O objetivo do presente trabalho foi propiciar o acesso in vivo ao epitélio respiratório e estudar a frequência de batimento ciliar (FBC) e a diferença de potencial transepitelial (DP) em um modelo murino de doença alérgica das vias aéreas induzida por ovoalbumina. Camundongos Swiss foram sensibilizados com ovoalbumina (OVA) através de duas injeções intraperitoneais de alérgico com o adjuvante hidróxido de alumínio (dias 0 e 14) e quatro inalações de OA 1% (dias 22, 24, 26 e 28). O grupo controle (S) foi tratado com salina 0,9 % seguindo o mesmo protocolo. Após 48h da última inalação, os camundongos foram anestesiados, a traquéia foi exposta longitudinalmente (1x4 mm) e o epitélio pode ser visualizado. A FBC foi mensurada pela técnica estroboscópica antes (basal) e logo após a administração inalatória das drogas (salbutamol e brometo de ipratrópio). A DP foi mensurada nos grupos S e OVA. Foram avaliados o lavado broncoalveolar e o remodelamento do epitélio da cavidade nasal, traquéia e vias aéreas distais. Nenhuma diferença foi encontrada na FBC basal entre os grupos (OVA e S), no entanto o grupo OVA mostrou uma DP basal significativamente menor. A inalação de salbutamol (3.5.10-3M ou 3.5.10-4M) elevou a FBC nos grupos estudados (p<0,05). O brometo de ipratrópio (10- 4M e 6.10-4M) não influenciou a FBC basal. Nossos resultados mostraram que é possível avaliar a FBC e a DP in vivo em um modelo murino de doença pulmonar alérgica crônica, e indicam que o processo inflamatório não afeta a FBC, mas contribui para o aumento de muco nas vias aéreas com conseqüências deletérias ao transporte mucociliar facilitando a retenção / The aim of the present work was to propitiate the in vivo assessment of the respiratory epithelium. The effects of salbutamol and ipratropium bromide on ciliary beat frequency (CBF) in a murine model of allergic airway disease were addressed. Transepithelial electric potential difference (PD) was also measured in order to verify the integrity of the epithelial barrier. Mice were sensitized with ovalbumin (OVA) by two intraperitoneal injections of allergen (days 0 and 14) and four inhalations of OVA 1% (days 22, 24, 26 and 28). The control group was treated with saline following the same procedures. After 48 hs of the last inhalation, mice were anesthetized, trachea was opened longitudinally (1 x 4 mm) and the ciliated epithelium could be visualized. CBF was measured by a modification on the videoscopic technique. We measured the CBF before and just after the administration of aerosolized substances. The PD was also measured on groups OVA and S. Additionally, the eosinophil cell count was measured on broncoalveolar lavage (BAL) in order to access the magnitude of airway inflammation. No difference on baseline CBF was noticed between groups (OVA and S), however the OVA group had a significantly lower PD. The administration of aerosolized capsaicin (3.10-9M) and salbutamol (3.5.10-3M or 3.5.10-4M) increased CBF in all groups studied. Ipratropium bromide (10-4M and 6.10- 4M) did not influence the CBF. The eosinophil cell count in broncoalveolar lavage was higher in OVA group compared to S group. CBF and PD results indicate that the inflammatory process does not affect the ciliary beat frequency but augments the amount of mucus in the airway, with deleterious consequences to the mucociliary transport facilitating mucus retention. Our results demonstrated for the first time the possibiliy of studying airway epithelium in an in vivo murine model of allergic airway disease

INTRODUÇÃO: O transplante de pulmão é parte fundamental no tratamento das doenças terminais do pulmão, constituindo uma modalidade terapêutica eficaz para pacientes com doença pulmonar incapacitante, progressiva e em estágio final. No entanto, as drogas imunossupressoras usadas para evitar a rejeição do enxerto podem causar efeitos colaterais em diversos tecidos. O sistema mucociliar, presente nas vias aéreas, é um dos principais mecanismos de defesa do trato respiratório e pode ser alterado por ação das drogas imunossupressoras. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o sistema mucociliar traqueobrônquico de ratos submetidos a dois esquemas de terapia tríplice imunossupressora. MÉTODOS: Foram utilizados 90 ratos machos Wistar distribuídos em 3 grupos conforme o tratamento: controle (C) = solução salina; terapia 1 (TI) = tacrolimus + micofenolato de mofetil + prednisona; terapia 2 (TII) = ciclosporina + azatioprina + prednisona. Após o período de tratamento (7, 15 ou 30 dias), os animais foram sacrificados e realizadas as seguintes medidas: transportabilidade do muco (TM), frequência de batimento ciliar (FBC), quantificação de muco neutro e ácido, velocidade de transporte mucociliar (VTMC), e contagem total e diferencial de células no lavado broncoalveolar (LBA). RESULTADOS: A TM não foi afetada pelas terapias em nenhum dos tempos estudados. Ambas as terapias causaram significativa redução da FBC dos animais tratados por 7 e 15 dias. A produção de muco neutro foi menor nos animais tratados com a TI por 7, 15 e 30 dias. Porém, com a TII, essa redução ocorreu apenas aos 7 dias. Por outro lado, a quantidade de muco ácido foi significativamente maior em todos os animais tratados com as duas terapias. Todos os animais tratados com as terapias imunossupressoras apresentaram redução da VTMC nos três tempos. Houve aumento do número total de células e de macrófagos e neutrófilos no grupo TI em 7 dias. CONCLUSÕES: Ambas as terapias imunossupressoras foram prejudiciais