A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é uma das principais causas de morbidade crônica e mortalidade em todo o mundo e tem como principal manifestação o enfisema pulmonar, caracterizado pelo contínuo e progressivo remodelamento dos componentes da matriz extracelular (MEC). De acordo com estudos experimentais e clínicos esse remodelamento pode ser atribuído à ação proteolítica das metaloproteases de matriz (MMPs), especialmente da MMP-12, sobre os componentes da MEC, sendo a elastina considerada, até recentemente, a principal fibra alvo da proteólise. Dessa forma, só recentemente tem sido esclarecida a importância de outros componentes da MEC e outras MMPs, como as colagenases, no remodelamento da MEC. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a progressão do remodelamento das fibras no parênquima pulmonar e a expressão gênica das MMPs no início do desenvolvimento do enfisema. Para isso camundongos C57BL/6 receberam instilação intranasal de elastase pancreática suína (PPE 0,667 UI / Grupos ELA: n=40) ou o mesmo tratamento com solução salina (NaCl 0,9% / Grupos controle SAL: n=40). Os animais foram anestesiados, eutanasiados e separados em sub-grupos iguais (n=8) de acordo com o tempo após a instilação de PPE (1, 3, 6 horas, 3 e 21 dias) para remoção dos seus pulmões. Foram medidos o intercepto linear médio (Lm) e as proporções do volume de colágeno tipo I e tipo III, elastina e fibrilina. A expressão gênica para metaloproteinases (MMP-1a, MMP-1b, MMP-8, MMP-12 e MMP-13) no parênquima pulmonar foi avaliada por RT-PCR em tempo real. Os resultados demonstraram que o Lm aumentou desde 3 horas após a instilação de PPE, atingindo os maiores aumentos no 3º e 21º dias, sugerindo uma progressão no alargamento alveolar. Em comparação com o grupo SAL, os grupos ELA apresentaram uma diminuição no colágeno tipo I (no 3º dia) e colágeno tipo III (a partir de 6 horas até 3 dias) em tempos posteriores ao aumento da expressão gênica para MMP-8 (a partir de 3 até 6 horas) e - 13 (a partir de 1 até 6 horas). Após 21 dias, o colágeno tipo III apresentou aumento e o colágeno tipo I retornou a valores semelhantes aos do seu respectivo grupo controle. A expressão gênica para MMP-12 aumentou nos grupos ELA em tempos anteriores (3 e 6 horas) aos que constatamos a redução na proporção de elastina no pulmão (3º dia), reforçando a importância já estabelecida da MMP-12 na quebra deste componente da MEC. A proporção de volume de elastina aumentou no grupo ELA em relação ao respectivo grupo SAL no 21º dia. Não houve aumento na expressão gênica da MMP-1b em nenhum momento e a MMP-1a não teve expressão mensurável em nenhum dos grupos. Não foram observadas diferenças entre os grupos experimentais na avaliação da fibrilina. Nossos resultados serão úteis para melhor elucidar as alterações dinâmicas nos componentes da MEC e a importância, não só da metaloelastase, mas também das colagenases em estágios iniciais do enfisema, fornecendo novas ferramentas para futuros estudos sobre possíveis alvos terapêuticos / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major cause of chronic morbidity and mortality worldwide and has as the major manifestation pulmonary emphysema in which the components of the extracellular matrix (ECM) are in a continuous process of remodeling. According to experimental and clinical studies that remodeling can be attributed to proteolytic action of matrix metalloproteinases (MMPs), particularly MMP-12, on the ECM components, with elastin being considered until recently, the primary target fiber of proteolysis. Therefore, only recently has been clarified the importance of other components of the ECM and other MMPs such as collagenases on ECM remodeling. Thus, the objective of this study was to analyze the progression of lung parenchymal fibers remodeling and the gene expression of MMPs in the early development of emphysema. For this C57BL/6 mice were given intranasal instillation of porcine pancreatic elastase (PPE 0,667 IU / ELA groups: n=40) or the same treatment with saline (0.9% NaCl / SAL Control groups: n=40). The animals were anesthetized and euthanized divided into equal sub-groups (n=8) according to time after PPE instillation (1, 3, 6 hours, 3 and 21 days) to remove their lungs. The mean linear intercept (Lm) and the volume proportions of type I and type III collagen, elastin and fibrillin were measured. Gene expression of metalloproteinases (MMP-1a, 1b-MMP, MMP-8, MMP-12 and MMP-13) in the lung parenchyma was evaluated by Real Time RT-PCR. The results demonstrated that the Lm has increased from 3 hours after PPE instillation, with the highest increases reached at 3rd and 21th day, suggesting a progression in the alveolar enlargement. Compared to SAL group, ELA group showed a decrease in type I collagen (3rd day) and collagen type III (from 6 hours to 3 days) on later times to the increase in MMP-8 gene expression (from 3 to 6 hours) and - 13 (from 1 to 6 hours). After 21 days, type III collagen showed an increase and collagen type I returned to values similar to those of their respective control group. Gene expression for MMP-12 increased on PPE groups in earlier times (3 and 6 hours) at which we detected reduction in elastin proportion in the lung (3rd day), reinforcing the importance already established of MMP-12 in the breakage of this ECM component. The elastin volume proportion increased in PPE group compared to respective SAL group at 21st day. There was no increase in MMP-1b gene expression at any time and MMP-1a shows no measurable expression in either group. There were no differences between the experimental groups in the evaluation of fibrillin. Our results will be useful to better elucidate the dynamic changes in ECM components and the importance not only of metalloelastase but also of collagenases in the early stages of emphysema, providing new tools for future studies of potential therapeutic targets

