Objetivos: Verificar alterações na mecânica e parâmetros de morfometria pulmonar em um estudo temporal sobre enfisema em um modelo animal. Métodos:Setenta camundongos Balb / c receberam instilação nasal de solução de papaína ou salina e foram estudados no 1º, 3º, 15º, 28º e 40º dias após a instilação. Resistência das vias aéreas (Raw), Resistência do tecido (Gtis) e elastância tecidual (Htis), foram analisados. Intercepto Linear Médio (Lm), a proporção do volume de fibras elásticas e colágenas, macrófagos (MAC), o número de células que expressam MMP12 e a expressão de -isoprostano 8 no parênquima pulmonar, foram medidos. Resultados: Comparando os grupos papaína e solução salina ao longo do tempo, foi observado um aumento de Lm após o dia 28, associado a uma diminuição no Htis e Gtis. Houve um aumento na proporção do volume das fibras colágenas a partir do dia 15 até o dia 40, enquanto a proporção do volume de fibras elásticas foi aumentada somente no dia 40. Analisando o número de macrófagos, houve um aumento no dia 1 e manteve-se crescente até o dia 40. A expressão de MMP12 aumentou a partir do dia 3 até o dia 40. No entanto, a expressão de isoprostano 8 foi maior apenas no dias 1 e 3. Conclusão: Um aumento significativo no intercepto linear médio (Lm) após o dia 28 de instilação de papaína foi associado a uma piora na função pulmonar caracterizando assim o enfisema pulmonar. No entanto, no dia 40, as diferenças na morfometria foram mantidos, mas não houve diferenças na mecânica respiratória. O remodelamento da matriz extracelular observada no parênquima pulmonar no dia 40 poderia explicar estes resultados / Objectives: To verify how mechanical and morphometry parameters change in a temporal study of emphysema in an animal model. Methods: Balb/c mice received either a nasal drop of papain solution (Papa) or saline (Sal) and were studied on the 1st, 3rd, 15th, 28th and 40th days after instillation. We evaluated airway resistance (Raw), tissue damping (Gtis) and tissue elastance (Htis). Using morphometry, we measured mean linear intercept (Lm), volume proportion of elastic and collagen fibers, number of macrophages (MAC), number of cells expressing MMP12 and the expression of 8-isoprostane in parenchyma. Results: Comparing Papain and Saline groups in each time window, we observed an increase in Lm after the 28th day associated to a decrease in Htis and Gtis. The volume proportion of collagen fibers increased from the 15th to the 40th day, while the volume proportion of elastic fibers increased only on the 40th day. Analyzing the macrophages number, there was an increase on the 1st day, and it continued increasing until the 40th day. The expression of MMP12 increased from the 3rd until 40th day. However, the expression of 8-isoprostane increased only on the 1st and the 3rd day. Conclusions: A significant increase in mean linear intercept (Lm) after the 28th day of papain instillation was associated to a worsening in lung function. However, on the 40th day, differences in morphometry maintained but there were no differences in respiratory assessment. The extracellular matrix remodeling observed in lung parenchyma on the 40th day could explain these results

