The Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) guidelinesare used to guide clinical practices for treating Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). GOLD focuses heavily on stable COPD patients, limiting its use fornon-stable COPD patients such as those with severe, acute exacerbations of COPD (AECOPD) that require hospitalization. Although AECOPD can be heterogeneous, it can lead to deterioration of health and early death. Electronic health records (EHRs) can be used to analyze patient data for understanding disease progression and generating guideline evidence for AECOPD patients. However, because of its structure and representation, retrieving, analyzing, and properly interpreting EHR data can be challenging, and existing tools do not provide granular analytic capabil-ities for this data.<div><br></div><div>This dissertation presents, develops, and implements a novel approach that systematically captures the effect of interventions during patient medical encounters, and hence may support evidence generation for clinical guidelines in a systematic and principled way. A conceptual framework that structures components, such as data storage, aggregation, extraction, and visualization, to support EHR data analytics for granular analysis is introduced. We develop a software framework in Python based on these components to create longitudinal representations of raw medical data extracted from the Medical Information Mart for Intensive Care (MIMIC-III) clinical database. The software framework consists of two tools: Patient Aggregated Care Events (PACE), a novel tool for constructing and visualizing entire medical histories of both individual patients and patient cohorts, and Mark SIM, a Markov Chain Monte Carlo modeling and simulation tool for predicting clinical outcomes through probabilistic analysis that captures granular temporal aspects of aggregated, clinicaldata.<br></div><div><br></div><div>We assess the efficacy of antibiotic treatment and the optimal time of initiationfor in-hospitalized AECOPD patients as an application to probabilistic modeling. We identify 697 AECOPD patients of which 26.0% were administered antibiotics. Our model simulations show a 50% decrease in mortality rate as the number of patients administered antibiotics increase, and an estimated 5.5% mortality rate when antibiotics are initially administrated after 48 hours vs 1.8% when antibiotics are initially administrated between 24 and 48 hours. Our findings suggest that there may be amortality benefit in initiation of antibiotics early in patients with acute respiratory failure in ICU patients with severe AECOPD.<br></div><div><br></div><div>Thus, we show that it is feasible to enhance representation of EHRs to aggregate patients’ entire medical histories with temporal trends and support complex clinical questions to drive clinical guidelines for COPD.<br></div>

O exercício aeróbio foi recentemente descrito como capaz de reduzir a função pulmonar e diminuir o risco de desenvolver DPOC entre fumantes ativos. A plausibilidade biológica da influência da atividade física sobre o declínio da função pulmonar está relacionada aos efeitos anti-inflamatórios efeitos da atividade física, que tem sido descritos em estudos experimentais. A hipótese é que haveria uma interação entre exercício aeróbio e o desenvolvimento da doença. A fim de explorar mais a fisiopatologia da DPOC induzida pela exposição à fumaça de cigarro e os efeitos do exercício no desenvolvimento do enfisema, utilizamos um modelo experimental de DPOC. C57Bl6 foram divididos em quatro grupos: Controle, Fumo, Exercício e Fumo/Exercício. Os animais dos grupos Fumo foram expostos à fumaça de cigarro por 30 minutos por dia, 5 dias por semana, durante 24 semanas. Os animais dos grupos Exercício foram treinados em intensidade moderada durante 60 minutos por dia, 5 dias por semana durante 24 semanas. Os resultados demonstraram que o treinamento físico aeróbio regular de intensidade moderada inibiu o desenvolvimento de enfisema, o aumento do total de células inflamatórias e a produção de espécies reativas de oxigênio no LBA, além do aumento na geração de óxido nítrico exalado, induzido pela exposição à fumaça do cigarro, e inibiu o aumento de 8-isoprostano e MCP1, além de aumentar a expressão da GPx, SODCuZn, TIMP1 e IL-10 por células inflamatórias na parede alveolar. O estudo também mostrou que o treinamento físico aeróbio foi capaz de inibir a diminuição da elastância pulmonar induzida pela exposição à fumaça de cigarro, mas não reduziu o aumento de colágeno no parênquima pulmonar. Estes resultados sugerem que o treinamento físico regular aeróbico de intensidade moderada pode desempenhar um papel importante durante a instalação da doença devido ao seu efeito antioxidante e antiinflamatório / Aerobic exercise was recently described as capable to reduce lung function decline and risk of developing COPD among active smokers. The biological plausibility of the influence of physical activity on the decline of lung function relies on the anti-inflammatory effects of physical activity, which have been described in experimental studies. We hypothesized there would be an interaction between aerobic exercise and development of disease. In order to further explore the physiopathology of COPD induced by exposure to cigarette smoke and the effects of exercise in development of emphysema, we used an experimental model of DPOC. C57Bl6 were divided in four groups: Control, Smoke, Exercise and Smoke/Exercise. Smoke groups were exposed to cigarette smoke for 30 minutes a day, 5 days a week, for 24 weeks. Exercise groups were trained at moderate intensity exercise for 60 minutes/day, 5 days/week for 24 weeks. The results demonstrated that regular aerobic physical training of moderate intensity inhibited alveolar distension, the increase of total inflammatory cells and production of reactive oxygen species in BAL and the increase in the generation of exhaled nitric oxide induced by exposure to cigarette smoke, and reduced the expression of 8-isoprostane and MCP1 and increased the expression of GPx, SODCuZn, TIMP1 and IL-10 by inflammatory cells in the alveolar wall. The study also showed that aerobic physical training was able to inhibit the decrease in lung elastance induced by exposure to cigarette smoke, but not the content in collagen fibers. These results suggest that regular aerobic physical training of moderate intensity may play an important role during the installation of disease due to its antioxidant and antiinflammatory effects

