Melhor sincronia entre os compartimentos da caixa torácica tem sido identificada como um dos fatores para a redução da dispnéia e aumento da capacidade de exercício após a cirurgia de redução de volume pulmonar (CRVP).Para elucidar os efeitos da CRVP nas variações de volume da caixa torácica em repouso e durante exercício, seis pacientes (VEF1% 26,5 ± 5,5 e VR 224,6 ± 30,2%) foram avaliados antes CRVP, 1 e 3 meses após a cirurgia. Provas de função pulmonar e teste de caminhada de 6 minutos, mudanças de volume da caixa torácica pulmonar (RCp), caixa torácica abdominal (RCa) e abdome (AB) foram registradas pela Pletismografia Opto-Eletrônica (POE) em repouso e durante um teste de exercício incremental em esteira. Após a CRVP, todos os valores espirométricos, os volumes pulmonares, escores de dispnéia e teste de caminhada de 6 minutos melhoraram significativamente. Antes da cirurgia, volume expiratório final da caixa torácica tendeu a diminuir no início do exercício e aumentar depois. Por outro lado, após a cirurgia, o aumento do volume expiratório final foi significativa a partir de 1 mph para a velocidade máxima, o que foi totalmente devido as mudanças de volume do abdômen. O sincronismo entre PCR e AB também melhorou em 1 e 3 meses após o CRVP (p <0,001, p <0,05, respectivamente). Em conclusão, em pacientes com DPOC grave LVRS modifica a ação da musculatura abdominal expiratória e melhora a sincronização entre a caixa torácica pulmonar e o abdome. Estas melhorias são associadas e, possivelmente, explicam o aumento da capacidade de exercício e da diminuição da dispnéia. / Better-synchronized chest wall displacement has been identified as one of the factors for the reduction of dyspnea and increase in exercise capacity after Lung Volume Reduction Surgery (LVRS). To elucidate the effects of LVRS on chest wall volume variations at rest and during exercise six patients (FEV1 26.5±5.5 % and RV 224.6±30.2 %) were studied before LVRS, 1 and 3 months after the surgery. Pulmonary function test and 6-min walking test, volume changes of the pulmonary rib cage (RCp), abdominal rib cage and abdomen (AB) were recorded by Opto-Electronic-Plethysmography (OEP) at rest and during an incremental test on a treadmill. After LVRS, all spirometric and lung volume values, dyspnea scores and 6-minute walking distance significantly improved. Before surgery, end-expiratory volume of the chest wall tended to decrease at the onset of exercise and to increase thereafter. Conversely, after surgery, the increase of end-expiratory volume was significant from 1 mph to the maximum speed and it was totally due to the abdomen. The synchronism between RCp and AB also improved at 1 and 3 month after LVRS (p<0.001,p<0.05, respectively). In conclusion, in severe COPD patients LVRS determines a different action of the abdominal expiratory muscles and a better synchronization between the pulmonary rib cage and abdominal displacement. These improvements are associated to and possibly explain the increased exercise capacity and decreased dyspnea.

FÉLIX, J. H. S. Sistema de visão computacional para detecção e quantificação de enfisema pulmonar. 2007. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T16:42:36Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_jhsfelix.pdf: 3162606 bytes, checksum: 5102225711b46dd2847dbb36460fe1ea (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T14:03:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_jhsfelix.pdf: 3162606 bytes, checksum: 5102225711b46dd2847dbb36460fe1ea (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T14:03:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_jhsfelix.pdf: 3162606 bytes, checksum: 5102225711b46dd2847dbb36460fe1ea (MD5) Previous issue date: 2007-12-03 / The Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a worldwide public health problem with high rates of mortality, being the tabacco the main causer of this disease. COPD is underestimated and underdiagnosed globally, and consequently the patient receives an undertreatment. To avoid an increase of pathological cases with incorrect diagnoses, the computerized tomography should be used as an excellent tool for premature diagnosis of pulmonary emphysema component from COPD. However, the analysis on images accomplished by radiologists or doctors is subjective,leading them to accomplish inaccurate measurements, due to human vision limitation. The objective of this work is to develop a Computational Vision System for Detection and Quantification of the Pulmonary Emphysema (SDEP) capable of segment automatically the images of High-Resolution Computerized Tomography (HRCT) of the lungs, allowing its better view. Also, in this study are analysed the obtained results to evaluate the e±ciency of SDEP system comparing it with the Osiris 4 system, and with two segmentation algorithms. Results of the segmentation are analysed through the viewing of 102 images of 8 healthy volunteers and 141 images of 11 COPD patients. The SDEP system presents more e±cient than other methods considered in this work, evaluating the correct segmentation, the over segmentation, segmentation with losses, and wrong segmentation. The