O presente estudo tem como objetivo investigar a ação da insulina no desenvolvimento da resposta inflamatória aguda e crônica do enfisema pulmonar induzido por elastase pancreática de porco (EPP). Ratos machos da raça Wistar (aloxana, 42 mg/kg, i.v., 10 dias) e ratos controle foram instilados com solução salina fisiológica contendo EPP (0.25 UI/0.2 mL, pulmão direito) ou salina (pulmão esquerdo). Foram realizadas as seguintes análises: a) número de leucócitos presentes no lavado broncoalveolar dos animais, 6 h após a instilação com salina ou elastase (fase aguda); b) diâmetro médio alveolar (m), quantificação das fibras elásticas e colágenas (%), análise radiográfica do volume pulmonar e número de macrófagos alveolares (mm2) 50 dias após instilação com salina ou EPP (fase crônica). Ratos diabéticos apresentaram uma redução de 42% no número de neutrófilos presentes no lavado broncoalveolar, um aumento de 20% do diâmetro médio alveolar, um aumento de 15% do volume pulmonar e uma diminuição de 33% das fibras elásticas nos septos alveolares, sem alteração na quantidade de fibras colágenas. Não houve diferença no número de macrófagos. Tratamento dos ratos diabéticos com 4 UI de insulina NPH, 2 h após a instilação de elastase restaurou completamente o número de neutrófilos do lavado broncoalveolar. O diâmetro médio alveolar, volume pulmonar e a fração de área de fibras elásticas presentes nos septos alveolares foram semelhantes aos valores observados nos ratos controle, após o tratamento com 4 UI de insulina 2 h após a instilação, seguida de 2 UI/dia pelos próximos 50 dias. Além disso, observou-se aumento do número de macrófagos em ratos diabéticos tratados com insulina. Os resultados sugerem que a insulina modula o desenvolvimento das fases aguda e crônica do enfisema pulmonar induzido por EPP, assegurando uma reparação e remodelamento tecidual dentro dos limites da normalidade / The present study was undertaken to investigate the role of insulin in the development of acute and chronic inflammatory responses in porcine pancreatic elastase (PPE)-induced pulmonary emphysema. Diabetic male Wistar rats (alloxan, 42 mg/kg, i.v., 10 days) and control rats were instilled with physiological saline solution containing PPE (0.25 IU/0.2 mL, right lung) or saline only (left lung). The following analyses were performed: a) number of leukocytes in the bronchoalveolar lavage (BAL) fluid of the animals, 6 h after saline or PPE instillation (acute phase); b) mean alveolar diameter (m), quantification of elastic and collagen fibers (%), radiographic analyses of lung volume, and number of alveolar macrophages (mm2) 50 days after saline or PPE instillation (chronic phase). Relative to controls, alloxan-induced diabetic rats presented 42% reduction in the number of neutrophils in BAL fluid, 20% increase in mean alveolar diameter, 15% increase in lung volume, 33% decrease of elastic fibers in alveolar septa, without changes in the content of collagen fibers. There were no differences in the number of macrophages. Treatment of diabetic rats with 4 IU neutral protamine Hagedorn (NPH) insulin, 2 h before elastase instillation restored the number of neutrophils in BAL fluid. Mean alveolar diameter, lung volume, and elastic fibers in alveolar septa matched the values observed in control rats, after treatment with 4 IU NPH insulin 2 h before instillation, followed by 2 IU/day for the next 50 days. Furthermore, increased number of macrophages was observed in insulin-treated diabetic rats. Data presented suggest that insulin modulates the development of acute and chronic phases of PPE-induced pulmonary emphysema, assuring normal repair and tissue remodeling.

O enfisema pulmonar é caracterizado pela destruição das paredes alveolares, sendo a fumaça de cigarro o principal agente etiológico. Pretendeu-se, neste estudo, comparar os efeitos terapêuticos do transplante de células mononucleares da medula óssea (BMMC) e células mesenquimais (CTM) em animais com enfisema pulmonar induzido por exposição à fumaça de cigarro. Camundongos fêmeas da linhagem C57Bl6/J foram expostos à fumaça de cigarro durante 90 dias e, 21 dias após o término do período de exposição, receberam BMMC ou CTM derivadas da medula óssea de camundongos machos da linhagem C57Bl6/J, expressando a proteína GFP. As análises morfométricas mostraram que os tratamentos com BMMC e CTM foram eficientes na recuperação do parênquima pulmonar dos animais expostos à fumaça de cigarro. Testes de fluorescência direta e PCR mostraram a migração de BMMC e CTM para o pulmão. Desta forma, pode-se concluir que, morfologicamente, a terapia celular com BMMC ou CTM é eficaz no tratamento do enfisema pulmonar resultante da exposição à fumaça de cigarro em modelo animal. / Pulmonary emphysema is characterized by destruction of alveolar walls, and the cigarette smoking is the main etiologic agent. It was intended in this study to compare the therapeutic effects of the transplantation of bone marrow mononuclear cells (BMMC) and mesenchymal stem cells (MSC) in animals with pulmonary emphysema induced by exposure to cigarette smoke. C57Bl6/J female mice were exposed to cigarette smoke for 90 days and 21 days after the end of the exposure time, received BMMC or MSC derived from bone marrow of C57Bl6/J male mice expressing the GFP protein. The morphometric analysis showed that treatments with BMMC and MSC were efficient in recovering the lung of animals exposed to cigarette smoke. Fluorescence and PCR tests showed the migration of BMMC and MSC to the lung. Thus, it is concluded the cell therapy with BMMC or CTM is morphologically effective in the treatment of pulmonary emphysema resulting from exposure to cigarette smoke in an animal model.