Os modelos experimentais têm sido utilizados para o estudo dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos no desenvolvimento da Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC). O modelo que melhor mimetiza a doença em humanos é o que utiliza a exposição à fumaça de cigarro. No entanto, a utilização deste modelo experimental requer um longo tempo de exposição (6 meses) e a lesão do parênquima obtida é considerada leve. O desequilíbrio protease/anti-protease é considerado um importante mecanismo fisiopatológico envolvido no desenvolvimento da DPOC. Desta forma, neste estudo propomos o desenvolvimento de um modelo experimental no qual associamos a instilação de elastase previamente ao início da exposição ao fumo na tentativa de obter um maior grau de lesão tecidual em um menor espaço de tempo. Para tanto, camundongos C57Bl/6 foram divididos em quatro grupos: Controle, Elastase, Fumo, Fumo/Elastase 1 dose e Fumo/Elastase 2 doses e analisados após dois meses de exposição. Os animais do grupo Fumo/Elastase 1 dose e 2 doses foram submetidos à instilação intranasal de elastase pancreática de porco (0,33UI) e expostos a fumaça de cigarro por dois meses. O grupo controle recebeu o mesmo tratamento com solução fisiológica (NaCl 0.9%). A exposição ao fumo foi feita por 30min, 2 vezes/dia, 5 dias da semana. Após dois meses, os animais foram sacrificados e observamos aumento de LM no grupo Fumo/Elastase 1 dose e 2 doses comparado aos grupos Controle e Fumo; aumento de células positivas para MAC-2 no parênquima (Fumo/Elastase 2 doses) e vias aéreas (Fumo/Elastase 1 dose e 2 doses), MMP-12 no parênquima pulmonar (Fumo/Elastase 2 doses), GP91 no parênquima (Fumo/Elastase 1 dose e 2 doses) e vias aéreas (Fumo e Fumo/Elastase 1 dose) e aumento de proporção de fibras elásticas no parênquima pulmonar do grupo Fumo/Elastase 1 dose e do grupo Fumo, caracterizando presença de enfisema pulmonar. A instilação de elastase pancreática de porco juntamente com a exposição à fumaça de cigarro aumentou a susceptibilidade ao desenvolvimento do enfisema / Experimental models have been used to study the pathophysiological mechanisms involved in the development of COPD. Cigarette Smoke exposure (CS) is considered the best model to mimetize the disease in humans. However, the CS requires a long exposure time (6 months) and the parenchymal destruction obtained is considered mild. The protease / anti - protease imbalance is considered an important pathophysiological mechanism involved in the development of COPD. Thus, in this study we propose the development of an experimental model in which we associate instillation of elastase before the start of exposure to smoke, trying to increase the parenchymal destruction degree in a shorter time. For that, C57BL / 6 mice were divided into four groups: Control, Elastase, Smoke and Smoke/Elastase 1 dose and Smoke/Elastase 2 doses and analyzed in two months after the CS exposition. The Smoke/Elastase 1 dose and 2 doses animals group received an intranasal instillation of porcine pancreatic elastase (0.33 IU) and exposed to cigarette smoke for two months. The control group received the same treatment with saline (NaCl 0.9 %). Animals were exposed to CS for 30min, 2 times / day, 5 days a week. After two months, we observed increased mean linear intercept (LM) and positive cells for MAC-2, MMP-12 and GP91 in the airways and lung parenchyma and increase of elastic fibers in the lung parenchyma characterizing the presence of pulmonary emphysema. The instillation of porcine pancreatic elastase along the exposure to cigarette smoke increased susceptibility to the development of emphysema

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é caracterizada pela limitação persistente de trocas gasosas, usualmente progressiva e associada a uma resposta inflamatória crônica exacerbada das vias aéreas a partículas e gases nocivos. Apesar de prevenível e tratável, não se logrou até o presente uma terapêutica eficaz, que resulte na cura da doença. Neste cenário, a terapia celular apresenta-se como uma alternativa terapêutica potencialmente promissora em DPOC, bem como em outras doenças pulmonares degenerativas e de caráter inflamatório. Porém, vários aspectos da terapia celular carecem de um melhor entendimento. Um dos principais desafios ao sucesso da terapia celular são as baixas taxas de sobrevivência das células transplantadas. O Inibidor do Ativador de Plasminogênio 1 (Plasminogen Activator Inhibitor 1 - PAI-1) pode representar um potencial mediador da sobrevivência de células estromais mesenquimais (CTM) pós-transplante, pois tem sido proposto que anticorpos neutralizadores do PAI-1 auxiliam no aumento da sobrevivência de CTM no tecido-alvo da terapia celular. Desta forma, a diminuição dos níveis de PAI-1 possui um potencial terapêutico interessante, ao modular os principais processos envolvidos na criação de um ambiente pouco propício ao \"homing\" celular durante o processo de injúria. A diminuição dos