ao transporte mucociliar das vias aéreas de ratos, tanto pela redução da FBC e da VTMC, quanto pela maior produção de muco ácido e menor produção de muco neutro. A TI foi mais prejudicial ao sistema mucociliar em comparação à TII / INTRODUCTION: Lung transplantation is an essential part in the treatment of terminal lung diseases, providing an effective therapeutic modality for patients with disabling, progressive and final stage lung disease. However, the immunosuppressant drugs used to prevent graft rejection may cause side effects in several tissues. The mucociliary system, present in the airways, is a major defense mechanism of the respiratory tract and can be changed by action of immunosuppressive drugs. Thus, the aim of this study was to evaluate the tracheobronchial mucociliary system of rats submitted to two triple immunosuppressive therapy regimens. METHODS: We used 90 male Wistar rats divided into 3 groups according to treatment: control (C) = saline solution; therapy 1 (TI) = tacrolimus + mycophenolate mofetil + prednisone therapy; therapy 2 (TII) = cyclosporine + azathioprine + prednisone. After the period of treatment (7, 15, or 30 days), the animals were sacrificed and the following measures taken: mucus transportability (MT), ciliary beating frequency (CBF), quantification of neutral and acid mucus, mucociliary transport velocity (MCTV), and total and differential counting of cells in bronchoalveolar lavage (BAL). RESULTS: MT was not affected by treatments in any of the periods studied. Both therapies have caused significant reduction of CBF of animals treated for 7 and 15 days. The neutral mucus production was lower in animals treated with TI for 7, 15 and 30 days. But with TII, this reduction occurred only at 7 days. Moreover, the amount of acid mucus was significantly higher in all animals treated with both therapies. All animals treated with immunosuppressive therapies had reduced MCTV at the three times. There was an increase of total cells and macrophages and neutrophils in the TI group in 7 days. CONCLUSIONS: Both immunosuppressive therapies were harmful to the mucociliary clearance of the airways of rats, either by reducing the CBF and MCTV, as by the increased production of acid mucus and decreased production of neutral mucus. TI was more harmful to the mucociliary system in comparison to TII

O tabagismo é um problema mundial de saúde pública e é considerado a principal causa de morte evitável no mundo associado com câncer de pulmão, doença pulmonar obstrutiva crônica e infarto agudo do miocárdio. O tabagismo induz alterações morfológicas e funcionais no sistema respiratório. O transporte mucociliar (TMC) é um dos principais mecanismos de defesa do sistema respiratório que pode ser alterado com a fumaça e outros produtos do cigarro. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos do tabagismo e da cessação do tabagismo no TMC nasal, nas propriedades do muco e sobre marcadores inflamatórios. Trinta e três indivíduos tabagistas foram incluídos no estudo após concordância com o termo de consentimento livre e esclarecido. O recrutamento de voluntários foi realizado na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP) e no Ambulatório de Cessação do Tabagismo da Disciplina de Pneumologia do Hospital das Clínicas da FMUSP. As variáveis desfecho foram o TMC nasal analisado por meio do teste de trânsito da sacarina, as propriedades do muco por meio do ângulo de contato e da transportabilidade da tosse por alto fluxo e a quantificação de células inflamatórias e concentração de interleucinas (IL)-6 e IL-8 em lavado nasal. Vinte cessadores (idade média: 51 anos, 9 do sexo masculino) foram avaliados no tempo basal do estudo, 1o mês, 3o mês e 12o mês de cessação do tabagismo e 13 tabagistas (média de idade: 52 anos, 6 do sexo masculino) foram avaliados no tempo basal e 12 meses após o basal. As características demográficas, hábito tabágico inicial e morbidades de tabagistas e de cessadores foram similares. No tempo basal do estudo, os tabagistas e cessadores apresentaram disfunção do TMC nasal (17,9 ± 10,1 min e 17,4 ± 7,7 min, respectivamente, p=0,880). A cessação do tabagismo induziu melhora significativa do TMC nasal no 1o mês, 3º mês e 12o mês em 63%, 76% e 85% dos indivíduos, respectivamente. Somente aos 12 meses, foi possível observar melhora na transportabilidade do muco por alto fluxo (~ 23%), porém com aumento do número de macrófagos (2x) em lavado nasal. Não observamos alterações no ângulo de contato do muco e nas concentrações de citocinas em lavado nasal. Concluímos que a cessação do tabagismo induz melhora rápida no TMC nasal, porém melhora nas propriedades do muco foi observada somente após 12 meses de cessação do tabagismo / Smoking is a health problem in the world. It is considered a main cause of preventable death and is associated with lung cancer, chronic obstructive pulmonary disease and myocardium infarction. Smoking induces morphological and functional changes in the respiratory system. Mucociliary clearance (MCC) is one of the main defense mechanisms of the respiratory system that can be affected by smoke and other cigarette products. The aim of this study was to assess the effects of smoking and smoking cessation on nasal MCC, mucus properties and inflammatory biomarkers. Thirty three smokers were included in this study after agreement with the written informed consent. Subject´s recruitment was performed at Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP) and Ambulatório de Cessação do