O propósito da presente investigação foi avaliar o papel da atividade física no desenvolvimento de enfisema induzido por papaína em ratos. Para tanto, ratos Wistar foram randomicamente divididos em quatro grupos (n = 10 para cada grupo) que receberam, respectivamente, infusão intra-traqueal de papaína (6 mg em 1 mL de NaCl 0,9%) ou veículo e foram submetidos ou não ao protocolo de exercício em uma esteira ergométrica. Os ratos exercitaram-se a 13,3 m/min, 6 dias por semana, durante 9 semanas (o tempo de exercício foi aumentado gradualmente, de 10 a 35 min). Foram medidas a elastância e a resistência do sistema respiratório (Ers e Rrs, respectivamente), o peso e tamanho do coração, volume das câmaras cardíacas, diâmetro médio das fibras cardíacas e diâmetro alveolar médio. Após 9 semanas de atividade física não houve diferença para os valores de Ers e Rrs entre os quatro grupos experimentais. Houve um aumento estatisticamente significativo do peso do coração preenchido por solução de formaldeído nos grupos de animais submetidos à atividade física comparados aos grupos de animais sedentários (P = 0,007). Não houve diferenças significativas entre os dois grupos que fizeram exercício físico (tendo ou não recebido papaína) ou entre os dois grupos sedentários. O volume das câmaras cardíacas direita e esquerda não foram diferentes entre os diferentes grupos. O diâmetro médio das fibras do ventrículo esquerdo foi significativamente maior nos grupos submetidos à atividade física quando comparados aos grupos sedentários (P = 0,006). O diâmetro alveolar médio foi significativamente maior em ratos que receberam papaína quando comparados aos ratos que receberam salina intratraqueal (P = 0,025). Entretanto o diâmetro alveolar médio foi significativamente maior nos animais que receberam instilação intratraqueal de papaína e que foram submetidos à atividade física, quando comparados aos animais que foram instilados com papaína, mas não foram submetidos ao condicionamento físico. Concluímos que a atividade física pode aumentar à lesão alveolar induzida pela infusão de papaína / The purpose of the present study was to evaluate the role of exercise training on the development of papain-induced emphysema in rats. Wistar rats were randomly assigned to four groups (n = 10 for each group) that received, respectively, intratracheal infusion of papain (6 mg in 1 mL NaCl 0.9%) or vehicle and were submitted or not to a protocol of exercise on a treadmill. Rats exercised at 13.3 m/min, 6 days per week, for 9 weeks (increasing exercise time, from 10 to 35 min). We measured respiratory system elastance (Ers) and resistance (Rrs), the size and weight of the heart and mean alveolar diameter (Lm). After 9 weeks of exercise training, there were no differences in Rrs and Ers values among the four experimental groups. There was a significant increase in the heart weight filled with formaldehyde solute in animals submitted to exercise training compared to the sedentary groups (P = 0.007). There were no differences between the two groups submitted to exercise training (receiving or not papaine) or between the sedentary groups. There were no differences in cardiac chambers volume between all groups. The left ventricule fibers mean diameter was significantly greater in rats submitted to exercise training compared to sedentary rats (P = 0.006). Lm was significantly greater in rats that received papain compared to saline-infused rats (P = 0.025). However, Lm was significantly greater in papain + exercise rats compared to rats that received papain and were not submitted to exercise. We conclude that exercise training can increase alveolar damage induced by papain infusion