níveis de PAI-1 é promovida, pela sinvastatina, fármaco da família das estatinas. Desta forma, objetivou-se com este trabalho analisar os efeitos da sinvastatina sobre a expressão do PAI-1, bem como sua influência na sobrevivência das células infundidas para terapia celular de enfisema pulmonar em modelo murino. Camundongos da linhagem FVB foram submetidos à instilação intranasal de elastase para indução de enfisema pulmonar e, posteriormente, tratados com CTM do tecido adiposo e sinvastatina. Os resultados mostraram que, quanto aos aspectos morfológicos e funcionais, considerando-se a análise conjunta de ambos os pulmões, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos submetidos à instilação intranasal de elastase e submetidos à terapia celular com CTM tratados ou não com sinvastatina. Quando porém os pulmões foram analisados individualmente constatou-se que não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos controle e os resultados referentes ao lado direito do pulmão dos animais tratados com elastase e que receberam sinvastatina e infusão de CTM. Diferenças anatômicas entre os lados direito e esquerdo do pulmão, levaram a uma maior deposição de células no lado direito, como evidenciado pelos resultados obtidos nos ensaios de bioluminescência. Pode-se, portanto, inferir que a recuperação morfológica no lado direito do pulmão de animais com DPOC/enfisema poderia ser decorrente de um efeito regenerativo parácrino das CTM associadas à sinvastatina. / Chronic Obstructive Pulmonary Disease - COPD is characterized by the persistent limitation of gas exchange, is usually progressive, and associated to a chronic augmented inflammatory response of the airways to particles and noxious gases. Despite preventable e treatable, an effective, curative therapeutic approach is yet to be achieved. In this context, cell therapy presents itself as a promising therapeutic approach for COPD and other pulmonary inflammatory and degenerative diseases. However, many aspects of cell therapy with stem cells remain unclear. One of the major challenges to the success of cell therapy are the low survival rates of transplanted cells. The Plasminogen Activator Inhibitor 1 (PAI-1) is a potential mediator of the survival of mesenchymal stromal cells (MSC) after transplantation, since PAI-1 neutralizing antibodies have been shown to increase the survival rate of MSC in the target tissue of cell therapy. Thus, the decreased levels of PAI-1 has an interesting therapeutic potential to modulate key processes involved in creating an inhospitable environment, during the process of injury, to the homing of transplanted cells. Decreased levels of PAI-1 are promoted by simvastatin, a drug of the statins family. Thus, the goal of this work was to evaluate the effect of simvastatin in vivo on the expression of PAI-1, as well as its influence on the survival rate of infused cells in mice model of cell therapy for pulmonary COPD/emphysema. FVB mice were submitted pulmonary emphysema induction by means of intranasal instillation of elastase and than treated with adipose-derived mesenchymal stem cells and simvastatin. The results regarding morphological and functional aspects, when considering the analisys of both lungs, presented no statistically significant difference among the groups submitted to intranasal instillation of elastase and cell therapy with MSC, treated or not with simvastatin. However, when the lungs where analyzed individually, it was found that there was no statistically significant difference between the control group and the results regarding the right lung of animals treated with elastase and that received simvastatin and MSC infusion. Anatomical differences between the right and left sides of the lung lead to a higher deposition of cells in the right side, as observed in the bioluminescence assays. Thus, it is possible to infer that the morphological recovery in the right side of the lung of animals with DPOC/emphysema could be due to a regenerative paracrine effect of mesenchymal stem cells associated with simvastatin.

Mais de 60% dos pacientes com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) podem apresentar hiper-responsividade brônquica. Entretanto, não se sabe se, além das vias aéreas, o tecido pulmonar periférico também apresenta uma resposta exagerada a um agonista na DPOC. No presente estudo foi investigado o comportamento mecânico in vitro e as alterações estruturais e inflamatórias do tecido pulmonar periférico de 10 pacientes com DPOC comparados com 10 controles não fumantes. Foram realizadas medidas de resistência (R) e elastância (E) de fatias pulmonares em situação basal e após desafio com Acetilcolina. Também foram analisados no tecido alveolar as densidades de neutrófilos, eosinófilos, macrófagos, mastócitos e linfócitos CD8+ e CD4+, além do conteúdo de células positivas para -actina de músculo liso, fibras elásticas e colágenas. Os valores de R após o tratamento com Acetilcolina (RACh) e a porcentagem de aumento de resistência (%R) foram significativamente maiores no grupo DPOC comparado ao grupo controle (p0,03). O grupo DPOC também apresentou densidade de macrófagos (p=0,04) e linfócitos CD8+ (p=0,017) significativamente maior e conteúdo de fibras elásticas significativamente menor (p=0,003) comparado ao grupo controle. Foi observada uma correlação positiva significativa entre a %R e a densidade de eosinófilos e linfócitos CD8+ (r=0,608, p=0,002; e