Tabagismo da Disciplina de Pneumologia do Hospital das Clínicas da FMUSP. The outcome variables were nasal MCC evaluated by saccharin transit test, mucus properties using contact angle and mucus transportability by high airflow and quantification of inflammatory cells number and interleukin (IL)-6 and IL-8 in the nasal lavage fluid. Twenty volunteers in the smoking cessation program (mean age: 51 years, 9 male) were assessed at baseline, month 1, month 3 and month 12 after of the smoking cessation and 13 smokers (mean age: 52 years, 6 male) were assessed at baseline and 12 months after baseline. Demographic characteristics, smoking history and morbidities were similar between the two groups. At baseline, smokers showed impaired nasal MCC (17.9 ± 10.1 min and 17.4 ± 7.7 min, respectively, p=0.880). Smoking cessation significantly improved nasal MCC at 1 month, 3 months and 12 months in 63%, 76% and 85% of the subjects, respectively. Only after 12 months of smoking cessation, improvement in mucus transportability by high airflow (~ 23%) was observed, however, with increased number of macrophages (2-fold) in nasal lavage fluid. No changes were observed in mucus contact angle and cytokines concentrations in nasal lavage fluid. We concluded that smoking cessation induces rapid improvement in nasal MCC, however, improvement in mucus properties were observed only after 12 months of smoking cessation

A ventilação mecânica (VM) pode ser causa de lesão pulmonar sendo este fato reconhecido na literatura como Lesão Pulmonar Induzida pela Ventilação Mecânica (LPIV), onde alterações tanto fisiológicas quanto morfológicas são evidenciadas no pulmão. O objetivo desse trabalho foi avaliar a repercussão das forças envolvidas na ventilação mecânica através de diferentes mecanismos de LPIV sobre o sistema mucociliar pela análise funcional e histopatológica desse aparelho. Em um estudo controlado e randomizado vinte e sete coelhos machos da raça Nova Zelândia foram separados em quatro grupos. Nos primeiros trinta minutos foram submetidos à VM com volume corrente de 8 ml/kg peso, fluxo de 3 L/minuto, e pressão positiva expiratória final (PEEP) de 5 cm H2O e FIO2 de 0,4, sendo que o grupo Sham (n=6) foi ventilado por apenas 10 minutos. Os grupos Baixo Volume/BV (n=6; Vt 8, Ppico 17, Pmédia 9, PEEP 5, Fluxo 3), Alto Volume/AV (n=7; Vt 16, Ppico 27, Pmédia 12, PEEP 5, Fluxo 5) e Alta Pressão/AP (n=8; Vt 8, Ppico 30, Pmédia 20, PEEP 12, Fluxo 9) foram ventilados por mais 3 horas. A mecânica do sistema respiratório foi registrada pelo sistema Labview®. Foram acompanhados os valores de gasometria e sinais vitais. Amostras de tecido pulmonar foram coradas com H&E para análise de infiltrado inflamatório. Analisou-se a frequência de batimento ciliar (FBC), transporte mucociliar na traqueia (TMCT), transportabilidade em palato de rã (MCT) e ângulo de contato (AC). Amostras de pulmão e traquéia foram coradas pela técnica PAS/AB para avaliação do muco. Observamos diminuição da complacência do sistema respiratório (p<0,05) no grupo AP em comparação com os demais grupos ventilados. Os grupos BV, AV e AP apresentaram um aumento de células polimorfonucleares por área de parênquima pulmonar (p<0,001) em comparação com o grupo Sham. Não foram observadas diferenças quanto ao TMCT e AC nos grupos ventilados. A transportabilidade em palato diminuiu no grupo BV (p=0,007) ao final do protocolo de ventilação (1,42 com variações de 2,11-0,99 para 0,95 com variações de 1,15-0,92). A FBC diminuiu (p=0,047) no grupo AP quando comparamos os valores iniciais (13,51 variação de 14,49-11,62) e finais ao protocolo de VM (11,69 variação de 14,18-10,12). Respostas fisiológicas e microscopia eletrônica (ME) da traquéia corroboram a disfunção da FBC no grupo AP. Na traquéia os grupos ventilados apresentaram uma diminuição da quantidade de muco total (BV 2.018, AV 3.219 e AP 2.883) e de muco ácido (BV 672, AV 240 e AP 480) por m2 de tecido pulmonar por campo estudado (p<0.05) quando comparados com o grupo Sham (4.660 m2 de muco total e 1.873 m2 de muco ácido). Em bronquíolos distais a quantidade de muco total diminuiu nos grupos BV e AP (p<0.05) quando comparados aos grupos Sham e AV. O mesmo fenômeno foi observado com relação ao muco neutro. Concluímos que as forças geradas pela ventilação mecânica têm impacto direto sobre o aparelho mucociliar, alterando suas propriedades funcionais e sua morfologia. Aparentemente a VM acarreta desequilíbrio na produção de muco, sendo essa alteração mais visível quando utilizado um alto volume corrente e uma maior pressão média pulmonar (associada a um fluxo de ar aumentado). O aumento da pressão média com alto fluxo dos gases ventilados também ocasiona maior sofrimento celular do aparelho mucociliar, disfunção da frequência de batimento ciliar e provável perda ciliar. Tais alterações se devem provavelmente ao efeito das forças físicas geradas pela VM associadas a prováveis oscilações na resposta inflamatória e no fluxo sanguíneo local. / Mechanical ventilation (MV) can result in a medical complication named Ventilator-Induced Lung Injury (VILI), where physiologic and morphologic alterations in the lungs have been reported. In this study, we have hypothesized that MV-induced injury can have a major impact on the mucociliary system. In a randomized controlled trial twenty-seven male New Zealand rabbits were separated into four groups. During the first thirty minutes all rabbits were subjected to MV with tidal volume of 8 ml/kg of body weight, 3 L/minute of flow, positive