Hypercapnia as a Double-Edged Modulator of Innate Immunity and Alveolar Epithelial Repair: A PRISMA-ScR Scoping Review
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Le résumé fourni par la source
Lung-protective ventilation and other experimental conditions raise arterial carbon dioxide tension (PaCO2) and alter pH. Short-term benefits are reported in non-infectious settings, whereas infection and/or prolonged exposure are typically harmful. This scoping review systematically maps immune-mediated effects of hypercapnia on innate immunity and alveolar epithelial repair. Scoping review per Levac et al. and PRISMA Extension for Scoping Reviews (Open Science Framework protocol: 10.17605/OSF.IO/WV85T; post hoc). We searched original preclinical studies (in vivo/in vitro) in PubMed, Web of Science, ScienceDirect, Cochrane Reviews, and SciELO (2008–2023). PaCO2 (mmHg) was prioritized; %Fraction of inspired Carbon Dioxide (%FiCO2) was recorded when PaCO2 was unavailable; pH was classified as buffered/unbuffered. Data were organized by context, PaCO2, and exposure duration; synthesis used heat maps (0–120 h) and a narrative description for >120 h. Mechanistic axes extracted the following: NF-κB (canonical/non-canonical), Bcl-2/Bcl-xL–Beclin-1/autophagy, AMPK/PKA/CaMKKβ/ERK1/2 and ENaC/Na,K-ATPase trafficking, Wnt/β-catenin in AT2 cells, and miR-183/IDH2/ATP. Thirty-five studies met the inclusion criteria. In non-infectious models, a “protective window” emerged, with moderate PaCO2 and brief exposure (65–95 mmHg; ≤4–6 h), featuring NF-κB attenuation and preserved epithelial ion transport. In infectious models and/or with prolonged exposure or higher PaCO2, harmful signals predominated: reduced phagocytosis/autophagy (Bcl-2/Bcl-xL–Beclin-1 axis), AMPK/PKA/ERK1/2-mediated internalization of ENaC/Na,K-ATPase, depressed β-catenin signaling in AT2 cells, impaired alveolar fluid clearance, and increased bacterial burden. Chronic exposures (>120 h) reinforced injury. Hypercapnia is a context-, dose-, time-, and pH-dependent double-edged modulator. The safe window is narrow; standardized, parallel reporting of PaCO2 and pH—with explicit comparisons of buffered vs. unbuffered hypercapnia—is essential to guide clinical translation.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Hypercapnia as a Double-Edged Modulator of Innate Immunity and Alveolar Epithelial Repair: A PRISMA-ScR Scoping Review
- Date Crossref
- 02/10/2025
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Fundación Universitaria Sanitas pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Cartagena Department of Internal Medicine pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad Simón Bolívar pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad de La Sabana pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Clínica Iberoamérica Department of Intensive Medicine pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Clínica Colsanitas Group Care Medicine pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Group of Intensive Care and Comprehensive Care (GRIMICI) pays non établi dans la noticeInstitution
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Faculty of Medicine Department of Critical Medicine and Intensive Care pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Clínica Gestión Salud Department of Critical Medicine pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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