r=0,581, p=0,001, respectivamente), e também uma correlação negativa significativa entre a %R e a relação VEF1/ CVF (r=-0,451, p<0,05). Concluímos que a resposta colinérgica de fatias de parênquima pulmonar está aumentada em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e parece estar relacionada tanto à densidade de eosinófilos e de linfócitos CD8+ no tecido alveolar quanto ao grau de obstrução determinado pela prova de função pulmonar. / Up to 60% of COPD patients can present airway hyperresponsiveness. However, it is not known whether the peripheral lung tissue also presents an exaggerated response to agonists in COPD. In this study we investigated the in vitro mechanical behavior and structural and inflammatory changes of peripheral lung tissue of 10 COPD patients and compared to 10 non-smoking controls. We measured resistance (R) and elastance (E) of lung strips at baseline and after acetylcholine (ACh) challenge. We further assessed the alveolar tissue density of neutrophils, eosinophils, macrophages, mast cells and CD8+ and CD4+ cells, and the content of -smooth muscle actin+ cells, elastic fibers and collagen fibers. Values of R after ACh treatment (RACh) and percent increase of tissue resistance (%R) were significantly higher in COPD group compared to controls (p0.03). There was a significantly higher density of macrophages (p=0.04) and CD8+ cells (p=0.017) and a lower elastic fiber content (p=0.003) in COPD group compared to controls. We observed a significant positive correlation between %R and eosinophil and CD8+ cells density (r=0.608, p=0.002; and r=0.581, p=0.001, respectively), and also a negative correlation between %R and FEV1/FVC (r=-0.451, p<0.05). We conclude that the cholinergic responsiveness of parenchymal lung strips is increased in COPD patients and seems to be related to alveolar tissue eosinophilic and CD8 lymphocytic inflammation and also to the degree of airway obstruction at pulmonary function test.

Orientador: Prof. Dr. Sergio Daishi Sasaki / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, São Bernardo do Campo, 2018. / A doença pulmonar obstrutiva crônica é uma doença caracterizada por progressiva limitação do fluxo aéreo e suas principais manifestações são a bronquite crônica e o enfisema pulmonar. O quadro é geralmente irreversível e engloba uma série de processos que incluem a resposta inflamatória anormal dos pulmões com participação ativa de macrófagos, neutrófilos e linfócitos, a falha na reparação de células anormais, a apoptose precoce e a destruição da matriz extracelular ocasionada pelo desequilíbrio entre proteases e antiproteases, sendo esse desequilíbrio apontado como um dos principais mecanismos que levam à instalação da doença. O tabagismo é a principal causa atribuída ao seu aparecimento, seguida por fatores genéticos e ambientais. Algumas enzimas estão relacionadas ao processo de patogênese da DPOC como a elastase de neutrófilos humana e as metaloproteinases 9 e 12. Em trabalhos anteriores o uso do inibidor de serinoproteases rBmTI-A, inibidor do tipo Kunitz-BPTI, resultou na prevenção do enfisema pulmonar por meio do controle da resposta inflamatória comumente observada, além de redução da atividade proteolítica presente no lavado broncoalveolar. Nesse trabalho, o objetivo inicial foi dar prosseguimento à pesquisa com rBmTI-A, com a caracterização da expressão gênica diferencial no modelo de enfisema animal utilizando camundongos, indução realizada com a administração de elastase pancreática porcina (PPE); para isso foi utilizado o ensaio de micro arranjo de DNA (Microarray). Os ensaios de Microarray resultaram na identificação de genes que respondem ao tratamento nos animais induzidos ao enfisema e que receberam o tratamento com rBmTI-A, dentre estes genes estão: genes do sistema imune e inflamação, genes da contração muscular, genes da tradução em mitocôndria e genes de outras funções celulares. Na segunda parte do trabalho, o inibidor de serinoproteases rBmTI-6-D1, inibidor Kunitz-BPTI, foi aplicado no modelo de enfisema pulmonar em camundongos, resultados obtidos previamente já haviam mostrado que rBmTI-6 também apresenta a capacidade de prevenir o desenvolvimento do enfisema induzido por PPE, neste trabalho mostramos que o tratamento utilizando rBmTI-6-D1 evita a perda do recolhimento elástico dos pulmões dos animais induzidos ao enfisema, bem como também evita a degradação alveolar, e o aumento do número de macrófagos e linfócitos nos lavados broncoalveolares dos animais que receberam tratamento em comparação com os que não receberam. Também foi demonstrado que rBmTI-6 evita o aumento de atividade proteolítica (calicreínas e elastase de neutrófilos) no lavado broncoalveolar de animais tratados com o inibidor e induzidos ao enfisema em comparação aos controles. Na terceira parte do trabalho, foram realizados ensaios em cultura de células A549 para investigar o potencial anti-inflamatório dos inibidores rBmTI-A, rBmTI-6-D1 e rBmTI-6-D2/3, a aplicação dos inibidores nestas células mostrou um aparente papel antiinflamatório por meio da diminuição da secreção das citocinas IL-6 e IL-8, no tratamento utilizando rBmTI-6-D1 e rBmTI-6-D2/3. Concluímos que os inibidores rBmTI-A e rBmTI-6 apresentam atividade que previne o desenvolvimento do enfisema induzido por PPE, devido às atividades antiproteases destes inibidores e por interferirem na resposta inflamatória. / Chronic obstructive pulmonary disease is characterized by progressive