Introdução: A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) tem como parte do seu tratamento uma ventilação mecânica adequada. A manobra de recrutamento alveolar (MRA) faz parte de um grupo de estratégias empregadas nos quadros moderados e graves. A MRA consiste na aplicação de um aumento de pressão transitório e controlado nas vias aéreas no intuito de abrir alvéolos previamente colapsados. A Tomografia de Impedância Elétrica (TIE) é capaz de avaliar o potencial de recrutamento alveolar (PRA) a beira leito. Objetivos:1) Comparar o PRA calculado pela TIE (através do ganho de complacência regional) com a TC. 2) Avaliar o \"deslocamento vertical de volume\" como índice de recrutamento alveolar.3) Estimar precocemente o PRA, através das manobras de recrutamento de rastreio propostas, utilizando a TIE. Método: Avaliamos o PRA em um modelo experimental de SDRA. Utilizamos 15 suínos da raça Landrace. Os animais foram sedados e intubados, em seguida, submetidos ao modelo experimental de SDRA desenvolvido na Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (LIM-09). Ao término da lesão, um grupo de 7 animais recebeu uma sequência randomizada de manobras de recrutamento de rastreio propostas (Pressões inspiratórias de 30, 35 e 40 cmH2O) seguidas da manobra de recrutamento máxima (Pressão inspiratória de 60 cmH2O). Os animais foram monitorados com TIE e Tomografia computadorizada por raio X (TC) durante todas as manobras de recrutamento. Outro grupo de 8 animais ,submetidos a mesma lesão e com medidas de TC e TIE, foi retirado do banco de dados do LIM-09 e também analisados. Utilizamos o programa IBM® SPSS® Statistics 9.0 e 20.0.Resultados:1) PRA calculado pela TIE atráves do ganho de complacência regional corrigido para hiperdistensão, comparado com TC, apresentou um R2=0,76. 2) PRA calculado pelo ganho de complacência regional corrigido para hiperdistensão combinado com o deslocamento vertical apresentou R2 = 0,91 comparado a TC .3) As manobras de rastreio não conseguiram predizer quantitativamente o PRA mas auxiliariam na correção da hiperdistensão. Conclusões: A TIE é capaz de avaliar o recrutamento alveolar a beira leito. O deslocamento vertical combinado com o ganho de complacência regional corrigida para hiperdistensão representam de forma semelhante a TC o comportamento pulmonar durante uma MRA. A aplicação de uma manobra de recrutamento de rastreio pode ser útil para uma manobra de recrutamento máxima mais segura / Introduction: The acute respiratory distress syndrome (ARDS) treatment demands a proper mechanical ventilation strategy. The alveolar recruitment maneuver (ARM) is an intervention applied in moderate and severe cases of ARDS. ARM is a transitory and controlled increase in mechanical ventilator pressure delivered to the lungs aiming to open previously collapsed alveoli. The electrical impedance tomography (EIT) is a valuable tool at bedside; it is able to monitor and to help during an ARM performance through the estimation of the alveolar recruitment potential (ARP). Objectives: 1) To compare the ARP with the EIT as a regional compliance improvement quantification adjusted for lung hyperdistention with CT. 2) To evaluate the \"volume vertical displacement\" at the same pressure as alveolar recruitment index using EIT and CT. 3) To estimate earlier the ARP using the EIT through a screening recruitment maneuver. Methods: We evaluated the ARP in an experimental model of ARDS. We studied 15 Landrace race pigs. Subjects were sedated, intubated and submitted to the ARDS experimental model developed at Medical investigation laboratory n ° 09, University of São Paulo. In the end of the lung injury, a group of 7 pigs received a randomized sequence of screening recruitment maneuvers (inspiratory pressures of 30, 35 and 40 cmH2O) followed by a maximum recruitment maneuver (inspiratory pressure of 60 cmH2O).EIT and x-ray computed tomography (CT) monitored the steps of each recruitment maneuver. Another group of 8 pigs, submitted to the same lesion and with measures of EIT and CT, were extracted from our data bank. Analysis was performed at IBM® SPSS® Statistics 20.0. Results: 1) ARP calculated by EIT (regional compliance improvement quantification) reached a R2=0,76 when compared to CT. 2) The combination of regional compliance improvement and volume vertical displacement obtained R2 = 0,91 when compared to CT 3) The screening recruitment maneuvers were not able to predict quantitatively the ARP, but they helped in the lung hyperdistension adjustment. Conclusions: EIT is able to evaluate the ARP at bedside. The combination of regional compliance improvement and volume vertical displacement give information similar to CT about the lung behavior during a ARM. The application of a recruitment screening maneuver might be useful for more safe ARM

Introdução: A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) apresenta alta incidência e mortalidade em pacientes de terapia intensiva. A ventilação mecânica é o principal suporte para os pacientes que apresentam-se com SDRA, entretanto ainda existe muito debate sobre a melhor estratégia ventilatória a ser adotada, pois a ventilação mecânica pode ser lesiva aos pulmões e aumentar a mortalidade se mal ajustada. Um dos principais mecanismos de lesão pulmonar induzida pela ventilação é o uso de volumes correntes altos, havendo evidência na literatura que a utilização de volumes correntes menores fornece uma ventilação dita protetora, a qual aumenta a probabilidade de sobrevivência. Objetivo: Explorar se uma estratégia ventilatória de alta frequência com pressão positiva (HFPPV) realizada através de um ventilador mecânico convencional (Servo-300) é capaz de permitir uma maior redução do volume corrente e estabilização da PaCO2 em um modelo de SDRA severa, inicialmente ventilado com uma estratégia protetora. Métodos: Estudo prospectivo, experimental