end expiratory pressure (PEEP) of 5 cm H2O and FIO2 of 0.4. After that the study animals were divided into 4 groups: Sham (n=6) was ventilated for ten minutes, Lower Volume/LV (n=6; Vt 8, P peak 17, P mean 9, PEEP 5, Flow 3), High Volume/HV (n=7; Vt 16, P peak 27, P mean 12, PEEP 5, Flow 5) and High Pressure/HP (n=8; Vt 8, P peak 30, P mean 20, PEEP 12, Flow 9) and ventilated for 3 hours more. Respiratory system mechanics was recorded using Labview®. Blood gasometry and vital signals were monitored. Lung tissue sections were stained by H&E to analyze inflammation. We also studied the ciliary beating frequency (CBF), tracheal mucociliary transport (TMCT) in situ and in vitro, mucus contact angle (CA) and respiratory mucus viscosity. To quantify mucosubstances, tracheal samples were stained with PAS/AB. As a result we have that the respiratory system compliance decreased (p<0.05) in the HP group compared to other ventilated groups. All ventilated groups showed an increase in polymorphonuclear cells quantity per area of lung parenchyma (p<0.001) compared to the Sham group. There were no differences in TMCT and CA among ventilated groups, when initial and final measurements were compared. MCT significantly decreased in the LV group (p=0.007) after the protocol (1.42 range of 2.11-0.99 to 0.95 range of 1.15-0.92). The CBF significantly decreased (p=0.047) in the HP group when the initial (13.51 range of 14.49-11.62) and final (11.69 range of 14.18-10.12) measurements were compared. Physiological data and tracheal electronic microscopy confirm the CBF dysfunction observed in the AP group. In the trachea all ventilated groups showed a significant decrease in total mucus (LV 2,018, HV 3,219 and HP 2,883) and acid mucus (LV 672, HV 240 and HP 480) per um2 of lung tissue (p<0.05) compared to the sham group (4,660 um2 of total mucus and 1,873 um2 of acid mucus). In distal bronchioles there was a significant decrease in total mucus in the LV and HP group (p<0.05) compared to Sham and HV groups. The same phenomenon was observed regarding neutral mucus. We concluded that mechanical forces involved in MV affect mucociliary function. Mechanical ventilation probably leads to the dysfunction on the mucus production. This phenomenon is better perceived when higher volume and higher mean pressure (associated with inspired gases high flow) are used. An increase of the mean pressure combined with inspired gases high flow also leads to mucociliary cells suffering, to ciliary beat frequency dysfunction and probably cilia loss. These alterations probably occur due to the effect of the physical forces generated by the mechanical ventilation in association with the oscillation of the inflammatory response and local blood flow.

O transplante pulmonar tem se tornado a opção de tratamento para os pacientes com doença pulmonar terminal. Maiores problemas associados são a rejeição e a infecção; por isso, a importância de se estudar os mecanismos de defesa do aparelho respiratório e o efeito de drogas imunossupressoras sobre o mesmo. O micofenolato de sódio é uma droga imunossupressora que inibe a proliferação dos linfócitos, envolvidos no mecanismo de defesa celular. Objetivo: Avaliar os efeitos do micofenolato de sódio versus solução salina no aparelho mucociliar de ratos. Métodos: Foram utilizados 60 ratos machos Wistar. Todos foram submetidos à cirurgia de secção e anastomose brônquica esquerda. Distribuídos aleatoriamente em dois grupos, um grupo de 30 ratos que recebeu solução salina, pulmão direito controle (S) e pulmão esquerdo operado (SC); enquanto que o segundo grupo recebeu, também por gavagem, micofenolato, pulmão direito controle (M) e pulmão esquerdo operado (MC); até o sacrifício no 7º, 15º e 30º dia de tratamento. Avaliados a frequência do batimento ciliar (FBC), velocidade do transporte mucociliar in vivo (VTMC); e a velocidade de transporte mucociliar in vitro (PLT). Resultados: A FBC é menor no grupo MC em relação ao grupo M, no período de 30 dias (p= 0, 003); e dentro do grupo MC, ao compararmos o 7º e o 30º (p=0, 0001) dia e o 15º e o 30º dia (p=0, 026) de tratamento notamos uma piora da FBC. Em relação à VTMC houve uma melhora no grupo SC no 7º e 30º dia (p=0, 003) e 15º e 30 º dia (p= 0, 005) de tratamento. Comparando o grupo SC e MC no período de 30 dias, verificamos que esta VTMC é menor no segundo grupo (p= 0, 0001). No PLT não houve diferença estatística entre os grupos. Conclusões: O micofenolato associado à secção brônquica diminui a FBC no decorrer do tempo; a VTMC no grupo que recebeu solução salina associado ao procedimento cirúrgico apresentou uma recuperação no decorrer do tempo, o mesmo não foi observado quando associado ao procedimento cirúrgico foi administrado micofenolato; e não houve alteração na qualidade do muco na amostra estudada / The lung transplantation has become the treatment option for the patients with terminal lung illness. Major problems associated are rejection and infection; that´s the reason the importance of studying the mechanism of respiratory system defense and the immunosuppressive drugs effects about itself. The sodium Mycophenolate is an immunosuppressive drug that inhibits the proliferation of lymphocytes, involved in cellular defense mechanism. Purpose: evaluating the sodium Mycophenolate effects versus salt solution in the mucociliary system of rats. Methods: sixty male Wistar rats were used. Every rat was submitted to section surgery and left bronchial anastomosis. The rats were randomly divided: a