Camundongos Balb/c receberam instilação intranasal de 50 l de papaína (20 mg/ml) ou solução salina. A instilação de papaína resultou em uma diminuição significativa de Ers (p=<0,001), Gtis (p=0,030) e Htis (p=0,012). Houve um aumento de k, uma constante medida na curva PV. Não observamos diferença estatística nos parâmetros R e E na mecânica do parênquima pulmonar quando comparamos os diferentes grupos. Os camundongos instilados com papaína apresentaram valores aumentados do diâmetro alveolar médio no tecido pulmonar e aumento na proporção de fibras de colágeno, comparados aos que receberam salina (p<0,001 e p=0,004, respectivamente). As medidas in vivo detectaram alterações pulmonares em camundongos enfisematosos. Entretanto, as medidas in vitro, na mecânica do parênquima pulmonar, não foram capazes de detectar essas alterações. / Male Balb/c mice received a nasal drop of 50 l of papain (20 mg/ml) or normal saline. After 28 days of instillation, lungs from papain-treated mice showed a significant decrease in mean values of Ers (P=<0,001),Gtis (P=0.030) and Htis (P=0.012). There was an increase in mean values of k, a constant measured in P-V curve. We did not observe a significant difference between the groups in R and E in lung tissue strips. Papain instillation presented greater values of mean linear intercept and increase in the density of collagen fibers in alveolar septa in pulmonary tissue than saline-treated mice (P<0.001 and P=0.004, respectively). We conclude that in vivo measurements of pulmonary mechanics detected pulmonary emphysematous changes in mice. In contrast, in vitro measurements in lung strips with oscillatory mechanics did not detect these changes

INTRODUÇÃO: Os pacientes com asma crônica podem compartilhar similaridades clínicas e fisiológicas com pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica, tal como reversibilidade parcial ao broncodilatador ou pouca obstrução persistente do fluxo expiratório. Entretanto, não existem estudos comparando a patologia destas duas doenças em pacientes com idade similares e mesma gravidade da doença. MÉTODOS: Nós comparamos as dimensões das grandes e pequenas vias aéreas de 12 pacientes adultos (média±erro padrão, 32±3 anos) e 15 pacientes idosos e pré-idosos idosos (65±1 ano) não tabagista que foram a óbito por asma fatal com 14 pacientes tabagistas crônicos que foram a óbito por DPOC grave (71± 1 ano) e 19 pacientes-controle (56±1 ano). Usando a coloração de Movat e H&E, e a técnica de análise de imagens, nós quantificamos a espessura da membrana basal (MB) (valores expressos em ?m) a área de glândula submucosa nas grandes vias aéreas. Nas grandes e pequenas vias aéreas quantificamos a área de camada interna, a área de músculo liso e a área de camada externa. As áreas foram normalizadas pelo perímetro da MB (?m/?m2). RESULTADOS: os pacientes asmáticos adultos apresentaram a MB, área de músculo liso e a área da camada externa nas grandes e pequenas vias aéreas mais espessas, quando comparadas com os controles com idade similar com DPOC grave. Nos pacientes idosos e pré-idosos com asma, houve uma sobreposição na espessura da MB e na área da glândula submucosa, enquanto que nas pequenas e grandes vias aéreas a área de músculo liso foi mais espessa quando comparados com os controles com idade similar com pacientes com DPOC grave. Os pacientes com DPOC apresentaram nas pequenas e grandes vias aéreas as áreas de músculo liso menor quando comparada aos controles com idade similar. Os asmáticos adultos apresentaram a área de músculo liso maior quando comparada aos asmáticos idosos. CONCLUSÃO: Nossos dados fornecem novas informações sobre as mudanças patológicas que podem nos ajudar a entender melhor as similaridades e diferenças patológicas no pacientes adultos e idosos com asma comparados ao DPOC / Background: In some patients with chronic asthma, clinical and physiological similarities with chronic obstructive pulmonary disease may co-exist, such as partial reversibility to bronchodilators despite persistent expiratory airflow obstruction. However, pathologic analyses comparing both diseases in patients of similar age and disease severity are scarce. Methods: We compared the large and small airway dimensions in 12 younger (mean±SD, age 32 yr±3 yr) and 15 older (65 yr±1 yr) non-smoking fatal asthmatics with 14 chronic smokers with severe, fatal COPD (71 yr±1 yr) and 19 control patients (56 yr±1 yr). Using H&E, Movat\'s pentachrome staining and image analysis, we quantified large airway basement membrane (BM) thickness (?m); submucosal gland area; and large and small airway inner wall, smooth muscle and outer wall areas. Areas were normalized by BM perimeter (?m2/?m). Results: Younger adult fatal asthmatics had thicker BM, smooth muscle, and outer wall areas in both small and large airways when compared to agematched controls and fatal COPD patients. In older asthmatics, there was an overlap in BM thickness and submucosal gland area, whereas both large and small airway smooth muscle areas were thicker compared to age-matched controls and fatal COPD patients. COPD patients had thinner large and small airway smooth muscle areas compared to age-matched controls. Younger asthmatics had thicker small airway smooth muscle area compared to older asthmatics. Conclusion: Our data provide novel pathological substrate changes that may help us better understand physiological similarities and differences in younger and older patients with asthma compared to COPD.