que utilizou oito porcos que foram submetidos a uma lesão pulmonar através de lavagem pulmonar com soro fisiológico e ventilação mecânica lesiva. Em seguida, os animais foram ventilados com um volume corrente de 6 mL/kg, seguido de uma randomização de sequências diferentes de frequências respiratórias (30, 60, 60 com pausa inspiratória de 10 e 30%, 90, 120, 150, 60 com manobra de recrutamento alveolar mais titulação da PEEP e HFOV com 5 Hertz), até obter estabilização da PaCO2 entre 57 63 mmHg por 30 minutos. O ventilador Servo-300 foi utilizado para HFPPV e o ventilador SensorMedics 3100B utilizado para fornecer a ventilação oscilatória de alta frequência (HFOV). Dados são apresentados como mediana [P25th,P75th]. Principais Resultados: O peso dos animais foi de 34 [29,36] kg. Após a lesão pulmonar, a relação P/F, o shunt pulmonar e a complacência estática dos animais ficaram em 92 [63,118] mmHg, 26 [17,31] % e 11 [8,14] mL/cmH2O respectivamente. O PEEP total usado foi de 14 [10,17] cmH2O durante o experimento. Da frequência respiratória de 35 (e com volume corrente de 6 mL/kg) até a frequência ventilatória de 150 rpm, a PaCO2 foi 81 [78,92] mmHg para 60 [58,63] mmHg (P=0.001), o volume corrente (VT) progressivamente caiu de 6.1 [5.9,6.2] para 3.8 [3.7,4.2] mL/kg (P<0.001), a pressão de platô de 29 [26,30] para 27 [25,29] cmH2O (P=0.306) respectivamente. Não houve nenhum comprometimento hemodinâmico ou da oxigenação, enquanto os animais utilizaram a FiO2 = 1. Conclusões: Utilizando-se de uma ventilação mecânica protetora, a estratégia de HFPPV realizada com um ventilador mecânico convencional em um modelo animal de SDRA severa permitiu maior redução do volume corrente, bem como da pressão de platô. Esta estratégia também permitiu a manutenção de PaCO2 em níveis clinicamente aceitáveis / Introduction: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) has a high incidence and mortality between critical ill patients. The mechanical ventilation is the most important support for these patients with ARDS. However, until now there is an important debate about how is the best ventilatory strategy to use, because the mechanical ventilation if not well set can cause lung injury and increase mortality. The use of high tidal volume is one of the most important mechanics of ventilation induced lung injury and there is evidence in the literature that using low tidal volume is a protective ventilation with better survival. Objective: To explore if high frequency positive pressure ventilation (HFPPV) delivered by a conventional ventilator (Servo-300) is able to allow further tidal volume reductions and to stabilize PaCO2 in a severe acute respiratory distress syndrome (ARDS) model initially ventilated with a protective ventilation. Methods: A prospective and experimental laboratory study where eight Agroceres pigs were instrumented and followed by induction of acute lung injury with sequential pulmonary lavages and injurious ventilation. Afterwards, the animals were ventilated with a tidal volume of 6 mL/kg, followed by a randomized sequence of respiratory rates (30, 60, 60 with pauses of 10 and 30% of the inspiratory time, 90, 120, 150, 60 with alveolar recruitment maneuver and PEEP titration and 5 Hertz of HFOV), until PaCO2 stabilization between 57 63 mmHg for 30 minutes. The Servo-300 ventilator was used for HFPPV and the ventilator SensorMedics 3100B was used for HFOV. Data are shown as median (P25th,P75th). Measurements and Main Results: Animals weight was 34 [29,36] kg. After lung injury, the P/F ratio, pulmonary shunt and static compliance of animals were 92 [63,118] mmHg, 26 [17,31] % and 11 [8,14] mL/cmH2O respectively. The total PEEP used was 14 [10,17] cmH2O throughout the experiment. From the respiratory rates of 35 (while ventilating with 6 mL/kg) to 150 breaths/ minute, the PaCO2 was 81 [78,92] mmHg and 60 [58,63] mmHg (P=0.001), the tidal volume progressively felt from 6.1 [5.9,6.2] to 3.8 [3.7,4.2] mL/kg (P<0.001), the plateau pressure was 29 [26,30] and 27[25,29] cmH2O (P=0.306) respectively. There were no detrimental effects in the hemodynamics and blood oxygenation, while the animals were using a FiO2 = 1. Conclusions: During protective mechanical ventilation, HFPPV delivered by a conventional ventilator in a severe ARDS swine model allows further tidal volume reductions. This strategy also allowed the maintenance of PaCO2 in clinically acceptable levels

INTRODUÇÃO: Em 1994, a Conferência de Consenso Americano-Europeu estabeleceu pela primeira vez critérios diagnósticos para definir a Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo, critérios estes utilizados desde então em adultos e crianças. Em 2012, uma nova definição - a chamada definição de Berlim - foi proposta para adultos, porém sem referências quanto à sua aplicabilidade na faixa etária pediátrica. O objetivo deste estudo foi avaliar a prevalência, os desfechos e os fatores associados à ocorrência de Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo em crianças, utilizando a definição de Berlim, em comparação à definição da Conferência de Consenso Americano-Europeu. MÉTODOS: Estudo de coorte prospectivo, multicêntrico, realizado entre março e setembro de 2013 em oito Unidades de Terapia Intensiva Pediátrica no estado de São Paulo. Todas as crianças de 1 mês a 15 anos admitidas nos centros participantes foram consideradas elegíveis e avaliadas diariamente quanto à presença de Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo, de acordo com as definições da Conferência de Consenso Americano-Europeu e de Berlim, com os respectivos desfechos. RESULTADOS: Dentre os 562 pacientes admitidos no estudo, 58 (10,3%) e 57 (10%) pacientes desenvolveram Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo, de acordo com as definições da Conferência de Consenso Americano-Europeu e de Berlim, respectivamente. Dentre os pacientes