group of 30 rats which received saline solution; Right lung control (S) and operated Left lung (SC); meanwhile the second group received also by gavage Mycophenolate, Right lung control (M) and Left operated lung (MC); until the sacrifice at the seventh, fifteenth and thirtieth day of treatment. Ciliary beat frequency (CBF) has been evaluated, mucociliary transport speed in vivo (MCTS); and the Velocity of Transport of the Mucociliary in vitro (PLT). Results: the CBF is smaller in the MC group than M group, in thirty days (p=0,003), and inside MC group, when comparing with the seventh and the thirtieth (p=0, 0001) day and the fifteenth and the thirtieth day (p= 0,026) of the treatment we noticed a worsening of CBF. About the MCTS there was an improvement in the SC group in the seventh and the thirtieth day (p=0,003) and the seventh and the thirtieth day (p=0,005) of treatment. The comparing the SC and the MC groups in thirty days we noticed that this MCTS is smaller in the second group (p=0, 0001). In the PLT there were no statistic differences between those groups. Conclusions: the Mycophenolate associated to bronchial section reduces the CBF over time; the MCTS in the group that received salt solution associated to surgical procedure showed recovery, the same was not observed when associated to surgical procedure when submitted to Mycophenolate; and there was not any change in the quality of mucus in the studied sample

A ventilação mecânica (VM) pode ser causa de lesão pulmonar sendo este fato reconhecido na literatura como Lesão Pulmonar Induzida pela Ventilação Mecânica (LPIV), onde alterações tanto fisiológicas quanto morfológicas são evidenciadas no pulmão. O objetivo desse trabalho foi avaliar a repercussão das forças envolvidas na ventilação mecânica através de diferentes mecanismos de LPIV sobre o sistema mucociliar pela análise funcional e histopatológica desse aparelho. Em um estudo controlado e randomizado vinte e sete coelhos machos da raça Nova Zelândia foram separados em quatro grupos. Nos primeiros trinta minutos foram submetidos à VM com volume corrente de 8 ml/kg peso, fluxo de 3 L/minuto, e pressão positiva expiratória final (PEEP) de 5 cm H2O e FIO2 de 0,4, sendo que o grupo Sham (n=6) foi ventilado por apenas 10 minutos. Os grupos Baixo Volume/BV (n=6; Vt 8, Ppico 17, Pmédia 9, PEEP 5, Fluxo 3), Alto Volume/AV (n=7; Vt 16, Ppico 27, Pmédia 12, PEEP 5, Fluxo 5) e Alta Pressão/AP (n=8; Vt 8, Ppico 30, Pmédia 20, PEEP 12, Fluxo 9) foram ventilados por mais 3 horas. A mecânica do sistema respiratório foi registrada pelo sistema Labview®. Foram acompanhados os valores de gasometria e sinais vitais. Amostras de tecido pulmonar foram coradas com H&E para análise de infiltrado inflamatório. Analisou-se a frequência de batimento ciliar (FBC), transporte mucociliar na traqueia (TMCT), transportabilidade em palato de rã (MCT) e ângulo de contato (AC). Amostras de pulmão e traquéia foram coradas pela técnica PAS/AB para avaliação do muco. Observamos diminuição da complacência do sistema respiratório (p<0,05) no grupo AP em comparação com os demais grupos ventilados. Os grupos BV, AV e AP apresentaram um aumento de células polimorfonucleares por área de parênquima pulmonar (p<0,001) em comparação com o grupo Sham. Não foram observadas diferenças quanto ao TMCT e AC nos grupos ventilados. A transportabilidade em palato diminuiu no grupo BV (p=0,007) ao final do protocolo de ventilação (1,42 com variações de 2,11-0,99 para 0,95 com variações de 1,15-0,92). A FBC diminuiu (p=0,047) no grupo AP quando comparamos os valores iniciais (13,51 variação de 14,49-11,62) e finais ao protocolo de VM (11,69 variação de 14,18-10,12). Respostas fisiológicas e microscopia eletrônica (ME) da traquéia corroboram a disfunção da FBC no grupo AP. Na traquéia os grupos ventilados apresentaram uma diminuição da quantidade de muco total (BV 2.018, AV 3.219 e AP 2.883) e de muco ácido (BV 672, AV 240 e AP 480) por m2 de tecido pulmonar por campo estudado (p<0.05) quando comparados com o grupo Sham (4.660 m2 de muco total e 1.873 m2 de muco ácido). Em bronquíolos distais a quantidade de muco total diminuiu nos grupos BV e AP (p<0.05) quando comparados aos grupos Sham e AV. O mesmo fenômeno foi observado com relação ao muco neutro. Concluímos que as forças geradas pela ventilação mecânica têm impacto direto sobre o aparelho mucociliar, alterando suas propriedades funcionais e sua morfologia. Aparentemente a VM acarreta desequilíbrio na produção de muco, sendo essa alteração mais visível quando utilizado um alto volume corrente e uma maior pressão média pulmonar (associada a um fluxo de ar aumentado). O aumento da pressão média com alto fluxo dos gases ventilados também ocasiona maior sofrimento celular do aparelho mucociliar, disfunção da frequência de batimento ciliar e provável perda ciliar. Tais alterações se devem provavelmente ao efeito das forças físicas geradas pela VM associadas a prováveis oscilações na resposta inflamatória e no fluxo sanguíneo local. / Mechanical ventilation (MV) can result in a medical complication named Ventilator-Induced Lung Injury (VILI), where physiologic and morphologic alterations in the lungs have been reported. In this study, we have hypothesized that MV-induced injury can have a major impact on the mucociliary system. In a randomized controlled trial twenty-seven male New Zealand rabbits were separated into four groups. During the first thirty minutes all rabbits were subjected to MV with tidal volume of 8 ml/kg of body weight, 