O propósito da presente investigação foi avaliar o papel da atividade física no desenvolvimento de enfisema induzido por papaína em ratos. Para tanto, ratos Wistar foram randomicamente divididos em quatro grupos (n = 10 para cada grupo) que receberam, respectivamente, infusão intra-traqueal de papaína (6 mg em 1 mL de NaCl 0,9%) ou veículo e foram submetidos ou não ao protocolo de exercício em uma esteira ergométrica. Os ratos exercitaram-se a 13,3 m/min, 6 dias por semana, durante 9 semanas (o tempo de exercício foi aumentado gradualmente, de 10 a 35 min). Foram medidas a elastância e a resistência do sistema respiratório (Ers e Rrs, respectivamente), o peso e tamanho do coração, volume das câmaras cardíacas, diâmetro médio das fibras cardíacas e diâmetro alveolar médio. Após 9 semanas de atividade física não houve diferença para os valores de Ers e Rrs entre os quatro grupos experimentais. Houve um aumento estatisticamente significativo do peso do coração preenchido por solução de formaldeído nos grupos de animais submetidos à atividade física comparados aos grupos de animais sedentários (P = 0,007). Não houve diferenças significativas entre os dois grupos que fizeram exercício físico (tendo ou não recebido papaína) ou entre os dois grupos sedentários. O volume das câmaras cardíacas direita e esquerda não foram diferentes entre os diferentes grupos. O diâmetro médio das fibras do ventrículo esquerdo foi significativamente maior nos grupos submetidos à atividade física quando comparados aos grupos sedentários (P = 0,006). O diâmetro alveolar médio foi significativamente maior em ratos que receberam papaína quando comparados aos ratos que receberam salina intratraqueal (P = 0,025). Entretanto o diâmetro alveolar médio foi significativamente maior nos animais que receberam instilação intratraqueal de papaína e que foram submetidos à atividade física, quando comparados aos animais que foram instilados com papaína, mas não foram submetidos ao condicionamento físico. Concluímos que a atividade física pode aumentar à lesão alveolar induzida pela infusão de papaína / The purpose of the present study was to evaluate the role of exercise training on the development of papain-induced emphysema in rats. Wistar rats were randomly assigned to four groups (n = 10 for each group) that received, respectively, intratracheal infusion of papain (6 mg in 1 mL NaCl 0.9%) or vehicle and were submitted or not to a protocol of exercise on a treadmill. Rats exercised at 13.3 m/min, 6 days per week, for 9 weeks (increasing exercise time, from 10 to 35 min). We measured respiratory system elastance (Ers) and resistance (Rrs), the size and weight of the heart and mean alveolar diameter (Lm). After 9 weeks of exercise training, there were no differences in Rrs and Ers values among the four experimental groups. There was a significant increase in the heart weight filled with formaldehyde solute in animals submitted to exercise training compared to the sedentary groups (P = 0.007). There were no differences between the two groups submitted to exercise training (receiving or not papaine) or between the sedentary groups. There were no differences in cardiac chambers volume between all groups. The left ventricule fibers mean diameter was significantly greater in rats submitted to exercise training compared to sedentary rats (P = 0.006). Lm was significantly greater in rats that received papain compared to saline-infused rats (P = 0.025). However, Lm was significantly greater in papain + exercise rats compared to rats that received papain and were not submitted to exercise. We conclude that exercise training can increase alveolar damage induced by papain infusion

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

O enfisema pulmonar define-se como a destruição das paredes alveolares e consequente dispneia progressiva. Este trabalho objetivou a adequação de um modelo de transplante celular in vivo de BMMC em camundongos com enfisema pulmonar. O enfisema foi induzido por instilação nasal de elastase (4 UI por animal). O diâmetro alveolar médio para os grupos não tratados e tratados com elastase apresentou diferença estatisticamente significativa, e mudanças no padrão de expressão de metaloproteinases envolvidas no processo inflamatório foram detectadas, indicando que a instilação de uma dose de elastase promove lesão semelhante ao enfisema pulmonar. Infundiu-se 0,4ml de BMMC (7x106 céls./ml) nestes animais. No grupo tratado com células, detectou-se mudanças morfométricas e no padrão de expressão de metaloproteinases, indicando melhora na evolução da lesão pulmonar 21 dias após a infusão. Foram ainda avaliadas duas e três doses do pool de BMMC, porém os resultados das análises mostraram que não há diferenças entre estre grupos e os grupos controle. / Pulmonary emphysema is defined as the destruction of the alveolar walls and consequent progressive dyspnea. This study aimed the adequacy of a model of BMMC transplantation in vivo in mice with pulmonary emphysema. Emphysema was induced by nasal instillation of elastase (4 IU per animal). The mean linear intercept for the groups untreated and treated with elastase showed a statistically significant difference, and changes in the pattern of expression of metalloproteinases involved in inflammation were detected, indicating that the instillation of a dose of elastase promotes lung damage similar to emphysema. 0.4 ml of BMMC (7x106 céls. / ml) was infused in these animals. In the group treated with cells there were detected and morphometric changes in the pattern of expression of metalloproteinases, indicating an improvement in the evolution of lung injury 21 days after infusion. Were also evaluated two and three doses of the pool BMMC, but the results of the analysis showed no differences between experimental and the control groups.