airflow limitation and its main manifestations are chronic bronchitis and pulmonary emphysema. It is generally irreversible and encompasses a series of processes that include the abnormal inflammatory response of the lungs with active involvement of macrophages, neutrophils and lymphocytes, failure to repair abnormal cells, early apoptosis, and destruction of the extracellular matrix caused by the imbalance between proteases and antiproteases, and this imbalance is one of the main mechanisms that lead to the establishment of the disease. Smoking is the main cause attributed to its onset, followed by genetic and environmental factors. Some enzymes are related to the pathogenesis of COPD such as human neutrophil elastase and metalloproteinases 9 and 12. In previous studies, the use of the serine proteinase inhibitor, rBmTI-A, a Kunitz- BPTI inhibitor type, resulted in the prevention of pulmonary emphysema by controlling of the inflammatory response commonly observed, as well as reducing the proteolytic activity present in bronchoalveolar lavage. In this work, the initial objective was to continue the research with rBmTI-A, with the characterization of differential gene expression in the emphysema model using mice, induced to emphysema by porcine pancreatic elastase (PPE) instillation; to reach this aim a microarray assay was performed. The microarray results in the identification of some genes which are affected by the treatment using rBmTI-A in animals that received PPE instillation previously. Among these genes were identified immune and inflammatory related genes, muscular contraction related genes, translation in mitochondria related genes and genes of other cellular functions. In the second part of this work, the serine proteinase inhibitor rBmTI-6-D1, other Kunitz-BPTI inhibitor type, was applied in the emphysema model using mice; previous results had shown that rBmTI-6 also presented the ability to avoid the emphysema development in the PPE instillation model. The present work we showed that the rBmTI-6-D1 treatment was sufficient to avoid the loss of elastic recoil, an effective decrease in alveolar enlargement and in the number of macrophages and lymphocytes in bronchoalveolar lavage fluid. Proteolytic analysis showed a significant increase in elastase activity in induced emphysema group that is controlled by rBmTI-6-D1. Kallikrein activity was decreased in the induced emphysema and inhibitor treated group when compared to induced emphysema group without treatment. In the third part of this work, assays using A549 cells were performed to investigate the anti-inflammatory potential of rBmTI-A, rBmTI- 6-D1 and rBmTI-6-D2/3 inhibitors. These inhibitors presented an apparent antiinflammatory role, due the reduced levels of IL-6 and IL-8 that were secreted by A549 cell when treated with rBmTI-6-D1 and rBmTI-6-D2/3. We concluded that rBmTI-A and rBmTI-6 inhibitors prevent the emphysema development induced by PPE, due the anti-proteinases activities of these inhibitors and by its interference in inflammatory response.

Pacientes portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) podem apresentar assincronia toracoabdominal (ATA). Existem diversos métodos de estimativa da ATA, porém, não há um consenso sobre qual é o mais adequado. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de estimativa da assincronia toracoabdominal e avaliar a ineficiência ventilatória em pacientes DPOC no repouso e durante o exercício. Foram avaliados 22 pacientes com DPOC (VEF1 40,2±10,5% predito) e 13 indivíduos controle (GC) pareados por idade, gênero e índice de massa corpórea. A cinemática toracoabdominal foi avaliada utilizando pletismografia optoeletrônica no repouso e durante o exercício leve e moderado (70% da carga máxima) no ciclo ergômetro. A ATA foi calculada entre a caixa torácica superior (CTS) e inferior (CTI) e o abdome (ABD) utilizando os métodos de ângulo de fase (AF) e relação de fase (RF). A ineficiência ventilatória foi calculada em cada compartimento como a diferença entre o volume máximo (VM) e o volume calculado (VC) de acordo com o ciclo respiratório (determinado pela soma de volume dos três compartimentos) dividida pelo volume máximo (VM-VC)/VM. Os pacientes com DPOC foram classificados como assíncronos (grupo AT) ou não assíncronos (grupo NA) utilizando como referência os valores do GC. Foi utilizado o teste qui-quadrado ou de Fisher para avaliar a discriminação de pacientes entre os métodos e o ANOVA de dois fatores para comparações entre os grupos. O nível de significância foi ajustado para 5%. O método AF determinou maior número de pacientes com ATA quando comparado com RF no repouso (respectivamente, 15 vs. 7) e no exercício leve (11 vs. 3) e moderado (14 vs. 8). Os valores de assincronia no grupo AT entre CTS-CTI e CTI-ABD foram maiores no repouso (AF: 35,7±45,4° e -42,2±42,5° e RF: 61,8±29,1° e -66,9±27,4°, respectivamente) e no exercício leve (AF: 53,3±35,6° e -55,8±40,4°; RF: 106,1±40,3° e - 124,8±17,2°) e moderado (AF: 61,6±55,1° e -75,9±44,8°; RF: 85,9±23,6° e -81,8±42,2°) quando comparados com os grupos NA (p < 0,05) e GC (p < 0,05). Na análise entre CTSABD não houve diferença entre os grupos. Observou-se que o grupo AT apresentou menor contribuição e maior ineficiência ventilatória da CTI em todos os momentos de avaliação e, durante o exercício moderado, menor volume corrente quando comparado com os grupos NA e GC. Os nossos resultados sugerem que