diagnosticados, conforme a definição de Berlim, nove (16%) tiveram Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo leve, 21 (37%) moderada e 27 (47%) grave. Em comparação com pacientes que não desenvolveram a síndrome, pacientes com Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo tiveram maior número de comorbidades, maiores escores de gravidade à admissão, maior tempo de internação hospitalar, maior duração de ventilação mecânica e maior mortalidade (p < 0,05). As comparações de desfechos entre as três categorias de gravidade de acordo com a definição de Berlim mostraram diferenças significativas no número de dias livres de ventilação mecânica (21, 20 e 5 dias, p < 0,001) e de mortalidade (0, 15% e 41%, p=0,02) entre pacientes com Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo leve, moderada e grave, respectivamente. Estas diferenças foram observadas apenas para pacientes com Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo grave em relação aos outros dois grupos. Não foram observadas diferenças no tempo de internação em UTI e tempo de internação hospitalar entre as três categorias de gravidade. CONCLUSÕES: A definição de Berlim é capaz de identificar um subgrupo de pacientes com piores desfechos, conforme demonstrado pelo menor número de dias livres de ventilação mecânica e maior mortalidade em crianças com Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo grave / INTRODUCTION: In 1994, the American-European Consensus Conference first established the diagnostic criteria to define Acute Respiratory Distress Syndrome. Since then, these criteria have been used to define the syndrome in both adults and children. In 2012, a new definition - the so-called Berlin definition - was proposed to be used in adults, but no references were made regarding its applicability in children. The objective of this study was to evaluate the prevalence, outcomes and risk factors associated with the development of Acute Respiratory Distress Syndrome in children according to the Berlin definition as compared with the American-European Consensus Conference definition. METHODS: A prospective, multicenter cohort study conducted from March to September 2013 at eight Pediatric Intensive Care Units located at the state of Sao Paulo. All children aged 1 month to 15 years old who met eligibility criteria were evaluated daily for the presence of Acute Respiratory Distress Syndrome according to the American-European Consensus Conference and the Berlin definitions, and related outcomes. RESULTS: Of the 562 patients included, Acute Respiratory Distress Syndrome developed in 58 (10.3%) and 57 (10%) patients, according to the American-European Consensus Conference and the Berlin definitions, respectively. Among patients diagnosed according to the Berlin definition, 9 (16%) were classified as mild, 21 (37%) moderate, and 27 (47%) severe. Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome had a significantly higher number of comorbidities, higher severity scores at admission, longer hospital length of stay, longer duration of mechanical ventilation and higher mortality (p < 0.05) than patients who did not develop the syndrome. Comparisons across the three severity categories according to the Berlin definition showed significant differences in the number of ventilator-free days (21, 20 and 5 days, p < 0.001) and mortality (0.15% and 41%, p < 0.02) for patients with mild, moderate and severe Acute Respiratory Distress Syndrome, respectively. Differences were observed only for patients with severe Acute Respiratory Distress Syndrome compared with the two other severity groups. No differences in Pediatric Intensive Care or hospital length of stay were observed across the three categories. CONCLUSIONS: The Berlin definition can identify a subgroup of patients with distinctly worse outcomes, as shown by the reduced number of ventilator-free days and higher mortality for children with severe Acute Respiratory Distress Syndrome

Estudo clínico prospectivo, em 11 pacientes com SARA ou LPA, avaliando o comportamento regional da densidade do tecido pulmonar e do colapso alveolar ao longo dos três eixos do espaço. Foram realizadas tomografias seriadas, após manobra de recrutamento inicial e após níveis de PEEP progressivamente decrescentes. Regressão linear múltipla (R2=0.83) mostrou importante gradiente no eixo gravitacional (p<0.001) e não no sentido céfalo-caudal (p<0.001), nem da direita para a esquerda (p<0.05). Isto corrobora o conceito do pulmão líquido, em que a resultante das pressões exercidas pelo diafragma, estruturas mediastinais e derrames seria transmitida uniformemente pelo tecido pulmonar. Cada um destes níveis isogravitacionais tem uma pressão crítica de fechamento (Pclosing), que é maior do que a pressão superimposta calculada. PEEP tem um efeito homogeneizador sobre o parênquima pulmonar. Dentre os parâmetros clínicos estudados, Pflex mostrou a pior correlação com colapso pulmonar documentado enquanto PO2 e a complacência máxima se mostraram equivalentes. / A prospective clinical study performed on 11 patients with ARDS or ALI with the intention of studying the regional behavior of lung tissue density and alveolar collapse along the three spatial axes. An initial recruitment maneuver was followed by multiple semi-complete CT scans at descending levels of PEEP. Multiple linear regression (R2=0.83) showed a gravitational gradient of densities and collapse (p<0.001) and no cephalo-caudal (p<0.001) or right-toleft increase (p<0.05), corroborating the liquid-like behavior of the lung. Pressure exerted by mediastinal structures, chest wall and effusions is transmitted uniformly throughout the lung. PEEP has a homogenizing effect on lung parenchyma. Among commonly used clinical surrogates, Pflex showed the worst correlation with actual lung collapse, while arterial PO2 and compliance were equivalent.