Introdução: Demonstramos previamente que em modelo experimental de enfisema pulmonar induzido por instilação de elastase, o inibidor de serinoprotease rBmTI-A promoveu a melhora da destruição tecidual em camundongos. Considerando que o tabagismo é o principal fator de risco para o desenvolvimento da Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) e que o modelo de exposição à fumaça de cigarro é considerado o que melhor mimetiza esta doença em humanos, este estudo teve por objetivo verificar a ação do inibidor para serinoproteases rBmTI-A sobre os processos fisiopatológicos envolvidos no desenvolvimento do enfisema pulmonar, em modelo de exposição ao tabaco. Métodos: Para a indução do enfisema pulmonar, os animais foram expostos à fumaça de cigarro (duas vezes ao dia/ 30 minutos/ 5 dias por semana/ durante 12 semanas), e os animais controle permaneceram expostos ao ar ambiente. Dois protocolos de tratamento com o inibidor rBmTI-A foram realizados. No primeiro, os animais receberam duas administrações do inibidor rBmTI-A ou de seu veículo (Solução Salina 0,9%) por via intranasal, sendo a primeira após 24h do término das exposições ao cigarro e outra, 7 dias após à primeira instilação do inibidor. No segundo protocolo, os animais receberam 3 administrações do inibidor rBmTI-A, durante o tempo de exposição (1ª dose: 24h antes do início da exposição à fumaça de cigarro; 2ª dose: um mês após o início da exposição; 3ª dose: dois meses após o início). Após o término dos protocolos de exposição e tratamento, os animais foram submetidos aos procedimentos para coleta dos dados de mecânica respiratória e avaliação do Intercepto Linear Médio (Lm). Para o segundo protocolo, realizamos também as medidas para quantificação de fibras de colágeno e elástica, da densidade de células positivas para MAC-2, MMP-12 e 9, TIMP-1, Gp91phox e TNFalfa; no parênquima através de imunohistoquímica, contagem de células polimorfonucleares além da expressão gênica de MMP-12 e 9 no pulmão através de RT-qPCR. Resultados e Discussão: O tratamento com o inibidor para serinoprotease rBmTI-A atenuou o desenvolvimento do enfisema pulmonar apenas no segundo protocolo, quando foi administrado durante a exposição à fumaça de cigarro. Embora os grupos Fumo-rBmTIA e Fumo-VE apresentem aumento de Lm comparados aos grupos controles, houve uma redução deste índice no grupo Fumo-rBmTIA comparado ao grupo Fumo-VE. O mesmo comportamento foi observado para as análises de proporção em volume de fibras de elástica e colágeno no parênquima. Além disto, observamos aumento de macrófagos, MMP-12, MMP-9 e TNFalfa; nos grupos expostos à fumaça de cigarro, mas o tratamento com o inibidor rBmTI-A diminuiu apenas a quantidade de células positivas para MMP-12. Na avaliação da expressão gênica para MMP-12 e 9, não observamos diferença entre os grupos experimentais e o mesmo comportamento foi observado para a quantidade de células polimorfonucleares no parênquima. Além disso, observamos aumento de GP91phox e TIMP-1 nos grupos tratados com rBmTIA. Conclusões: Tais resultados sugerem que o inibidor rBmTI-A não foi efetivo como tratamento da lesão após a doença instalada. Entretanto, atenuou o desenvolvimento da doença quando administrado durante a indução do enfisema, possivelmente através do aumento de GP91phox e TIMP-1, acompanhados pela diminuição de MMP-12. / Introduction: We have previously showed that in an elastase-induced model of emphysema, the treatment with a serine protease inhibitor rBmTI-A, resulted in an improvement of tissue destruction in mice. Considering that smoking is the main risk factor for the development of COPD, and the cigarette smoke (CS) exposure is considered the best model to reproduce physiopathologic similarities with such disease in humans, this study aimed to verify the rBmTI-A treatment on the physiopathological processes involved in the development of cigarette smoke-induced emphysema. Methods: To induce pulmonary emphysema, animals were exposed to cigarette smoke (twice a day/ 30 minutes/ 5 days per week/ for 12 weeks) and the control animals were exposed to room air. Two treatment protocols with rBmTI-A inhibitor were performed. In the first one, animals received two administrations of rBmTI-A inhibitor or its vehicle (Saline Solution 0.9%) by nasal instillation, one dose at 24 hours after the end of exposure to tobacco smoke and another one, 7 days after the first instillation of the inhibitor. In the second protocol, animals received 3 rBmTI-A inhibitor administrations during the exposition time (1st dose: 24 hours before the start of exposure to cigarette smoke; 2nd dose: one month after the start of exposure, 3rd dose: two