o ângulo de fase apresenta maior detecção de ATA nos pacientes com DPOC. A presença de assincronia parece ocorrer principalmente na caixa torácica inferior e associada com menor contribuição e maior ineficiência ventilatória deste compartimento / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients can present thoracoabdominal asynchrony (TAA). There are several TAA estimation techniques, however, there is no consensus about which is the most appropriate. The aim of this study was to compare two thoracoabdominal asynchrony quantification techniques and to assess chest wall ventilatory inefficiency in COPD patients at rest and during exercise. We evaluated 22 COPD patients (FEV1 40,2±10,5% predicted) and 13 healthy controls (CG) matched by age, gender and body mass index. Thoracoabdominal kinematics was assessed via optoelectronic plethysmography at rest and during mild and moderate exercise (70 % maximum workload) in a cycle ergometer. TAA was calculated among upper (URC) and lower ribcage (LRC) and abdomen (ABD) by using the phase angle (PA) and phase relation (PR) approaches. Ventilatory Inefficiency was estimated in each compartment as the difference between the maximal volume (VM) and the volume (VC) calculated according to respiratory timing (sum of volume in the 3 compartments) divided by the maximal volume (VM-VC)/VM. COPD patients were classified as asynchronous (AT group) or not (NA group) by using as reference the values on the controls. Chi-square or Fisher\'s exact test was used for assessing the patients differentiation between the two TAA quantification approaches and two-way ANOVA was used to compare respiratory parameters among groups (CG, AT and NA). Statistical significance was set at 5% level. PA approach determined more patients as asynchronous when compared to RF at rest (respectively, 15 vs. 7) and during mild (11 vs. 3) and moderate (14 vs. 8) exercise. Asynchrony values in AT group among URC-LRC and LRC-ABD were greater at rest (respectively, 35.7±45.4° and -42.2±42.5° with PA and 61.8±29.1° and -66.9±27.4° with PR) and during mild (PA: 53.3±35.6° and -55.8±40.4°; PR: 106.1±40.3° and -124.8±17.2°) and moderate exercise (PA: 61.6±55.1° and - 75.9±44.8°; PR: 85.9±23.6° and -81.8±42.2°) when compared to NA (p < 0.05) and CG (p < 0.05). Analysis among URC-ABD presented no difference between groups. It was observed that AT group presented a smaller LRC contribution and greater ventilatory inefficiency during all assessing moments and, during moderate exercise, had a lower tidal volume when compared to NA and CG. Our results suggest that phase angle approach presents larger TAA detection in COPD patients. This asynchrony seems to occur mainly in the lower ribcage and be associated with decreased contribution and increased ventilatory inefficiency of this compartment

Avaliamos as mudanças no padrão respiratório, movimento toracoabdominal e ventilação em portadores de DPOC e indivíduos sadios. Estudou-se 45 indivíduos entre 45 e 75 anos conforme o VEF1. Utilizou-se sistemas de pletismografia respiratória por indutância, análise metabólica de gases em posição semi-sentada ao repouso e radiografia de tórax para a mobilidade diafragmática. Os grupos DPOC apresentaram redução do TI, TTOT, aumento do VC/TI, f, VE, das relações VEM/VC, VE/VO2, VE/VCO2 e diminuição da SpO2. Redução da mobilidade do diafragma e aumento da VEM/VC associaram-se à ineficiência da ventilação e a alterações no modelo ventilatório utilizado, sem alterações no movimento toracoabdominal. / We assessed changes in breathing patterns, thoracoabdominal movement and ventilation in COPD sufferers and healthy individuals. Forty-five individuals between 45 and 75 were grouped by FEV1. Inductive plethysmographic equipment, respiratory metabolism measuring (with subject at rest in semi-recumbent position), and radiographic measurement of diaphragm mobility were used. The COPD groups presented reduction in TI and TTOT and increased VT/TI, f, VE, and VD/VT, VE/VO2, VE/VCO2 and decreased SpO2. Reduction in diaphragm mobility and increase of VEM/VC were associated with ventilatory inefficiency and alterations in the ventilatory model used. No alterations in thoracoabdominal movement

INTRODUÇÃO: Pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) tem atividade física reduzida. Barreiras que limitam a atividade física e a medida objetiva da limitação ainda são pouco estudadas nesta população. Conhece-las permite um planejamento adequado para incremento da atividade de vida diária (AVD). OBJETIVO: Comparar a AVD de portadores de DPOC e controles com um sensor de movimento, identificar barreiras que impedem a AVD e correlaciona-los à gravidade da dispneia, ao teste de caminhada de 6 minutos (TC6) e um escore de limitação da AVD. MÉTODOS: O número de passos, a distância percorrida em quilômetros e o tempo de caminhada foram registrados por um acelerômetro de bolso e um pedômetro durante 7 dias consecutivos. Um questionário de barreiras percebidas e a escala AVD (LCADL) foram utilizados para qualificar fatores que impedem a AVD. A dispneia foi medida por duas escalas distintas e a capacidade física submáxima pelo TC6. RESULTADOS: Foram avaliados 40 sujeitos com DPOC e 40 controles saudáveis. Os pacientes com DPOC realizaram tempo menor de caminhada (68,5 ± 25,8 minutos/dia vs. 105,2 ± 49,4; p < 0,001), menor distância (3,9 ± 1,9 km/dia vs. 6,4 ± 3,2; p < 0,001) e menor número de passos/dia. A falta de