Des études adultes sur l’œdème pulmonaire lésionnel et le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë ont mené à l’établissement de recommandations sur les stratégies de ventilation mécanique à employer chez ces patients. Cependant, il n’est pas clair si les recommandations adultes sont également bénéfiques pour l’enfant. Objectif Décrire les stratégies de ventilation mécanique employées chez les enfants atteints d’un œdème pulmonaire lésionnel. Méthodes Étude épidémiologique transversale tenue dans 59 unités de Soins Intensifs Pédiatriques de 12 pays en Amérique du Nord et en Europe. Six jours d’étude ont eu lieu entre juin et novembre 2007. Les enfants atteints d’un œdème pulmonaire lésionnel étaient inclus et des données sur la sévérité de leur maladie, les paramètres de ventilation mécanique et les thérapies adjuvantes employées ont été recueillies. Résultats Des 3823 enfants dépistés, 414 (10.8%) avaient un œdème pulmonaire lésionnel et 165 (40%) ont été inclus dans l’étude (124 étaient sous ventilation mécanique conventionnelle, 27 sous ventilation à haute fréquence par oscillation et 14 sous ventilation non invasive). Dans le groupe sous ventilation conventionnelle, 43.5% étaient ventilés avec un mode contrôlé à pression, le volume courant moyen était de 8.3±3.3 ml/kg et l’utilisation de la PEP et FiO2 était hétérogène. Conclusions Cette étude démontre une hétérogénéité dans les stratégies de ventilation mécanique employées chez les enfants souffrant d’un œdème pulmonaire lésionnel. Celle-ci pourrait être en partie reliée à la robustesse des critères diagnostiques actuellement utilisés pour définir l’ALI/SDRA. Une évaluation rigoureuse de ces stratégies est nécessaire pour guider la standardisation des soins et optimiser l’issue de ces patients. / Acute Lung Injury and Acute Respiratory Distress Syndrome are life-threatening conditions frequently leading to respiratory support with mechanical ventilation. Studies on mechanical ventilation strategies in adult patients have led to lung protective ventilation recommendations. However, there are few pediatric clinical trials on optimal mechanical ventilation management in Acute Lung Injury and it is still unclear if strategies studied in adults are equally beneficial to children. Objective Describe mechanical ventilation strategies in Acute Lung Injury in children. Methods Cross-sectional study for six 24-hour periods from June to November 2007 across 59 Pediatric Intensive Care Units in 12 countries in North America and Europe. We identified children meeting Acute Lung Injury criteria and collected detailed information on illness severity, mechanical ventilation support and use of adjunctive therapies. Results Of 3823 patients screened, 414 (10.8%) were diagnosed with Acute Lung Injury and 165 were included in the study (124 received conventional mechanical ventilation, 27 high frequency oscillatory ventilation, 14 non-invasive mechanical ventilation). In the conventional mechanical ventilation group, 43.5% were ventilated in a pressure control mode, the mean tidal volume was 8.3±3.3 ml/kg and there was no clear relationship between PEEP and FiO2 delivery. Conclusions Our study reveals inconsistent mechanical ventilation practice and use of adjunctive therapies in children with Acute Lung Injury. Rigorous evaluation of ventilator management strategies in children with an Acute Lung Injury are urgently needed to guide standardization of care and optimize clinical outcomes.

Le Syndrome de Détresse Respiratoire Aiguë (SDRA) est une maladie inflammatoire courante en service de réanimation qui touche environ 10% des patients. Une augmentation pathologique de la rigidité et/ou de l'adhésion des leucocytes des patients atteints du SDRA semble être un des facteurs déclenchants majeurs de la maladie. Nous avons utilisé la microfluidique pour mimer le passage des cellules dans les capillaires pulmonaires. L'observation du passage de cellules modèles (lignée monocytaire humaine THP-1) dans des constrictions microfluidiques (H=12µm et W=6µm) a permis de mesurer leur temps d'entrée. Ensuite nous avons incubé des cellules dans des sérums issus de malades et étudié leurs caractéristiques de passage dans des constrictions microfluidiques en fonction du temps d'incubation et de la concentration en sérum. Ces résultats sont ensuite comparés à la composition des sérums en cytokines (IL-1&#946;, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, TNF-&#945;, TGF-&#946; et INF-&#947;). Des corrélations entre l'IL-8, IL-1&#946;, le TNF-&#945; et le temps d'entrée ont été trouvés. Ces deux cytokines peuvent jouer un rôle dans la rigidité cellulaire lors de cette maladie. En incubant ainsi nos cellules avec les recombinants humains (IL-8, IL-1&#946; et Tnf-&#945;), nous avons constaté une augmentation de la rigidité des cellules. D'un point de vue médical nous avons montré que l'utilisation d'anticorps bloquants anti IL-8, anti IL-1&#946; et anti TNF-&#945; permet de protéger les cellules. / The project consists in using microfluidic devices to test human leukocyte behavior in microcirculation. Adult Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is a disease that affects numerous patients in intense care services with a rate of death 50%. It is triggered to the sequestration of neutrophils within the lung microvasculature. There is neither diagnostic nor efficient treatment now. We study the properties of the passage of THP-1, and real neutrophils in micro-channels of width 6µm. In order to improve the understanding of SDRA, we also incubate models cells in patient's serums who are suffering from ARDS and diagnostic tools are being developed in collaboration with the hospitals of Marseille.