months after the start). After the end of exposure and treatment protocols, animals were submitted to procedures for collection of respiratory mechanics and evaluation of the Mean Linear Intercept (Lm). For the second protocol, we also measured the volume proportion of collagen and elastic fibers, the density of positive cells for MAC-2, MMP-12 and -9, TIMP-1, GP91phox and TNF-alfa in lung parenchyma by immunohistochemistry. Also, we evaluated the measurement of polymorphonuclear cells and the lung gene expression for MMP-12 and 9 by RT-qPCR. Results and Discussion: Treatment with the serine protease inhibitor rBmTI-A attenuated the development of emphysema only in the second protocol, when it was administered during exposure to cigarette smoke. Although Smoke-rBmTIA and Smoke-VE groups showed an increase of Lm measure compared to Control groups, there were a decrease in the Smoke-rBmTIA group compared to Smoke-VE group. The same response was observed for the analysis of volume proportion of elastic and collagen fibers in parenchyma. In addition, we observed an increase of macrophages, MMP-12, MMP-9 and TNF-alfa; in groups exposed to cigarette smoke, but treatment with rBmTI-A inhibitor only decreased the number of positive cells for MMP-12. We did not observed difference between the experimental groups in lungs gene expression for MMP- 12 and 9, and the same behavior was observed for the amount of polymorphonuclear cells in parenchyma. Moreover, we observed an increase of GP91phox and TIMP-1 in groups treated with rBmTI-A. Conclusions: These results suggest that rBmTI-A inhibitor was not effective for treatment of parenchymal lesions after established disease. However, this inhibitor attenuated the development of disease when administered during the induction of emphysema, possibly by an increase of GP91phox and TIMP-1, accompanied by a decrease of MMP-12

Nosso objetivo foi avaliar o efeito do oxigênio (O2) e dos broncodilatadores (BD) sozinhos ou associados, no alívio da dispnéia e desempenho físico. Foram feitas inalação de 5 mg de salbutamol + 500 ug de brometo de ipratrópio seguidas de teste dos seis minutos com O2 ou ar comprimido em 28 pacientes com DPOC, dispnéia aos esforços e SaO2 menor que 89%. Resultados: a distância no teste de caminhada aumentou de 356 (128)m para 377(117)m após BD (p menor 0,05), para 406 (109)m após O2 (p=0,011 comparado com BD+ar e p=0,001 quando comparado com inalação placebo+ar). A dispnéia foi significantemente menor somente com a combinação do O2 com BD e o efeito do oxigênio na capacidade física foi potencializado pela administração prévia de BD / Our objective was assess the effect of oxygen (O2) and bronchodilator (BD) on reduce exertional breathlessness and improve exercise tolerance in patients with COPD. Nebulization of 5 mg of salbutamol plus 500 ug ipratropium bromide followed by a six-minute walking test while breathing O2 were studient in 28 patients with severe COPD, breathless on exertion and with SaO2 menor que 89%. Results: The distance increased from 356 (128)m to 377 (117)m after the BD (p menor 0,05), to 406 (109)m after O2 (p 0,001 vs placebo/air). End-exercise dyspnoea only fell significantly when O2 and BD were combined and the effect of O2 on exercise preformance was improvement with therapies combined

O objetivo desse estudo foi avaliar a relação da mobilidade diafragmática com a função pulmonar e a força muscular respiratória em indivíduos com DPOC, utilizando a mensuração ultra-sonográfica do deslocamento crânio-caudal do ramo esquerdo da veia porta. Foram estudados 54 pacientes portadores de DPOC com hiperinsuflação pulmonar e 20 sujeitos saudáveis. Os parâmetros avaliados foram: mobilidade diafragmática, função pulmonar e as pressões respiratórias máximas. Pacientes com DPOC apresentaram menor mobilidade do diafragma (36,46 ± 10,90 mm) quando comparados a indivíduos saudáveis (46,33 ± 9,47) (p = 0,001). Nos indivíduos portadores de DPOC foram verificadas uma forte correlação com os parâmetros da função pulmonar que quantificam o aprisionamento de ar (VR: r = -0,60; p < 0,001; VR/CPT: r = -0,72; p < 0,001), uma moderada correlação com a obstrução de vias aéreas (VEF1: r = 0,55, p < 0,001; resistência das vias aéreas: r = -0,32, p = 0,02) e uma fraca correlação com a hiperinsuflação pulmonar (CPT: r = -0,28, p = 0,04). Não foi observada relação entre a mobilidade do diafragma e a força muscular respiratória (PImax: r = -0,11 e p = 0,43; PEmax: r = 0,03 e p = 0,80). Nossos resultados sugerem que a redução da mobilidade do diafragma em pacientes com DPOC ocorre principalmente devido ao aprisionamento de ar, não sendo influenciada pela hiperinsuflação