3 L/minute of flow, positive end expiratory pressure (PEEP) of 5 cm H2O and FIO2 of 0.4. After that the study animals were divided into 4 groups: Sham (n=6) was ventilated for ten minutes, Lower Volume/LV (n=6; Vt 8, P peak 17, P mean 9, PEEP 5, Flow 3), High Volume/HV (n=7; Vt 16, P peak 27, P mean 12, PEEP 5, Flow 5) and High Pressure/HP (n=8; Vt 8, P peak 30, P mean 20, PEEP 12, Flow 9) and ventilated for 3 hours more. Respiratory system mechanics was recorded using Labview®. Blood gasometry and vital signals were monitored. Lung tissue sections were stained by H&E to analyze inflammation. We also studied the ciliary beating frequency (CBF), tracheal mucociliary transport (TMCT) in situ and in vitro, mucus contact angle (CA) and respiratory mucus viscosity. To quantify mucosubstances, tracheal samples were stained with PAS/AB. As a result we have that the respiratory system compliance decreased (p<0.05) in the HP group compared to other ventilated groups. All ventilated groups showed an increase in polymorphonuclear cells quantity per area of lung parenchyma (p<0.001) compared to the Sham group. There were no differences in TMCT and CA among ventilated groups, when initial and final measurements were compared. MCT significantly decreased in the LV group (p=0.007) after the protocol (1.42 range of 2.11-0.99 to 0.95 range of 1.15-0.92). The CBF significantly decreased (p=0.047) in the HP group when the initial (13.51 range of 14.49-11.62) and final (11.69 range of 14.18-10.12) measurements were compared. Physiological data and tracheal electronic microscopy confirm the CBF dysfunction observed in the AP group. In the trachea all ventilated groups showed a significant decrease in total mucus (LV 2,018, HV 3,219 and HP 2,883) and acid mucus (LV 672, HV 240 and HP 480) per um2 of lung tissue (p<0.05) compared to the sham group (4,660 um2 of total mucus and 1,873 um2 of acid mucus). In distal bronchioles there was a significant decrease in total mucus in the LV and HP group (p<0.05) compared to Sham and HV groups. The same phenomenon was observed regarding neutral mucus. We concluded that mechanical forces involved in MV affect mucociliary function. Mechanical ventilation probably leads to the dysfunction on the mucus production. This phenomenon is better perceived when higher volume and higher mean pressure (associated with inspired gases high flow) are used. An increase of the mean pressure combined with inspired gases high flow also leads to mucociliary cells suffering, to ciliary beat frequency dysfunction and probably cilia loss. These alterations probably occur due to the effect of the physical forces generated by the mechanical ventilation in association with the oscillation of the inflammatory response and local blood flow.

As infecções são a causa mais freqüente de morbidade e mortalidade observadas tanto aguda como tardiamente nos pacientes receptores de transplante pulmonar, o que pode estar diretamente relacionado a uma deficiência no transporte mucociliar do sistema respiratório. Nosso objetivo foi avaliar a influência de dois fatores envolvidos com o transplante pulmonar sobre o transporte mucociliar de ratos: a secção e anastomose brônquica e a imunossupressão pela ciclosporina A. Setenta e dois ratos foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos de acordo com: i) procedimento operatório e ii) terapia a que seriam submetidos. Os resultados mostram que houve uma diminuição significativa da Freqüência de Batimento Ciliar in situ, da Transportabilidade do Muco in vitro e da Velocidade de Transporte Mucociliar in situ medidos a partir do brônquio principal esquerdo dos ratos tratados com ciclosporina A (p<0,001). A Freqüência de Batimento Ciliar in situ dos brônquios operados mostrou-se diminuída também no grupo tratado com solução salina e sacrificado no 30º dia após a operação (p=0,001). Já a Velocidade de Transporte Mucociliar in situ mostrou uma diminuição significativa em todos os grupos submetidos à secção brônquica (p<0,001). Houve um efeito sinérgico entre a terapia com ciclosporina A e a secção brônquica, causando um prejuízo ao transporte mucociliar ainda maior do que quando analisados isoladamente. Concluímos que a Velocidade de Transporte Mucociliar in situ foi agudamente prejudicada após a secção brônquica e terapia imunossupressora pela ciclosporina A, havendo diminuição da freqüência de batimento dos cílios e alteração das propriedades viscoelásticas do muco respiratório. / Infections are the most common cause of early and late morbidity and mortality in lung transplant recipient, and can be directly related to impaired mucociliary transport. Our aim was to assess the influence of bronchial section and imunossupression on mucociliary transport in rats. Seventy two rats were randomly distributed in five groups according to i) surgical procedure and ii) drug therapy. There was a significant impairment on Ciliary Beating Frequency in situ, Mucus Transportability Rate in vitro and Mucociliary Transport Speed in situ from operated bronchus of cyclosporine A-treated rats (p<0.001). Ciliary Beating Frequency from operated bronchus was also impaired in saline-treated rats that were killed on 30th postoperative day (p=0.001). Mucociliary Transport Speed was impaired in all bronchi underwent to section (p<0.001). We conclude that bronchial section and cyclosporine therapy impaired all factors analyzed. Also there was a synergic effect between cyclosporine therapy and bronchial section on ciliary beating frequency.