Submitted by Susiane de Oliveira Klefens Barbosa (btsusi@yahoo.com.br) on 2018-04-10T12:20:42Z No. of bitstreams: 1 TESE _ Susiane de Oliveira Klefens Barbosa 2018.pdf: 1518184 bytes, checksum: 6d5b1e7635afb78dfefe1890eea01151 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Pizzani null (luciana@btu.unesp.br) on 2018-04-10T19:22:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barbosa_so_dr_bot.pdf: 1518184 bytes, checksum: 6d5b1e7635afb78dfefe1890eea01151 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-10T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barbosa_so_dr_bot.pdf: 1518184 bytes, checksum: 6d5b1e7635afb78dfefe1890eea01151 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) caracteriza-se por processo inflamatório que leva à quebra da barreira alvéolo-capilar com desenvolvimento de edema intersticial e alveolar, diminuição da complacência pulmonar, hipertensão pulmonar, desequilíbrio da relação ventilação/perfusão e hipoxemia refratária à administração de oxigênio. Apesar do progresso no entendimento de sua fisiopatologia e consequente avanço em estratégias terapêuticas de pacientes com SDRA, a mortalidade permanece elevada. Entre os mecanismos que levam a síndrome, várias evidências sugerem que pacientes portadores de SDRA estão expostos a elevado grau de estresse oxidativo (EO) induzido por ampla variedade de eventos. Por essa razão é fundamental a compreensão do papel do EO tanto na instalação como na perpetuação do processo infamatório que ocorre na doença. No entanto, apesar do uso de antioxidantes ter mostrado algum benefício na evolução da doença, ainda não há evidência clínica para sua utilização rotineira na prática. O licopeno é um carotenoide sem atividade provitamina A encontrado principalmente no tomate e nas frutas vermelhas. Em decorrência de seu grande número de duplas ligações conjugadas, o licopeno é considerado um dos melhores antioxidantes entre os carotenoides. Além disso, é um dos mais potentes antioxidantes encontrados no organismo humano, apresentando potência antioxidante 100 vezes maior do que a vitamina E e a vitamina C. A ventilação mecânica convencional protetora (VMC) constitui um dos principais pilares do tratamento da SDRA, sendo capaz de modificar a evolução da doença e reduzir a mortalidade. Baseado nos efeitos protetores da ventilação oscilatória de alta frequência (VOAF) sobre a SDRA, anteriormente descritos pelo grupo, bem como o potencial papel antioxidante e antiinflamatório do licopeno, nossa hipótese é que esse carotenoide exerce efeito protetor adicional em modelo experimental de SDRA. O objetivo do estudo foi investigar os efeitos da suplementação com licopeno sobre o EO pulmonar, por meio da capacidade antioxidante total (TAP) e dano oxidativo do DNA (teste do Cometa), em modelo experimental de lesão pulmonar induzida em coelhos ventilados com VMC e VOAF, comparando-os com grupo controle. Também foram avaliadas a histologia pulmonar e a inflamação pela contagem de células de neutrófilos no lavado broncoalveolar. Cinquenta e cinco coelhos foram instrumentados com traqueostomia, acessos vasculares e ventilados mecanicamente. Os animais suplementados receberam 10mg/Kg de licopeno durante 21 dias antes do experimento. A lesão pulmonar foi induzida por infusão traqueal de salina aquecida (30mL/Kg, 38°C). Foram formados os seguintes grupos experimentais: animais sadios foram submetidos a eutanásia para compor o grupo baseline sem suplementação: GBL; n=5 e baseline suplementado com licopeno: GBLL; n=5, animais sadios submetidos à VM Protetora, sem suplementação denominado grupo controle GC; n=5, animais submetidos à indução da lesão pulmonar e tratamento com ventilação mecânica e suplementados com licopeno GVMCL; n=10 e sem suplementação GVMC; n=10, com LP submetidos à VOAF e suplementados com licopeno GVAFL; n=10 e sem suplementação GVAF; n=10. Após a confirmação da lesão pulmonar, as gasometrias foram realizadas a cada 30 minutos pelas 4 horas de duração do protocolo experimental. O nível de significância foi de 5%. Comparando os momentos, antes e depois da lesão pulmonar em cada grupo, houve piora significante da oxigenação e também diminuição da complacência pulmonar estática em todos os grupos. Após 4 horas, os grupos tratados com VOAF, com e sem licopeno, e o grupo sob VMC protetora com licopeno, apresentaram melhora significante em relação ao grupo VMC protetora sem suplementação, apresentando relação de PaO2/FiO2 semelhante aos momentos antes da indução da lesão pulmonar e em relação ao GC. A contagem de neutrófilos no lavado broncoalveolar mostrou que os grupos GVMCL e GVAFL, apresentaram valores significantemente menores em comparação com os animais sem suplementação. GC, GVAFL e GVMCL apresentaram escore de lesão histológica significantemente menor quando comparados com os grupos sem suplementação. Quanto ao TAP no tecido pulmonar, não houve diferença estatística entre os grupos. O dano do DNA nos linfócitos, comparando os animais sob VMC protetora, foi significantemente mais baixo nos animais suplementados com licopeno. Este estudo demonstra que independentemente do modo ventilatório, a suplementação prévia com licopeno melhora a oxigenação, reduz a lesão