pulmonar ou pela força muscular respiratória. / The purpose of this study was to use ultrasound to measure the craniocaudal displacement of the left branch of the portal vein in order to evaluate the relationship between pulmonary function and diaphragm mobility, as well as that between respiratory muscle strength and diaphragm mobility, in COPD patients. We studied 54 COPD patients with pulmonary hyperinflation, together with 20 healthy subjects. Pulmonary function, maximal respiratory pressures, and diaphragm mobility were evaluated. COPD patients presented less diaphragm mobility than did healthy individuals (36.46 +/- 10.90 mm vs. 46.33 +/- 9.47 mm, respectively) (p = 0.001). In COPD patients, we found that diaphragm mobility correlated strongly with pulmonary function parameters that quantify air trapping (RV: r = -0.60; p < 0.001; RV/TLC: r = -0.76; p < 0.001), moderately with airway obstruction (FEV1: r = 0.55, p < 0.001; airway resistance: r = -0.32, p = 0.02), and weakly with pulmonary hyperinflation (TLC: r = -0.28, p = 0.04). No relationship was observed between diaphragm mobility and respiratory muscle strength (maximal inspiratory pressure: r = -0.11 and p = 0.43; maximal expiratory pressure: r = 0.03 and p = 0.80). The results of this study suggest that the reduction in diaphragm mobility in COPD patients occurs mainly due to air trapping and is not influenced by respiratory muscle strength or pulmonary hyperinflation.

Introdução: Pacientes com DPOC apresentam prejuízo da função muscular respiratória relacionada aos sintomas respiratórios e aos fatores psicossociais bem como ao baixo condicionamento físico. O alongamento muscular respiratório surgiu como alternativa no tratamento da disfunção ventilatória nestes pacientes, entretanto ainda há carência de estudos que avaliem os benefícios da inclusão desta terapêutica ao exercício aeróbio. Objetivo: avaliar os efeitos da adição do alongamento da musculatura respiratória ao exercício aeróbico na mecânica toracoabdominal, capacidade funcional e aspectos psicossociais de pacientes com DPOC. Métodos: Este ensaio clínico envolveu 28 pacientes com DPOC moderada a grave aleatorizados em Grupo Tratado (GT; n=14) e Grupo Controle (GC; n=14). Todos os pacientes foram acompanhados duas vezes por semana, durante 12 semanas. GC realizou exercício aeróbico e GT teve adição do alongamento ao treinamento. Os volumes regionais pulmonares no tórax superior, tórax inferior e abdome e contribuição desses compartimentos no volume total (pletismografia optoeletrônica), a dispneia basal (MRC) e nas atividades de vida diária (LCADL), a qualidade de vida relacionada a saúde (CRQ), o controle clínico da doença (CCQ), os sintomas de ansiedade e depressão (HAD) e a capacidade funcional (teste de caminhada de seis minutos) foram avaliados de maneira cega. Resultados: Após o tratamento, no GT apresentou aumento do volume abdominal, redução da contribuição do tórax inferior no volume total, diminuição da dispneia após o teste de caminhada. GT e GC apresentaram melhores escores no MRC, no LCADL, no CCQ e na capacidade funcional. Não houve alteração da qualidade de vida e na pontuação do HAD. Conclusões: A adição do alongamento da musculatura respiratória ao exercício aeróbico é capaz de melhorar a mecânica toracoabdominal e a dispneia após o esforço em pacientes com DPOC. Nossos resultados também confirmaram os efeitos positivos do exercício aeróbio sobre a dispneia basal e durante realizações de atividades de vida diária, sobre o controle clínico da doença e sobre a capacidade funcional destes pacientes / Background: Patients with COPD have impairment on respiratory muscle function related to respiratory symptoms and psychosocial factors as well as low fitness. The respiratory muscle stretching could be an alternative for treatment of respiratory dysfunction in these patients; however, there are few evidence about the benefits of including this therapy to aerobic exercise. Objective: to assess the effects of adding stretching of respiratory muscles to aerobic exercise in thoracoabdominal mechanics, functional capacity and psychosocial factors in patients with COPD. Methods: This trial enrolled 28 patients with COPD moderate to severe randomized in Treatment Group (TG, n=14) and Control Group (CG, n=14). CG performed aerobic exercises and TC received adding respiratory muscles stretching twice weekly during 12 weeks. Blinded assessors evaluated regional lung volumes on superior thorax, inferior thorax and abdomen and their contribution on total chest wall volume (optoelectronic plethysmography), basal dyspnea (MRC), dyspnea during daily activities (LCADL), quality of