty-three percent of deaths occurred from refractory hypoxemia due to nonresolving acute respiratory distress syndrome. Most patients died from causes unrelated to acute respiratory distress syndrome: 48.7% of nonsurvivors died from multisystem organ failure, and cancer or brain injury was involved in 37.1% of deaths. When quantifying the true burden of acute respiratory distress syndrome outcome, we identified 506 patients (65.0%) with one or more exclusion criteria for enrollment into current interventional trials. Overall ICU mortality of the "trial cohort" (21.3%) was markedly lower than the parent cohort (relative risk, 0.55; 95% CI, 0.43-0.70; p < 0.000001).Most deaths in acute respiratory distress syndrome patients are not directly related to lung damage but to extrapulmonary multisystem organ failure. It would be challenging to prove that specific lung-directed therapies have an effect on overall survival.

Sepsis is a common cause of acute respiratory distress syndrome (ARDS) associated with a high mortality. A panel of biomarkers (BMs) to identify septic patients at risk for developing ARDS, or at high risk of death, would be of interest for selecting patients for therapeutic trials, which could improve ARDS diagnosis and treatment, and survival chances in sepsis and ARDS. We measured nine protein BMs by ELISA in serum from 232 adult septic patients at diagnosis (152 required invasive mechanical ventilation and 72 had ARDS). A panel including the BMs RAGE, CXCL16 and Ang-2, plus PaO2/FiO2, was good in predicting ARDS (area under the curve = 0.88 in total septic patients). Best performing panels for ICU death are related to the presence of ARDS, need for invasive mechanical ventilation, and pulmonary/extrapulmonary origin of sepsis. In all cases, the use of BMs improved the prediction by clinical markers. Our study confirms the relevance of RAGE, Ang-2, IL-1RA and SP-D, and is novel supporting the inclusion of CXCL16, in BMs panels for predicting ARDS diagnosis and ARDS and sepsis outcome.

Objectives: Incomplete or ambiguous evidence for identifying high-risk patients with acute respiratory distress syndrome for enrollment into randomized controlled trials has come at the cost of an unreasonable number of negative trials. We examined a set of selected variables early in acute respiratory distress syndrome to determine accurate prognostic predictors for selecting high-risk patients for randomized controlled trials. Design: A training and testing study using a secondary analysis of data from four prospective, multicenter, observational studies. Setting: A network of multidisciplinary ICUs. Patients: We studied 1,200 patients with moderate-to-severe acute respiratory distress syndrome managed with lung-protective ventilation. Interventions: None. Measurements and Main Results: We evaluated different thresholds for patient’s age, Pa o 2 /F io 2 , plateau pressure, and number of extrapulmonary organ failures to predict ICU outcome at 24 hours of acute respiratory distress syndrome diagnosis. We generated 1,000 random scenarios as training ( n = 900, 75% of population) and testing ( n = 300, 25% of population) datasets and averaged the logistic coefficients for each scenario. Thresholds for age (< 50, 50–70, > 70 yr), Pa o 2 /F io 2 (≤ 100, 101–150, > 150 mm Hg), plateau pressure (< 29, 29–30, > 30 cm H 2 O), and number of extrapulmonary organ failure (< 2, 2, > 2) stratified accurately acute respiratory distress syndrome patients into categories of risk. The model that included all four variables proved best to identify patients with the highest or lowest risk of death (area under the receiver operating characteristic curve, 0.86; 95% CI, 0.84–0.88). Decision tree analyses confirmed the accuracy and robustness of this enrichment model. Conclusions: Combined thresholds for patient’s age, Pa o 2 /F io 2 , plateau pressure, and extrapulmonary organ failure provides prognostic enrichment accuracy for stratifying and selecting acute respiratory distress syndrome patients for randomized controlled trials.

To establish the epidemiological characteristics, ventilator management, and outcomes in patients with acute hypoxemic respiratory failure (AHRF), with or without acute respiratory distress syndrome (ARDS), in the era of lung-protective mechanical ventilation (MV).A 6-month prospective, epidemiological, observational study.A network of 22 multidisciplinary ICUs in Spain.Consecutive mechanically ventilated patients with AHRF (defined as Pao2/Fio2 ≤ 300 mm Hg on positive end-expiratory pressure [PEEP] ≥ 5 cm H2O and Fio2 ≥ 0.3) and followed-up until hospital discharge.None.Primary outcomes were prevalence of AHRF and ICU mortality. Secondary outcomes included prevalence of ARDS, ventilatory management, and use of adjunctive therapies. During the study period, 9,803 patients were admitted: 4,456 (45.5%) received MV, 1,271 (13%) met AHRF criteria (1,241 were included into the study: 333 [26.8%] met Berlin ARDS criteria and 908 [73.2%] did not). At baseline, tidal volume was 6.9 ± 1.1 mL/kg predicted body weight, PEEP 8.4 ± 3.1 cm H2O, Fio2 0.63 ± 0.22, and plateau pressure 21.5 ± 5.4 cm H2O. ARDS patients received higher Fio2 and PEEP than non-ARDS (0.75 ± 0.22 vs 0.59 ± 0.20 cm H2O and 10.3 ± 3.4 vs 7.7 ± 2.6 cm H2O, respectively [p < 0.0001]). Adjunctive therapies were rarely used in non-ARDS patients. Patients without ARDS had higher ventilator-free days than ARDS (12.2 ± 11.6 vs 9.3 ± 9.7 d; p < 0.001). All-cause ICU mortality was similar in AHRF with or without ARDS (34.8% [95% CI, 29.7-40.2] vs 35.5% [95% CI, 32.3-38.7]; p = 0.837).AHRF without ARDS is a very common syndrome in the ICU with a high mortality that requires specific studies into its epidemiology and ventilatory management. We found that the prevalence of ARDS was much lower than reported in recent observational studies.