estrutura, influência social e falta de vontade foram as principais barreiras referidas para realização de AVD. O TC6 correlacionou-se com os resultados do acelerômetro, mas o LCADL não. CONCLUSÃO: Portadores de DPOC são menos ativos quando comparados a adultos saudáveis. Sedentarismo e as barreiras para atividade física tem implicação imediata na prática clínica indicando medidas de intervenção precoce / INTRODUCTION: Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) have reduced physical activity. Barriers that limit physical activity and objective measures of limitation are poorly studied in this population. The knowledge of them allows a proper planning for increased physical activity. OBJECTIVES: To compare ADLs in COPD patients and controls using a motion sensor, identify perceived barriers that prevent AVD and correlate them to the severity of dyspnea, to the 6-minute walk test (6MWT) and a score of AVD limitation. METHODS: An pocket accelerometer and a pedometer recorded the number of steps, distance in Km and walking time for seven consecutive days. A survey of perceived barriers and the ADL scale (LCADL) were used to describe factors that prevent AVD. Dyspnea was measured by two different scales and submaximal exercise capacity by 6MWT. RESULTS: 40 subjects with COPD and 40 healthy controls were evaluated. Patients with COPD performed less time walking (68.5 ± 25.8 minutes / day vs. 105.2 ± 49.4; p < 0.001), shorter distance (3.9 ± 1.9 km / day vs. 6.4 ± 3.2; p < 0.001) and a smaller number of steps/day. The lack of infrastructure, social influences and unwillingness were the main barriers to performing ADLs. The 6MWT correlated with the results of the accelerometer, but not LCADL. CONCLUSION: Patients with COPD are less active compared to healthy adults. Sedentary and barriers to physical activity has immediate implications in clinical practice indicating early intervention measures

Embora a utilização do corticóide oral não seja indicada no tratamento de manutenção na doença pulmonar obstrutiva crônica, identificamos em nosso ambulatório, um grupo de pacientes que fazem uso desta medicação de forma continuada e, nos quais, todas as tentativas anteriores de retirada da medicação, havia resultado em exacerbação dos sintomas. O objetivo deste estudo foi o de analisar os fenômenos inflamatórios associados à tentativa de redução progressiva do corticóide oral nesses doentes. Avaliamos o escarro induzido de 14 pacientes usuários crônicos de corticóide. Após a avaliação basal, realizada enquanto os pacientes faziam uso de sua dose habitual da medicação (V0), procedemos ao aumento da prednisona a 40 mg por dia, por duas semanas (V1). A seguir, reduzimos progressivamente a dose até que ocorresse uma exacerbação (EXAC), quando a dose de 40 mg de prednisona foi re-introduzida por duas semanas (APÓS). Comparamos os resultados deste grupo aos de um grupo de pacientes portadores de DPOC não-usuários de corticóide oral. Esses pacientes foram avaliados na condição basal (V0), quando exacerbaram (EXAC) e após o tratamento com 40 mg de prednisona, por duas semanas (APÓS). As variáveis analisadas no escarro foram: % de neutrófilos, % de eosinófilos, % de macrófagos, número total de células, interleucinas 4, 6 e 8. Constatamos que o grupo corticóide apresentou um aumento significativo na porcentagem de eosinófilos na exacerbação em relação a V0, e uma redução significativa em APÓS, em relação a EXAC. Isto não ocorreu no grupo não-corticóide. Ao compararmos os dois grupos, observamos que a concentração das interleucinas 4, 6 e 8, foi significativamente mais alta no grupo corticóide em V0 e na exacerbação em relação ao grupo não-corticóide. Quando analisamos o comportamento das interleucinas nas avaliações seqüenciais, dentro de cada grupo, observamos que a interleucina 4 tendeu à elevação na exacerbação, no grupo corticóide, sem atingir, entretanto, significância estatística. As interleucinas 6 e 8 aumentaram significativamente no grupo corticóide na visita APÓS. Concluímos que a retirada progressiva de corticóide oral induz a exacerbação em pacientes com DPOC corticóide-dependentes com um processo inflamatório eosinofílico, que tende à reversão após o aumento da dose do corticóide / Although in chronic obstructive lung disease the use of oral corticoid is not indicated in the maintenance treatment, we identified a group of patients that make use of this medication continuously. The objective of this study was to analyze the inflammatory phenomena associated to the attempt of progressive reduction of oral corticoids in these patients. We evaluated induced sputum of 14 patients on long-term use of oral corticoids. After the basal evaluation, accomplished while the patients made use of their habitual dose of the medication (V0), we increased the dose of prednisone to 40 mg daily for two weeks (V1). To proceed we reduced the dose progressively until an exacerbation occurred (EXAC), when the dose of prednisone 40 mg daily was reintroduced for two weeks (AFTER). We compared the results to a group of patients with COPD not on use of oral corticoids, that were appraised in the basal condition (V0), when they exacerbated (EXAC) and after the treatment with prednisone 40 mg daily for two weeks (AFTER). The variables analyzed in the sputum were:, % of neutrophils, % of eosinophils, % of macrophages, total number of cells, interleukins 4, 6 and 8. We verified that the corticoid group presented