life related with health (CRQ), clinical control of the disease (CCQ), anxiety and depression symptoms (HAD) and functional capacity (six minutes walking test). Results: After treatment, GT presented increase on abdominal volume and decrease on contribution of inferior thorax on total chest wall volume and lower dyspnea after walking test. Both groups presented improved scores on MRC, on LCADL, on CCQ and on functional capacity. Quality of life and HAD score was similar. Conclusions: Adding respiratory muscle stretching to aerobic exercise is able to improve thoracoabdominal mechanics and the dyspnea after effort in patients with COPD. Our results also confirmed the positive effects of aerobic exercise on dyspnea on baseline and during activity of daily living, on clinical control of the disease and on functional capacity of these patients

Os pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), devido à obstrução brônquica e redução da retração elástica pulmonar apresentam o aumento do recrutamento da musculatura respiratória, predispondo à incoordenação toracoabdominal, aumentando o trabalho respiratório, provocando fadiga e dispnéia. O alongamento dos músculos respiratórios (AMR) poderia diminuir a atividade muscular, melhorar a sua capacidade contrátil e a mobilidade da caixa torácica otimizando a ventilação pulmonar, entretanto, estes efeitos nos músculos respiratórios permanecem desconhecidos. Objetivo: Avaliar os efeitos da adição do AMR associados à reabilitação pulmonar na mecânica ventilatória, na capacidade funcional e na atividade muscular em pacientes com DPOC. Método: Estudo randomizado e controlado incluiu 30 pacientes com DPOC que foram distribuídos aleatoriamente para os grupos: tratado (GT, n = 15) e controle (GC, n = 15). Todos os pacientes foram submetidos a 24 sessões de treinamento aeróbico duas vezes por semana. Além disso, o GT recebeu AMR e o GC recebeu o alongamento dos membros superiores e inferiores, antes dos exercícios aeróbicos. Foram avaliados: teste da capacidade funcional (teste de caminhada de 6 minutos, TC6), mecânica toracoabdominal (pletismografia optoeletrônica, POE) e atividade muscular respiratória (eletromiografia de superfície, EMG) durante o exercício. Os dados representam a variação (delta)=pós- - pré-avaliação, foi utilizado o teste t para comparar os grupos e o nível de significância foi fixado em 5%. Resultados: O GT apresentou o aumento da capacidade funcional (25,14m +) com a redução da sensação de dispneia após o TC6 (p < 0,01), quando comparado ao GC. Provavelmente está relacionado com a melhora do volume da caixa torácica (p < 0,01), capacidade ventilatória (p < 0,01) com o aumento do volume e da contribuição do compartimento abdominal (p < 0,01). Observamos também no GT a redução da atividade muscular (p < 0,01) com maior eficiência ventilatória (p < 0,006). Conclusão: Nossos resultados sugerem que a adição do AMR no treinamento aeróbio aumenta a capacidade funcional com diminuição da dispneia, melhora a eficácia da contração muscular e da capacidade ventilatória devido à maior participação do compartimento abdominal em pacientes com DPOC / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients due to bronchial obstruction and reduced lung elastic recoil present increased in the recruitment of respiratory muscles, predisposing an thoracoabdominal incoordination, major breathing work, causing fatigue and dyspnea. The respiratory muscles stretching (RMS) could decrease the muscle activity and improve their contractile capacity, chest wall mobility and optimize the pulmonary ventilation, however, this effect remains unknown. Objective: To evaluate the effects of adding the RMS associated with pulmonary rehabilitation in ventilatory mechanics, functional capacity and muscle activity in patients with COPD. Method: Randomized and controlled trial, enrolled 30 COPD patients who were randomly allocated into treatment (TG, n = 15) and control (CG, n = 15) groups. All patients underwent 24 sessions of aerobic training twice a week. In Addition, TG received RMS and CG received upper and lower limb stretching before aerobic exercises. Were evaluated: functional capacity (6-minute walking distance test, 6MWDT), thoracoabdominal mechanics (optoelectronic plethysmography, OEP) and respiratory muscle activity (surface electromyography, EMG) during exercise. The data represents the change (delta) = post- - pre-evaluation, a t-test was used to compare the groups, and the significance level was set at 5%. Results: TG showed improvement in the functional capacity (25,14m +) with decrease of the dyspnea sensation after the 6MWDT (p < 0.01), compared with CG. Probably is related with increased of chest wall volume (p < 0.01), ventilatory capacity (p < 0.01), volume and the contribution of the abdominal compartment (p < 0.01). We also observed in the TG, a reduction of respiratory muscle activity (p < 0,01) and the ratio between volume displaced (p < 0,006). Conclusion: Our results suggest that the addition of RMS to aerobic training increases the functional capacity with dyspnea reduction, improvement of efficacy of respiratory muscle contraction and ventilatory capacity due to higher participation of the abdominal compartment in patients with COPD