INTRODUÇÃO: O transplante de pulmão é parte fundamental no tratamento das doenças terminais do pulmão, constituindo uma modalidade terapêutica eficaz para pacientes com doença pulmonar incapacitante, progressiva e em estágio final. No entanto, as drogas imunossupressoras usadas para evitar a rejeição do enxerto podem causar efeitos colaterais em diversos tecidos. O sistema mucociliar, presente nas vias aéreas, é um dos principais mecanismos de defesa do trato respiratório e pode ser alterado por ação das drogas imunossupressoras. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o sistema mucociliar traqueobrônquico de ratos submetidos a dois esquemas de terapia tríplice imunossupressora. MÉTODOS: Foram utilizados 90 ratos machos Wistar distribuídos em 3 grupos conforme o tratamento: controle (C) = solução salina; terapia 1 (TI) = tacrolimus + micofenolato de mofetil + prednisona; terapia 2 (TII) = ciclosporina + azatioprina + prednisona. Após o período de tratamento (7, 15 ou 30 dias), os animais foram sacrificados e realizadas as seguintes medidas: transportabilidade do muco (TM), frequência de batimento ciliar (FBC), quantificação de muco neutro e ácido, velocidade de transporte mucociliar (VTMC), e contagem total e diferencial de células no lavado broncoalveolar (LBA). RESULTADOS: A TM não foi afetada pelas terapias em nenhum dos tempos estudados. Ambas as terapias causaram significativa redução da FBC dos animais tratados por 7 e 15 dias. A produção de muco neutro foi menor nos animais tratados com a TI por 7, 15 e 30 dias. Porém, com a TII, essa redução ocorreu apenas aos 7 dias. Por outro lado, a quantidade de muco ácido foi significativamente maior em todos os animais tratados com as duas terapias. Todos os animais tratados com as terapias imunossupressoras apresentaram redução da VTMC nos três tempos. Houve aumento do número total de células e de macrófagos e neutrófilos no grupo TI em 7 dias. CONCLUSÕES: Ambas as terapias imunossupressoras foram prejudiciais ao transporte mucociliar das vias aéreas de ratos, tanto pela redução da FBC e da VTMC, quanto pela maior produção de muco ácido e menor produção de muco neutro. A TI foi mais prejudicial ao sistema mucociliar em comparação à TII / INTRODUCTION: Lung transplantation is an essential part in the treatment of terminal lung diseases, providing an effective therapeutic modality for patients with disabling, progressive and final stage lung disease. However, the immunosuppressant drugs used to prevent graft rejection may cause side effects in several tissues. The mucociliary system, present in the airways, is a major defense mechanism of the respiratory tract and can be changed by action of immunosuppressive drugs. Thus, the aim of this study was to evaluate the tracheobronchial mucociliary system of rats submitted to two triple immunosuppressive therapy regimens. METHODS: We used 90 male Wistar rats divided into 3 groups according to treatment: control (C) = saline solution; therapy 1 (TI) = tacrolimus + mycophenolate mofetil + prednisone therapy; therapy 2 (TII) = cyclosporine + azathioprine + prednisone. After the period of treatment (7, 15, or 30 days), the animals were sacrificed and the following measures taken: mucus transportability (MT), ciliary beating frequency (CBF), quantification of neutral and acid mucus, mucociliary transport velocity (MCTV), and total and differential counting of cells in bronchoalveolar lavage (BAL). RESULTS: MT was not affected by treatments in any of the periods studied. Both therapies have caused significant reduction of CBF of animals treated for 7 and 15 days. The neutral mucus production was lower in animals treated with TI for 7, 15 and 30 days. But with TII, this reduction occurred only at 7 days. Moreover, the amount of acid mucus was significantly higher in all animals treated with both therapies. All animals treated with immunosuppressive therapies had reduced MCTV at the three times. There was an increase of total cells and macrophages and neutrophils in the TI group in 7 days. CONCLUSIONS: Both immunosuppressive therapies were harmful to the mucociliary clearance of the airways of rats, either by reducing the CBF and MCTV, as by the increased production of acid mucus and decreased production of neutral mucus. TI was more harmful to the mucociliary system in comparison to TII

O transplante pulmonar tem se tornado a opção de tratamento para os pacientes com doença pulmonar terminal. Maiores problemas associados são a rejeição e a infecção; por isso, a importância de se estudar os mecanismos de defesa do aparelho respiratório e o efeito de drogas imunossupressoras sobre o mesmo. O micofenolato de sódio é uma droga imunossupressora que inibe a proliferação dos linfócitos, envolvidos no mecanismo de defesa celular. Objetivo: Avaliar os efeitos do micofenolato de sódio versus solução salina no aparelho mucociliar de ratos. Métodos: Foram utilizados 60 ratos machos Wistar. Todos foram submetidos à cirurgia de secção e anastomose brônquica esquerda. Distribuídos aleatoriamente em dois grupos, um grupo de 30 ratos que recebeu solução salina, pulmão direito controle (S) e pulmão esquerdo operado (SC); enquanto que o segundo grupo recebeu, também por gavagem, micofenolato, pulmão direito controle (M) e pulmão esquerdo operado (MC); até o sacrifício no 7º, 15º e 30º dia de tratamento. Avaliados a frequência do batimento ciliar (FBC), velocidade do transporte mucociliar in vivo (VTMC); e a velocidade de transporte mucociliar in vitro (PLT). Resultados: A FBC é menor no grupo MC em relação ao grupo M, no período de 30 dias (p= 0, 003); e dentro do grupo MC, ao compararmos o 7º e o 30º (p=0, 0001) dia e o 15º e o 30º dia (p=0, 026) de tratamento notamos uma piora da FBC. Em relação à VTMC houve uma melhora no grupo SC no 7º e 30º dia (p=0, 003) e 15º e 30 º dia (p= 0, 005) de tratamento. Comparando o grupo SC e MC no período de 30 dias, verificamos que esta VTMC é menor no segundo grupo (p= 0, 0001). No PLT não houve diferença estatística entre os grupos. Conclusões: O micofenolato associado à secção brônquica diminui a FBC no decorrer do tempo; a VTMC no grupo que recebeu solução salina associado ao procedimento cirúrgico apresentou uma recuperação no decorrer do tempo, o mesmo não foi observado quando associado ao procedimento cirúrgico foi administrado micofenolato; e não houve alteração na qualidade do muco na amostra estudada / The lung transplantation has become the treatment option for the patients with terminal lung illness. Major problems associated are rejection and