inflamatória bem como a lesão histopatológica nos animais, assemelhando-se aos benefícios propostos pela VOAF, e minimiza o dano no DNA nos animais sob VMC protetora com suplementação em relação aos animais sob mesma ventilação. / Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is characterized by inflammatory process that leads to the breakdown of the alveolar-capillary barrier with the development of interstitial and alveolar edema, decreased pulmonary compliance, pulmonary hypertension, impaired ventilation and perfusion, and hypoxemia refractory to administration of oxygen. Despite better understanding in pathophysiology and consequent advancement in therapeutic strategies for ARDS patients, mortality remains high. Although the exact mechanism leading to ARDS is unknown, several evidences suggest that patients with the syndrome are exposed to a high degree of oxidative stress. For this reason it is important to understand the role of oxidative stress in both, initiation and progress of inflammatory process that occurs in the disease. However, although the use of antioxidants has shown some benefit in ARDS evolution, there is still no clinical evidence for its use in practice routine. Lycopene is a carotenoid with no provitamin A activity found mainly in tomatoes and red fruits. Due to its large number of double conjugated bonds, lycopene is considered one of the best antioxidants among carotenoids. In addition, it is one of the most potent antioxidants found in the human body, with antioxidant potency 100 times higher than vitamin E and vitamin C. Conventional mechanical ventilation (CMV) is the main ARDS treatment, capable of modifying disease evolution and reducing mortality. Based on the protective effects of high frequency oscillatory ventilation (HFOV) on ARDS, previously described by our group, as well as the potential antioxidant and antiinflammatory role of lycopene, our hypothesis is that this carotenoid has additional protective effect in ARDS model. The aim of this study was to investigate the effects of lycopene supplementation on pulmonary oxidative damage, analyzing total antioxidant performance (TAP) and oxidative DNA damage (Comet Assay), in an experimental induced lung injury model in rabbits, ventilated by CMV and HFOV compared to control group. Pulmonary histology and neutrophil cell counts were also evaluated. Fifty-five rabbits were instrumented with tracheostomy, vascular accesses and mechanically ventilated. Supplemented animals received 10mg/ kg of lycopene for 21 days prior to the experiment. Lung injury was induced by tracheal infusion of warm saline (30mL/ kg, 38°C). The following experimental groups were: healthy animals submitted to euthanasia to compose the baseline group without supplementation: GBL; n = 5 and baseline supplemented with lycopene: GBLL; n = 5, healthy animals submitted to Protective CMV, without supplementation, denominated GC control group; n = 5, animals submitted to lung injury induction and mechanical ventilation treatment and supplemented with lycopene GVMCL; n = 10 and without supplementation GVMC; n = 10, animals with LP submitted to HFOV and supplemented with lycopene GVAFL; n = 10 and without supplementation GVAF; n = 10. After confirming lung injury induction, blood gases were performed every 30 minutes during the 4 hours of the experimental protocol. The level of significance was 5%. Comparing the moments before and after the pulmonary injury induction in each group, there was a significant worsening of oxygenation and decrease in static lung compliance in all groups after injury induction. After 4 hours, groups treated with HFOV, with and without lycopene supplementation, and group with lycopene supplementation and submitted protective CMV, showed a significant improvement compared to Protective CMV group without supplementation, showing PaO2/FiO2 ratio similar to the moments before the pulmonary induction and CG. Neutrophil count in bronchoalveolar lavage showed that GVMCL and GVAFL groups presented significantly lower comparing with animals without supplementation. GC, GVAFL and GVMCL had a significantly lower histological injury score compared to groups without supplementation. TAP in lung tissue showed no statistical difference among groups. DNA damage on lymphocytes comparing animals submitted to protective CMV was significantly lower in animals supplemented with lycopene. This study demonstrates that independent of the ventilatory mode, prior lycopene supplementation improves oxygenation, reduced inflammatory injury, as well as histopathological injury score in this lung injury animal model. Both HFOV groups, and animals submitted to protective CMV and supplemented with lycopene showed reduced DNA-free damage compared to animals under de same ventilation without supplementation. / FAPESP: 2014/15683-9