Introdução: As citocinas desenvolvem papel importante na fisiopatologia da DPOC. Estudos sugerem que a IL-17 modula respostas inflamatórias e infecciosas, podendo ser alvo para o tratamento da inflamação pulmonar. Objetivos: Avaliar os efeitos preventivos e terapêuticos do anti IL-17 num modelo de lesão pulmonar induzida pela elastase em camundongos C57Bl6. Métodos: Foram utilizados 32 camundongos C57Bl6, machos, com idade entre 6 e 8 semanas e peso médio de 20-28 gramas, divididos em 4 grupos: 1. GRUPO SAL: os animais receberam solução salina intra-peritoneal (IP) 3 horas antes de serem submetidos à instilação intra-traqueal (IT) de salina, e salina IP nos dias 25, 26 27 e 28 pós instilação IT de salina; 2. GRUPO ELASTASE CONTROLE (EC): receberam salina IP 3 horas antes de receberem elastase IT, e salina IP nos dias 25, 26, 27 e 28 pós instilação de elastase; 3. GRUPO ELASTASE + ANTI IL-17 PREVENTIVO (EP): receberam anti IL-17 IP 3 horas antes de receberem elastase IT, e salina IP nos dias 25, 26, 27 e 28 pós instilação de elastase; 4. GRUPO ELASTASE + ANTI IL-17 TERAPÊUTICO (ET): receberam salina IP 3 horas antes de receberem elastase IT, e anti IL-17 IP nos dias 25, 26, 27 e 28 pós instilação de elastase. No 29º dia, os animais foram anestesiados, traqueostomizados, conectados ao aparelho FlexiVent (Scireq, Montreal, Canadá), e foram avaliados: resistência do sistema respiratório (Rrs), elastância do sistema respiratório (Ers), resistência de vias aéreas (Raw), resistência do parênquima pulmonar (Gtis), elastância do parênquima pulmonar (Htis), óxido nítrico exalado (NOex), e obtida a contagem das células totais do fluido do lavado broncoalveolar (FLBA). Depois, os animais foram exsanguinados, coração e pulmão foram retirados em bloco. Os pulmões foram fixados com formaldeído 4% a uma pressão constante de 20 cmH2O, por 24 horas. Após esse período, os pulmões foram mantidos em álcool 70% por até 36 horas, e em seguida foram preparados para o processamento histológico para avaliação de MMP9, MMP12, TIMP-1, TGF-beta, lumican, biglicano, decorina, fibronectina, iNOS, eNOS, isoprostano 8-iso-PGF-2alfa, NF-Kb, IL-17, IL-1beta, IL-8, TNF-alfa, neutrófilos, e fibras colágenas e elásticas em vias aéreas e septos alveolares. Foi analisado também o intercepto linear médio (Lm). Resultados: Em relação aos parâmetros Rrs, Ers, Raw, Htis, NOex e número de células totais no FLBA houve aumento no grupo EC em comparação ao grupo SAL (p < 0,05). O tratamento preventivo e terapêutico com anti IL-17 diminuiu os valores de Rrs, Ers, Raw e Htis (p < 0,05). Não houve diferença entre os grupos em relação ao Gtis. Em ambos os tratamentos houve redução do NOex comparados ao grupo EC (p < 0,05). Quanto ao número de células totais no FLBA, houve redução no grupo ET em relação ao EC e EP (p < 0,05), porém não houve diferença entre os grupos EC e EP. Ao realizar a contagem do diferencial de células do FLBA, houve redução apenas no número de macrófagos no grupo ET (p < 0,05). O tratamento preventivo e terapêutico com anti IL-17 também diminuiu o número de células positivas para NF-kb, iNOS, MMP9, MMP12, TGF-beta, isoprostano 8-iso-PGF-2alfa, TNF-alfa,IL-8, IL-1beta e IL-17, e contagem de neutrófilos em vias aéreas e nos septos alveolares quando comparados do grupo EC (p < 0,05), assim como a fração de volume de fibras colágenas, decorina e lumican em vias aéreas, e fibras elásticas e fibronectina no parênquima pulmonar (p < 0,05). Houve aumento do intercepto linear médio no grupo EC comparado ao SAL, e o tratamento com anti IL-17 diminuiu esses valores nos grupos EP e ET (p < 0,05). Houve redução de fibras colágenas em septos alveolares e biglicano em vias aéreas no grupo EP, e redução de células positivas para eNOS em vias aéreas somente no grupo ET em relação ao grupo EC (p < 0,05). Não houve diferença entre os grupos EC, EP e ET nos resultados de TIMP-1, fibronectina em vias aéreas e lumican nos septos alveolares. Conclusão: O anticorpo monoclonal anti IL-17 neste modelo de tratamento, tanto administrado de forma preventiva (atuando no bloqueio imediato