To develop a scoring model for stratifying patients with acute respiratory distress syndrome into risk categories (Stratification for identification of Prognostic categories In the acute RESpiratory distress syndrome score) for early prediction of death in the ICU, independent of the underlying disease and cause of death.A development and validation study using clinical data from four prospective, multicenter, observational cohorts.A network of multidisciplinary ICUs.One-thousand three-hundred one patients with moderate-to-severe acute respiratory distress syndrome managed with lung-protective ventilation.None.The study followed Transparent Reporting of a multivariable prediction model for Individual Prognosis Or Diagnosis guidelines for prediction models. We performed logistic regression analysis, bootstrapping, and internal-external validation of prediction models with variables collected within 24 hours of acute respiratory distress syndrome diagnosis in 1,000 patients for model development. Primary outcome was ICU death. The Stratification for identification of Prognostic categories In the acute RESpiratory distress syndrome score was based on patient's age, number of extrapulmonary organ failures, values of end-inspiratory plateau pressure, and ratio of Pao2 to Fio2 assessed at 24 hours of acute respiratory distress syndrome diagnosis. The pooled area under the receiver operating characteristic curve across internal-external validations was 0.860 (95% CI, 0.831-0.890). External validation in a new cohort of 301 acute respiratory distress syndrome patients confirmed the accuracy and robustness of the scoring model (area under the receiver operating characteristic curve = 0.870; 95% CI, 0.829-0.911). The Stratification for identification of Prognostic categories In the acute RESpiratory distress syndrome score stratified patients in three distinct prognostic classes and achieved better prediction of ICU death than ratio of Pao2 to Fio2 at acute respiratory distress syndrome onset or at 24 hours, Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II score, or Sequential Organ Failure Assessment scale.The Stratification for identification of Prognostic categories In the acute RESpiratory distress syndrome score represents a novel strategy for early stratification of acute respiratory distress syndrome patients into prognostic categories and for selecting patients for therapeutic trials.

To assess the value of machine learning approaches in the development of a multivariable model for early prediction of ICU death in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS).A development, testing, and external validation study using clinical data from four prospective, multicenter, observational cohorts.A network of multidisciplinary ICUs.A total of 1,303 patients with moderate-to-severe ARDS managed with lung-protective ventilation.None.We developed and tested prediction models in 1,000 ARDS patients. We performed logistic regression analysis following variable selection by a genetic algorithm, random forest and extreme gradient boosting machine learning techniques. Potential predictors included demographics, comorbidities, ventilatory and oxygenation descriptors, and extrapulmonary organ failures. Risk modeling identified some major prognostic factors for ICU mortality, including age, cancer, immunosuppression, Pa o2 /F io2 , inspiratory plateau pressure, and number of extrapulmonary organ failures. Together, these characteristics contained most of the prognostic information in the first 24 hours to predict ICU mortality. Performance with machine learning methods was similar to logistic regression (area under the receiver operating characteristic curve [AUC], 0.87; 95% CI, 0.82-0.91). External validation in an independent cohort of 303 ARDS patients confirmed that the performance of the model was similar to a logistic regression model (AUC, 0.91; 95% CI, 0.87-0.94).Both machine learning and traditional methods lead to promising models to predict ICU death in moderate/severe ARDS patients. More research is needed to identify markers for severity beyond clinical determinants, such as demographics, comorbidities, lung mechanics, oxygenation, and extrapulmonary organ failure to guide patient management.