a significant increase in the percentage of eosinophils at the exacerbation in relation to V0, and a significant reduction in AFTER in relation to EXAC. This didn\'t happen in the non corticoid group. When we compared the two groups we observed that the concentration of the interleukins was significantly higher in corticoid group in V0 and at the exacerbation in relation to the non corticoid group. When we analyzed the behavior of the interleukins along the evaluations in each group we observed that interleukin 4 tended to an elevation at the exacerbation in the corticoid group, without reaching statistical significance. Interleukins 6 and 8 increased significantly in the corticoid group in the visit AFTER. We concluded that the progressive reduction of oral corticoid induces exacerbation in patients with COPD on long-term use of prednisone with an eosinophilic inflammatory process that tends to reverse after the increase of the dose of the corticoid

Embora a utilização do corticóide oral não seja indicada no tratamento de manutenção na doença pulmonar obstrutiva crônica, identificamos em nosso ambulatório, um grupo de pacientes que fazem uso desta medicação de forma continuada e, nos quais, todas as tentativas anteriores de retirada da medicação, havia resultado em exacerbação dos sintomas. O objetivo deste estudo foi o de analisar os fenômenos inflamatórios associados à tentativa de redução progressiva do corticóide oral nesses doentes. Avaliamos o escarro induzido de 14 pacientes usuários crônicos de corticóide. Após a avaliação basal, realizada enquanto os pacientes faziam uso de sua dose habitual da medicação (V0), procedemos ao aumento da prednisona a 40 mg por dia, por duas semanas (V1). A seguir, reduzimos progressivamente a dose até que ocorresse uma exacerbação (EXAC), quando a dose de 40 mg de prednisona foi re-introduzida por duas semanas (APÓS). Comparamos os resultados deste grupo aos de um grupo de pacientes portadores de DPOC não-usuários de corticóide oral. Esses pacientes foram avaliados na condição basal (V0), quando exacerbaram (EXAC) e após o tratamento com 40 mg de prednisona, por duas semanas (APÓS). As variáveis analisadas no escarro foram: % de neutrófilos, % de eosinófilos, % de macrófagos, número total de células, interleucinas 4, 6 e 8. Constatamos que o grupo corticóide apresentou um aumento significativo na porcentagem de eosinófilos na exacerbação em relação a V0, e uma redução significativa em APÓS, em relação a EXAC. Isto não ocorreu no grupo não-corticóide. Ao compararmos os dois grupos, observamos que a concentração das interleucinas 4, 6 e 8, foi significativamente mais alta no grupo corticóide em V0 e na exacerbação em relação ao grupo não-corticóide. Quando analisamos o comportamento das interleucinas nas avaliações seqüenciais, dentro de cada grupo, observamos que a interleucina 4 tendeu à elevação na exacerbação, no grupo corticóide, sem atingir, entretanto, significância estatística. As interleucinas 6 e 8 aumentaram significativamente no grupo corticóide na visita APÓS. Concluímos que a retirada progressiva de corticóide oral induz a exacerbação em pacientes com DPOC corticóide-dependentes com um processo inflamatório eosinofílico, que tende à reversão após o aumento da dose do corticóide / Although in chronic obstructive lung disease the use of oral corticoid is not indicated in the maintenance treatment, we identified a group of patients that make use of this medication continuously. The objective of this study was to analyze the inflammatory phenomena associated to the attempt of progressive reduction of oral corticoids in these patients. We evaluated induced sputum of 14 patients on long-term use of oral corticoids. After the basal evaluation, accomplished while the patients made use of their habitual dose of the medication (V0), we increased the dose of prednisone to 40 mg daily for two weeks (V1). To proceed we reduced the dose progressively until an exacerbation occurred (EXAC), when the dose of prednisone 40 mg daily was reintroduced for two weeks (AFTER). We compared the results to a group of patients with COPD not on use of oral corticoids, that were appraised in the basal condition (V0), when they exacerbated (EXAC) and after the treatment with prednisone 40 mg daily for two weeks (AFTER). The variables analyzed in the sputum were:, % of neutrophils, % of eosinophils, % of macrophages, total number of cells, interleukins 4, 6 and 8. We verified that the corticoid group presented a significant increase in the percentage of eosinophils at the exacerbation in relation to V0, and a significant reduction in AFTER in relation to EXAC. This didn\'t happen in the non corticoid group. When we compared the two groups we observed that the concentration of the interleukins was significantly higher in corticoid group in V0 and at the exacerbation in relation to the non corticoid group. When we analyzed the behavior of the interleukins along the evaluations in each group we observed that interleukin 4 tended to an elevation at the exacerbation in the corticoid group, without reaching statistical significance. Interleukins 6 and 8 increased significantly in the corticoid group in the visit AFTER. We concluded that the progressive reduction of oral corticoid induces exacerbation in patients with COPD on long-term use of prednisone with an eosinophilic inflammatory process that tends to reverse after the increase of the dose of the corticoid