da ação da elastase) quanto de forma terapêutica (depois das alterações estabelecidas pelas lesões iniciais), contribuiu para melhora da maioria dos parâmetros funcionais avaliados na mecânica pulmonar, inflamação, remodelamento da matriz extracelular e a resposta ao estresse oxidativo nos septos alveolares e nas paredes das vias aéreas neste modelo de lesão pulmonar induzida pela elastase administrada por via intra-traqueal / Introduction: Cytokines play an important role in the pathophysiology of COPD. Studies suggest that IL-17 modulates inflammatory and infectious responses and may be targeted for treatment of pulmonary inflammation. Objectives: To evaluate preventive and therapeutic effects of antiIL-17 in a model of lung injury induced by elastase in C57Bl6 mice. Methods: Thirtytwo male C57Bl6 mice, aged 6 to 8 weeks and mean weight of 20-28 grams, were divided into 4 groups: 1. SAL GROUP: animals received intra-peritoneal saline (IP) 3 hours before being submitted to intra tracheal (IT) instillation of saline, and IP saline on days 25, 26, 27 and 28 after saline IT instillation; 2. ELASTASE CONTROL (EC) GROUP: received IP saline 3 hours prior to IT elastase, and IP saline on days 25, 26, 27 and 28 post elastase instillation; 3. ELASTASE + PREVENTIVE ANTI IL-17 (EP) GROUP: received anti IL-17 IP 3 hours before receiving IT elastase, and IP saline on days 25, 26, 27 and 28 post elastase instillation; 4. ELASTASE + THERAPEUTIC ANTI IL-17 (ET) GROUP: received IP saline 3 hours before receiving elastase IT, and anti IL- 17 IP on days 25, 26, 27 and 28 post elastase instillation. On 29th day, the animals were anesthetized, tracheostomized, connected to FlexiVent apparatus (Scireq, Montreal, Canada), and evaluated: respiratory system resistance (Rrs), respiratory system elastance (Ers), airway resistance (Raw), pulmonary parenchyma resistance (Gtis), pulmonary parenchyma elastance (Htis), exhaled nitric oxide (NOex), and total bronchoalveolar lavage fluid (FLBA) cell count. Afterwards, the animals were exsanguinated, heart and lung were removed in block. The lungs were fixed with 4% formaldehyde at a constant pressure of 20 cmH2O for 24 hours, maintained in 70% alcohol for up to 36 hours and then prepared for histological processing for MMP9, MMP12, TIMP-1, TGF-Beta, lumican, biglycan, decorin, fibronectin, iNOS, eNOS, isoprostane 8-iso-PGF-2Alpha, NF-kb, IL-17, IL-1Beta, IL- 8, TNF-Alpha, neutrophils, and collagen and elastic fibers in airways and alveolar septa. The mean linear intercept (Lm) was also analyzed. Results: In relation to the parameters Rrs, Ers, Raw, Htis, NOex and number of total cells in FLBA, there was an increase in EC group compared to SAL group (p < 0.05). Preventive and therapeutic treatment with anti IL-17 decreased the values of Rrs, Ers, Raw and Htis (p < 0.05). There was no difference between groups regarding to Gtis. In both treatments there was NOex reduction compared to EC group (p < 0.05). Regarding the number of total cells in FLBA, there was reduction in ET group in relation to EC and EP (p < 0.05), but there was no difference between EC and EP groups. When counting the FLBA cell differential, there was reduction only in number of macrophages in ET group (p < 0.05). Preventive and therapeutic treatment with anti IL-17 also decreased the number of positive cells for NF-kb, iNOS, MMP9, MMP12, TGF-Beta, isoprostane 8-iso-PGF-2Alpha, TNF-Alfa, IL-8 , IL-1Beta and IL-17, and number of neutrophils, in airways and alveolar septa when compared to EC group (p < 0.05), as well as the volume fraction of collagen fibers, decorin and lumican in airways, and elastic fibers and fibronectin in alveolar septa (p < 0.05). There was increase in mean linear intercept in EC group compared to SAL, and treatment with anti IL-17 decreased the values of Lm in EP and ET groups (p < 0.05). There was reduction of collagen fibers in alveolar septa and biglycan in airways in EP group, and reduction of positive cells for eNOS in airways only in ET group in relation to EC group (p < 0.05). There was no difference between EC, EP and ET groups in results of TIMP-1, fibronectin in airways and lumican in alveolar septa. Conclusion: Anti IL-17 monoclonal antibody in this treatment model, both administered as a preventive way (acting on the immediate block of elastase action) and therapeutically (after changes established by the initial lesions), contributed to improvement of most functional parameters evaluated in pulmonary mechanics, inflammation, remodeling of extracellular matrix and response to oxidative stress in alveolar septa and airways in this model of lung injury induced by intratracheal elastase.