Abstract A strain of Alcaligenes faecalis A12C ( A. faecalis A12C) isolated from Argyrosomus regius is a probiotic in fish. Previous experiments showed that A. faecalis A12C had inhibitory effects on the growth of multidrug-resistant bacteria. We aimed to confirm whether A. faecalis A12C is safe and has adequate intestinal colonization in experimental rats, and evaluate its efficacy in an animal model of peritonitis . We used 30 male rats, randomly divided into 6 groups ( n = 5): three groups (HA7, HA15, HA30) received A. faecalis A12C in drinking water (6 × 10 8 CFU/mL) for 7 days, and three control groups received drinking water only. All groups were evaluated at 7, 15, and 30 days. Survival after A. faecalis A12C administration was 100% in all groups. Mild eosinophilia (1.5%, p < 0.01) and increased aspartate aminotransferase (86 IU/L, p < 0.05) were observed in HA7, followed by progressive normalization. No histological signs of organ injury were found. We observed significant E. coli decline in faeces, parallel to an increase in A. faecalis A12C at 7 days. E. coli had a tendency to recover initial values, while A. faecalis A12C disappeared from the intestinal microbiota at 30 days. To evaluate its efficacy against peritonitis, we studied two additional groups of animals: IA group pretreated with A. faecalis A12C before E. coli intra-abdominal inoculation, and IC group inoculated with no A. faecalis A12C. We found an increase in C-reactive protein, alanine aminotransferase, urea, and eosinophils in IC animals when compared with IA. Peritonitis was more evident in IC than in IA animals. Our findings suggest that A. faecalis A12C altered clinically relevant parameters in sepsis and was associated with a lesser spread of infection.

Introduction: In patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS), the PaO2/FiO2 ratio at the time of ARDS diagnosis is weakly associated with mortality. We hypothesized that setting a PaO2/FiO2 threshold in 150 mm Hg at 24 h from moderate/severe ARDS diagnosis would improve predictions of death in the intensive care unit (ICU). Methods: We conducted an ancillary study in 1303 patients with moderate to severe ARDS managed with lung-protective ventilation enrolled consecutively in four prospective multicenter cohorts in a network of ICUs. The first three cohorts were pooled (n = 1000) as a testing cohort; the fourth cohort (n = 303) served as a confirmatory cohort. Based on the thresholds for PaO2/FiO2 (150 mm Hg) and positive end-expiratory pressure (PEEP) (10 cm H2O), the patients were classified into four possible subsets at baseline and at 24 h using a standardized PEEP-FiO2 approach: (I) PaO2/FiO2 ≥ 150 at PEEP < 10, (II) PaO2/FiO2 ≥ 150 at PEEP ≥ 10, (III) PaO2/FiO2 < 150 at PEEP < 10, and (IV) PaO2/FiO2 < 150 at PEEP ≥ 10. Primary outcome was death in the ICU. Results: ICU mortalities were similar in the testing and confirmatory cohorts (375/1000, 37.5% vs. 112/303, 37.0%, respectively). At baseline, most patients from the testing cohort (n = 792/1000, 79.2%) had a PaO2/FiO2 < 150, with similar mortality among the four subsets (p = 0.23). When assessed at 24 h, ICU mortality increased with an advance in the subset: 17.9%, 22.8%, 40.0%, and 49.3% (p < 0.0001). The findings were replicated in the confirmatory cohort (p < 0.0001). However, independent of the PEEP levels, patients with PaO2/FiO2 < 150 at 24 h followed a distinct 30-day ICU survival compared with patients with PaO2/FiO2 ≥ 150 (hazard ratio 2.8, 95% CI 2.2–3.5, p < 0.0001). Conclusions: Subsets based on PaO2/FiO2 thresholds of 150 mm Hg assessed after 24 h of moderate/severe ARDS diagnosis are clinically relevant for establishing prognosis, and are helpful for selecting adjunctive therapies for hypoxemia and for enrolling patients into therapeutic trials.

Supplemental oxygen is a supportive treatment in patients with sepsis to balance tissue oxygen delivery and demand in the tissues. However, hyperoxia may induce some pathological effects. We sought to assess organ damage associated with hyperoxia and its correlation with the production of reactive oxygen species (ROS) in a preclinical model of intra-abdominal sepsis. For this purpose, sepsis was induced in male, Sprague-Dawley rats by cecal ligation and puncture (CLP). We randomly assigned experimental animals to three groups: control (healthy animals), septic (CLP), and sham-septic (surgical intervention without CLP). At 18 h after CLP, septic (  n = 39  ), sham-septic (  n = 16  ), and healthy (  n = 24  ) animals were placed within a sealed Plexiglas cage and randomly distributed into four groups for continuous treatment with 21%, 40%, 60%, or 100% oxygen for 24 h. At the end of the experimental period, we evaluated serum levels of cytokines, organ damage biomarkers, histological examination of brain and lung tissue, and ROS production in each surviving animal. We found that high oxygen concentrations increased IL-6 and biomarkers of organ damage levels in septic animals, although no relevant histopathological lung or brain damage was observed. Healthy rats had an increase in IL-6 and aspartate aminotransferase at high oxygen concentration. IL-6 levels, but not ROS levels, are correlated with markers of organ damage. In our study, the use of high oxygen concentrations in a clinically relevant model of intra-abdominal sepsis was associated with enhanced inflammation and organ damage. These findings were unrelated to ROS release into circulation. Hyperoxia could exacerbate sepsis-induced inflammation, and it could be by itself detrimental. Our study highlights the need of developing safer thresholds for oxygen therapy.