Estudo clínico prospectivo, em 11 pacientes com SARA ou LPA, avaliando o comportamento regional da densidade do tecido pulmonar e do colapso alveolar ao longo dos três eixos do espaço. Foram realizadas tomografias seriadas, após manobra de recrutamento inicial e após níveis de PEEP progressivamente decrescentes. Regressão linear múltipla (R2=0.83) mostrou importante gradiente no eixo gravitacional (p<0.001) e não no sentido céfalo-caudal (p<0.001), nem da direita para a esquerda (p<0.05). Isto corrobora o conceito do pulmão líquido, em que a resultante das pressões exercidas pelo diafragma, estruturas mediastinais e derrames seria transmitida uniformemente pelo tecido pulmonar. Cada um destes níveis isogravitacionais tem uma pressão crítica de fechamento (Pclosing), que é maior do que a pressão superimposta calculada. PEEP tem um efeito homogeneizador sobre o parênquima pulmonar. Dentre os parâmetros clínicos estudados, Pflex mostrou a pior correlação com colapso pulmonar documentado enquanto PO2 e a complacência máxima se mostraram equivalentes. / A prospective clinical study performed on 11 patients with ARDS or ALI with the intention of studying the regional behavior of lung tissue density and alveolar collapse along the three spatial axes. An initial recruitment maneuver was followed by multiple semi-complete CT scans at descending levels of PEEP. Multiple linear regression (R2=0.83) showed a gravitational gradient of densities and collapse (p<0.001) and no cephalo-caudal (p<0.001) or right-toleft increase (p<0.05), corroborating the liquid-like behavior of the lung. Pressure exerted by mediastinal structures, chest wall and effusions is transmitted uniformly throughout the lung. PEEP has a homogenizing effect on lung parenchyma. Among commonly used clinical surrogates, Pflex showed the worst correlation with actual lung collapse, while arterial PO2 and compliance were equivalent.

Introdução: Durante o inverno de 2009, o vírus influenza A(H1N1)09pdm surgiu e se espalhou globalmente. A infecção por este vírus pode induzir a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) em alguns pacientes. O dano alveolar difuso (DAD), padrão histopatológico principal da SDRA, tem etiologia multifatorial, sendo possível que a imunopatologia seja diferente nas várias apresentações do DAD. Objetivo: Descrever, quantificar e comparar a imunopatologia viral (influenza A (H1N1) pdm09) e não-viral em casos de autópsia com dano alveolar difuso. Métodos: Foram analisados tecidos pulmonares de autopsia de 44 pacientes, sendo divididos em 3 grupos: grupo H1N1 (n=15), caracterizado por DAD secundário à influenza A(H1N1)pdm09; grupo SDRA (n=13), caracterizado por pacientes com DAD exsudativo de causas não-pulmonares; e o grupo de controle (n=16) com indivíduos que faleceram de causas não-pulmonares. Foram utilizadas as técnicas de imunohistoquímica e análise de imagem para quantificar, no parênquima pulmonar e nas pequenas vias aéreas, os marcadores de células imunes. Resultados: Foi observada uma elevada densidade celular de linfócitos T CD4+ e T CD8+, células Natural Killer CD57+, células dendríticas CD83+ e granzima A+ no parênquima pulmonar do grupo H1N1 (p < 0,05) em relação aos outros grupos. Na análise das pequenas vias aéreas, observou-se uma menor densidade célular de mastócitos (triptase), células dendríticas (CD207), e um aumento de IL-17 nos grupos H1N1 e SDRA, além de um aumento do número de granzimas A+ e diminuição de celulas dendríticas (CD83) apenas no grupo H1N1 (p < 0,05). Conclusão: O DAD causado pelo vírus influenza A (H1N1) pdm09 está associado com um fenótipo citotóxico inflamatório diferente do DAD de causas não-virais, com uma resposta parcialmente divergente no parênquima pulmonar em relação às pequenas vias aéreas / Rationale: The pandemic influenza A (H1N1) virus emerged in 2009 and spread globally. This virus infection can induce acute respiratory distress syndrome (ARDS) in some patients. Diffuse alveolar damage (DAD), which is the histological surrogate for ARDS, has a multifactorial etiology. Therefore, it is possible that the immunopathology differs among the various presentations of DAD. Objectives: To compare the lung immunopathology of viral (influenza A(H1N1)pdm09) to non-viral, extrapulmonary etiologies in autopsy cases with DAD. Methods: The lung tissue of 44 patients, was divided into 3 groups: the H1N1 group (n=15) characterized by DAD due to influenza A(H1N1)pdm09 infection; the ARDS group (n=13), characterized by patients with exudative DAD due to non-pulmonary causes; and the control group (n=16), consisting of patients with non-pulmonary causes of death. Measurements and main results: Immunohistochemistry and image analysis were used to quantify, in the lung parenchyma and small airways, several immune cell markers. There was higher expression of CD4+ and CD8+ T lymphocytes, CD83+ dendritic cells, granzyme A+ and natural killer+ cell density in the lung parenchyma of the H1N1 group (p < 0,05). In the small airways, there was a lower cell density of tryptase+ mast cells and dendritic+ cells and an increase of IL-17 in both DAD groups, with an increased number of granzyme A in H1N1 group (p < 0,05). Conclusion: DAD due to viral A(H1N1)pdm09 is associated with a cytotoxic inflammatory phenotype that is different from non-viral causes of DAD, with partially divergent responses in the parenchyma relative to the small airways.