infection; that´s the reason the importance of studying the mechanism of respiratory system defense and the immunosuppressive drugs effects about itself. The sodium Mycophenolate is an immunosuppressive drug that inhibits the proliferation of lymphocytes, involved in cellular defense mechanism. Purpose: evaluating the sodium Mycophenolate effects versus salt solution in the mucociliary system of rats. Methods: sixty male Wistar rats were used. Every rat was submitted to section surgery and left bronchial anastomosis. The rats were randomly divided: a group of 30 rats which received saline solution; Right lung control (S) and operated Left lung (SC); meanwhile the second group received also by gavage Mycophenolate, Right lung control (M) and Left operated lung (MC); until the sacrifice at the seventh, fifteenth and thirtieth day of treatment. Ciliary beat frequency (CBF) has been evaluated, mucociliary transport speed in vivo (MCTS); and the Velocity of Transport of the Mucociliary in vitro (PLT). Results: the CBF is smaller in the MC group than M group, in thirty days (p=0,003), and inside MC group, when comparing with the seventh and the thirtieth (p=0, 0001) day and the fifteenth and the thirtieth day (p= 0,026) of the treatment we noticed a worsening of CBF. About the MCTS there was an improvement in the SC group in the seventh and the thirtieth day (p=0,003) and the seventh and the thirtieth day (p=0,005) of treatment. The comparing the SC and the MC groups in thirty days we noticed that this MCTS is smaller in the second group (p=0, 0001). In the PLT there were no statistic differences between those groups. Conclusions: the Mycophenolate associated to bronchial section reduces the CBF over time; the MCTS in the group that received salt solution associated to surgical procedure showed recovery, the same was not observed when associated to surgical procedure when submitted to Mycophenolate; and there was not any change in the quality of mucus in the studied sample

O tabagismo é um problema mundial de saúde pública e é considerado a principal causa de morte evitável no mundo associado com câncer de pulmão, doença pulmonar obstrutiva crônica e infarto agudo do miocárdio. O tabagismo induz alterações morfológicas e funcionais no sistema respiratório. O transporte mucociliar (TMC) é um dos principais mecanismos de defesa do sistema respiratório que pode ser alterado com a fumaça e outros produtos do cigarro. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos do tabagismo e da cessação do tabagismo no TMC nasal, nas propriedades do muco e sobre marcadores inflamatórios. Trinta e três indivíduos tabagistas foram incluídos no estudo após concordância com o termo de consentimento livre e esclarecido. O recrutamento de voluntários foi realizado na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP) e no Ambulatório de Cessação do Tabagismo da Disciplina de Pneumologia do Hospital das Clínicas da FMUSP. As variáveis desfecho foram o TMC nasal analisado por meio do teste de trânsito da sacarina, as propriedades do muco por meio do ângulo de contato e da transportabilidade da tosse por alto fluxo e a quantificação de células inflamatórias e concentração de interleucinas (IL)-6 e IL-8 em lavado nasal. Vinte cessadores (idade média: 51 anos, 9 do sexo masculino) foram avaliados no tempo basal do estudo, 1o mês, 3o mês e 12o mês de cessação do tabagismo e 13 tabagistas (média de idade: 52 anos, 6 do sexo masculino) foram avaliados no tempo basal e 12 meses após o basal. As características demográficas, hábito tabágico inicial e morbidades de tabagistas e de cessadores foram similares. No tempo basal do estudo, os tabagistas e cessadores apresentaram disfunção do TMC nasal (17,9 ± 10,1 min e 17,4 ± 7,7 min, respectivamente, p=0,880). A cessação do tabagismo induziu melhora significativa do TMC nasal no 1o mês, 3º mês e 12o mês em 63%, 76% e 85% dos indivíduos, respectivamente. Somente aos 12 meses, foi possível observar melhora na transportabilidade do muco por alto fluxo (~ 23%), porém com aumento do número de macrófagos (2x) em lavado nasal. Não observamos alterações no ângulo de contato do muco e nas concentrações de citocinas em lavado nasal. Concluímos que a cessação do tabagismo induz melhora rápida no TMC nasal, porém melhora nas propriedades do muco foi observada somente após 12 meses de cessação do tabagismo / Smoking is a health problem in the world. It is considered a main cause of preventable death and is associated with lung cancer, chronic obstructive pulmonary disease and myocardium infarction. Smoking induces morphological and functional changes in the respiratory system. Mucociliary clearance (MCC) is one of the main defense mechanisms of the respiratory system that can be affected by smoke and other cigarette products. The aim of this study was to assess the effects of smoking and smoking cessation on nasal MCC, mucus properties and inflammatory biomarkers. Thirty three smokers were included in this study after agreement with the written informed consent. Subject´s recruitment was performed at Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP) and Ambulatório de Cessação do Tabagismo da Disciplina de Pneumologia do Hospital das Clínicas da FMUSP. The outcome variables were nasal MCC evaluated by saccharin transit test, mucus properties using contact angle and mucus transportability by high airflow and quantification of inflammatory cells number and interleukin (IL)-6 and IL-8 in the nasal lavage fluid. Twenty volunteers in the smoking cessation program (mean age: 51 years, 9 male) were assessed at baseline, month 1, month 3 and month 12 after of the smoking cessation and 13 smokers (mean age: 52 years, 6 male) were assessed at baseline and 12 months after baseline. Demographic characteristics, smoking history and morbidities were similar between the two groups. At baseline, smokers showed impaired nasal MCC (17.9 ± 10.1 min and 17.4 ± 7.7 min, respectively, p=0.880). Smoking cessation significantly improved nasal MCC at 1 month, 3 months and 12 months in 63%, 76% and 85% of the subjects, respectively. Only after 12 months of smoking cessation, improvement in mucus transportability by high airflow (~ 23%) was observed, however, with increased number of macrophages (2-fold) in nasal lavage fluid. No changes were observed in mucus contact angle and cytokines concentrations in nasal lavage fluid. We concluded that smoking cessation induces rapid improvement in nasal MCC, however, improvement in mucus properties were observed only after 12 months of smoking cessation