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

A inalação de material particulado (PM) exerce um papel importante na exacerbação de doenças respiratórias, incluindo DPOC e asma, no entanto os efeitos específicos do PM no desenvolvimento do enfisema pulmonar são ainda pouco descritos na literatura. Neste estudo investigamos os efeitos da exposição crônica a níveis ambientais de PM no desenvolvimento do enfisema e do remodelamento pulmonar em camundongos. Os animais receberam instilação intranasal de solução de papaína ou de solução salina e permaneceram em câmaras situadas em uma área de tráfego intenso de veículos: uma recebia ar ambiente e a outra possuía filtros para PM na entrada de ar. Fizemos medidas morfométricas, de densidade de fibras de colágeno e elástica, análise quantitativa de macrófagos, expressão de MMP- 12 (metaloproteinase de matriz), de isoprostano-8 e de caspase-3 no tecido pulmonar. Os animais que recebram papaína e que foram mantidos na câmara sem filtros apresentaram os maiores valores de intercepto linear médio (Lm) comparados aos que receberam a solução desta mesma substância, mas que permaneceram na câmara com os filtros (47,11±1,49 e 39,33±1,93 miu m, respectivamente, p=0.002). Também observamos um aumento na densidade de fibras de colágeno e na expressão de isoprostano-8 nos pulmões dos animais que receberam papaína e que permaneceram na câmara sem filtros comparado ao grupo que recebeu a mesma substância mas foi mantido na câmara com filtros (p<0,05 e p=0,002, respectivamente). Não houve diferença entre estes dois grupos ao avaliarmos a quantidade de células que expressaram MAC-2, MMP-12 e caspase-3. Não observamos diferença em nenhum dos parâmetros estudados entre os grupos que receberam solução salina, mas foram mantidos em câmaras diferentes. Concluimos que a exposição a níveis ambientais de PM piorou o enfisema induzido pela papaína e resultou em aumento do remodelamento pulmonar. O estresse oxidativo parece ser um dos mecanismos responsáveis por esta resposta. / Inhalation of particulate matter (PM) exacerbates a variety of pulmonary disorders, including COPD and asthma, but the specific effects of PM on the developing of emphysema are largely unknown. We investigated the effects of chronic exposure to ambient levels of PM on the development of emphysema and pulmonary remodeling in mice. Mice received either papain or normal saline and were kept for two months in two chambers in an area of high traffic density: one received ambient air and the other had filters for PM. We performed lung morphometry, measured the density of elastic and collagen fibers and studied the expression of matrix metalloproteinase-12 (MMP-12), macrophage MAC-2, 8-isoprostane and caspase 3. Lungs from papain-treated mice exposed to ambient air presented greater values of mean linear intercept than papain-treated mice kept in the chamber with filtered air (47.11±1.49 and 39.33±1.93 miu m, respectively, p=0.002). There was an increase in the density of collagen fibers and in the expression of 8- isoprostane in pulmonary tissue of papain-treated mice that remained in the chamber with ambient air (p<0.05 and p=0.002, respectively). There were no significant differences between these two groups in the amount of cells expressing MAC-2, MMP-12 and caspase-3. There were no significant differences in any of the parameters studied between saline-treated mice kept in the two chambers. We conclude that exposure to urban levels of PM worsens protease-induced emphysema and increases pulmonary remodeling. We suggest that an increase in oxidative stress induced by PM exposure influences this response.

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) destaca-se como uma das doenças de maior prevalência, mortalidade e incapacitação. O principal fator de risco para a DPOC vincula-se à exposição a partículas e gases nocivos, sendo o tabagismo responsável pela maioria dos casos da doença. Apesar dos avanços terapêuticos, não há até o presente uma forma de tratamento eficaz. Neste contexto, as células-tronco representam uma prática terapêutica potencialmente promissora. Foi proposto, neste estudo, o uso de um modelo animal de enfisema pulmonar que busca mimetizar as condições patológicas de pacientes tabagistas, permitindo testar, in vivo, os efeitos terapêuticos das células-tronco. Os resultados obtidos demonstraram que os animais expostos à fumaça de cigarro desenvolveram os aspectos histomorfológicos da doença. A fluorescência direta revelou que as células infundidas migraram para os pulmões, esse achado, em concomitância com a recuperação pulmonar permitem sugerir que as células-tronco atuaram na regeneração do órgão. Consolidou-se, neste estudo, um novo aparato e uma metodologia que permitem avaliar novas terapias experimentais. Além disso, demonstrou-se a potencialidade terapêutica das células-tronco no tratamento do enfisema pulmonar. / Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) stands out as one of the most prevalent diseases, mortality and disability. The main risk factor for COPD is linked to exposure to noxious particles and gases, tobacco use is responsible for most cases of the disease. Despite therapeutic advances, there is no effective treatment. In this context, stem cells represent a potentially promising therapeutic practice. It was proposed in this study, using an animal model of emphysema that seeks to mimic the pathological conditions of smokers, allowing you to test, in vivo, the therapeutic effects of stem cells. The results showed that animals exposed to cigarette smoke developed the histopathological aspects of the disease. The direct fluorescence revealed that the infused cells migrated to the lungs, this finding, in tandem with the recovering lung may suggest that the stem cells worked in organ regeneration. Consolidated, in this study, a new apparatus and methodology for assessing new experimental therapies. Furthermore, it was demonstrated that the therapeutic potential of stem cells in the treatment of pulmonary emphysema.