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-26T13:39:38Z No. of bitstreams: 1 aydramendesalmeidabianchi.pdf: 1447064 bytes, checksum: 5e432ac627c643fd1832440690fe8539 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-03-03T14:05:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 aydramendesalmeidabianchi.pdf: 1447064 bytes, checksum: 5e432ac627c643fd1832440690fe8539 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T14:05:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 aydramendesalmeidabianchi.pdf: 1447064 bytes, checksum: 5e432ac627c643fd1832440690fe8539 (MD5) Previous issue date: 2015-03-09 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Introdução: A posição prona tem sido estudada como estratégia ventilatória em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo. Seus benefícios, inclusive com redução da mortalidade, estão bem estabelecidos nas formas graves da síndrome, mas não em formas mais leves. Objetivo: Investigar o efeito da posição prona nas trocas gasosas, inflamação e histologia pulmonar, em modelo experimental de lesão pulmonar aguda leve em ratos. Métodos: A lesão pulmonar aguda foi induzida em ratos Wistar, machos, adultos, através da injeção de lipopolissacarídeo da Escherichia coli (5 mg/Kg). Após 24 h, os animais com PaO2/FIO2 entre 200 e 300 mmHg foram anestesiados e randomizados dentro de 2 grupos de acordo com a sua posição durante a ventilação (prona [n=6] e supina [n=6]). Ambos os grupos foram comparados com um grupo controle [n=5] que recebeu solução salina a 0,9% intraperitoneal e foi ventilado em posição supina. Todos os grupos foram ventilados por 1 h em modo ventilatório volumecontrolado, com volume corrente de 6 ml/Kg, frequência respiratória de 80 irpm, pressão positiva ao final da expiração de 5 cmH2O e uma fração inspirada de oxigênio de 1. Resultados: O escore de lesão pulmonar foi significativamente maior no grupo LPS-supino, em comparação com os grupos LPS-prono e controle (0,32 ± 0,03; 0,17 ± 0,03 e 0,13 ± 0,04, respectivamente) (p < 0,001), devido a uma maior infiltração de neutrófilos no espaço intersticial e maior presença de debris proteicos na luz alveolar. Esta maior lesão pulmonar no grupo LPS-supino foi observada tanto nas regiões pulmonares dependentes da gravidade (dorsal no grupo supino e ventral no grupo prono – 0,34 ± 0,05 e 0,22 ± 0,04, respectivamente) (p < 0,05), quanto nas não dependentes (ventral no grupo supino e dorsal no grupo prono – 0,29 ± 0,04 e 0,13 ± 0,04, respectivamente) (p < 0,05). O contagem de neutrófilos no LBA foi maior no grupo LPS-supino, comparado com os grupos LPS prono e controle. Não houve diferenças significativas na relação peso úmido/peso seco e nas trocas gasosas entre os três grupos. Conclusões: Neste modelo experimental de lesão pulmonar aguda leve extrapulmonar, a ventilação em posição prona por 1 hora, quando comparada com a ventilação em posição supino, associou-se a menor lesão e inflamação pulmonar, mas sem impacto na oxigenação arterial e no edema pulmonar. / Introduction: Prone position has been studied as a ventilator strategy among patients with acute respiratory distress syndrome. The benefits of prone position ventilation, including reduction in the mortality, are well demonstrated in the severe but not in milder forms of this syndrome. We therefore investigated the effects of the prone position on arterial blood gases, lung inflammation and histology in an experimental model of mild acute lung injury in rats. Methods: Acute lung injury was induced in adult male Wistar rats by intraperitoneal Escherichia coli lipopolysaccharide injection (5 mg/kg). After 24h, the animals with PaO2/FIO2 between 200 and 300 mmHg were anesthetized and randomized into 2 groups according to their position during ventilation (prone [n=6] and supine [n=6]). Both groups were compared to a control group (n=5) that received intraperitoneal saline and was ventilated in the supine position. All of the groups were ventilated for 1h with volume-controlled ventilation mode, with tidal volume of 6 ml/kg, respiratory rate of 80 breaths/min, positive end-expiratory pressure of 5 cmH2O, and an inspired oxygen fraction of 1. Results: Significantly higher lung injury scores were observed in the LPS-supine group compared to LPS-prone and control groups (0.32 ± 0.03; 0.17 ± 0.03 and 0.13 ± 0.04, respectively) (p<0.001), mainly due to a higher neutrophil infiltration level in the interstitial space and more proteinaceous debris in the airspaces. Similar differences were observed when the gravitational dependent lung regions (dorsal in the supine group and ventral in the prone group – 0.34 ± 0.05 and 0.22 ± 0.04, respectively) (p < 0.05) and non-dependent lung regions (ventral in the supine group and dorsal in the prone group – 0.29 ± 0.04 and 0.13 ± 0.04, respectively) (p < 0.05) were analyzed separately. The BAL neutrophil content was also higher in the LPS-supine group compared to the LPSprone and control groups. There were no significant differences in the wet/dry ratio and gas exchange levels among the three groups. CONCLUSIONS: In this experimental extrapulmonary mild acute lung injury model, prone position ventilation for 1 hour, when compared with supine position ventilation, was associated with lower lung inflammation and injury, but without any impact on arterial oxygenation and lung edema.