proposed system accomplishes the segmentation of zone from lung densities using colorful mask, applying several colors in a single image quantifying each color per area and percentage, while the Osiris system uses only one color on each image. The SDEP system has, beside of advantage presented, a tool that accomplish the overlap of histograms, which permit a more appropriate visual analysis of evolution of component on the emphysema. The proposed system offers to aided diagnosis, researchers, engineers, medical doctors and specialist and others of Medical Digital Image Processing field, one valid option for pulmonary emphysema analysis from HRCT images. / A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) e um problema de saúde mundial com altos índices de mortalidade, sendo o tabagismo o principal causador desta. Apesar da DPOC ser uma doença de âmbito mundial é, geralmente, subestimada e subdiagnosticada, levando desta forma ao subtratamento. Para evitar um aumento de casos patológicos com diagnósticos incorretos, a tomografia computadorizada deve ser utilizada já que esta constitui uma excelente ferramenta para diagnóstico precoce da componente de enfisema pulmonar na DPOC. Porém, as análises nas imagens feitas pelos radiologistas ou médicos é subjetiva levando-os a realizarem medições imprecisas, devido à limitação da visão humana. O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de Visão Computacional para análise de imagens tomográficas (SDEP) capaz de segmentar automaticamente as imagens de Tomografia Computadorizada de Alta Resolução (TCAR) dos pulmões, detectar e quantificar a presença de enfisema pulmonar de modo preciso e automático, possibilitando sua visualização. Também, neste trabalho são analisados os resultados, buscando avaliar a eficiência do sistema SDEP comparando-o com o sistema Osiris 4, e com dois algoritmos de segmentação. Os resultados da segmentação são analisados através da visualização de 102 imagens de 8 voluntários saudáveis e 141 imagens de 11 pacientes com DPOC. O sistema SDEP apresenta-se mais eficiente do que os outros métodos considerados neste trabalho, tomando-se como base segmentação correta, sobre-segmentação, segmentação com perdas e segmentação errada. Este sistema realiza a segmentação das faixas das densidades pulmonares através da máscara colorida, aplicando várias cores em uma única imagem e quantifica cada cor por área e porcentagem, enquanto que o sistema Osiris usa apenas uma cor por vez em cada imagem. O sistema SDEP possui também uma ferramenta que faz a sobreposição dos histogramas, o qual permite uma análise visual mais adequada da evolução da componente do enfisema. Este sistema possibilita auxílio ao diagnóstico, bem como mostra-se ser uma ferramenta de pesquisa para análise do enfisema pulmonar.

Orientador: Prof. Dr. Sergio Daishi Sasaki / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2015. / Embora a doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC)seja uma das maiores causas de morbidade e mortalidade no mundo, ainda não há tratamento que reverta àdestruição do parênquima pulmonarobservadas nestes pacientes. O desenvolvimento de modelos experimentais,que mimetizam as características e os mecanismos fisiopatológicos envolvidos no enfisema,por meioda instilação de uma protease,éde extrema relevância uma vez que podem contribuirpara o desenvolvimento de futuras estratégias terapêuticas. Uma das causas atribuídas para o aparecimento da doença éo tabagismo, no entanto, fatores genéticose fatoresambientais como a poluição também estão envolvidos com o aparecimento da doença em humanos. Algumas enzimas estão envolvidas no processo de instalação da doença como as metaloproteases 9 e 12 e as serinoproteases, especificamente a elastase de neutrófilos humana. Em um projeto anterior,utilizando o inibidor de serinoproteases recombinante rBmTI-Ano modelo de indução deenfisema pulmonar em camundongos,foi observado que esta molécula é capaz de interferir na progressão do enfisema pulmonar, o rBmTI-A é um inibidor pertencente à família Kunitz-BPTI e possui dois domínios inibitórios com atividade sobre tripsina, calicreína plasmática humana e elastase de neutrófilos humana. Neste projeto,foi utilizadooinibidor rBmTI-6,também pertencente à família Kunitz-BPTI,porém contendo três domínios inibitórios com atividade sobre tripsina bovinae plasmina. Uma amostra de rBmTI-6 previamente purificada por cromatografia de afinidadeem tripsina-sepharosefoiaplicada emuma cromatografia de troca iônica, coluna Resource Q,que separou osdomínios inibitóriosem domínio 1 (rBmTI-6-d1)e domínios 2e 3 (rBmTI-6-d2/3). O rBmTI-6-d1teve suaconcentraçãoativa determinada em 1,5µMe a constante de inibição (Ki)sobre tripsina bovina determinado em 1,95nM, este domínio purificado apresentou 77% de atividade específica (inibidor ativo em relação à proteína total da amostra). O rBmTI-6-d1 foi utilizado em um experimentono modelo experimental de enfisema pulmonar.Neste experimento o enfisema foi induzido utilizando a instilação por via nasal de elastase pancreática porcina(PPE)e 1 hora depois da instilaçãocom PPEfoi feito o tratamento coma instilaçãorBmTI-6-d1. Vinte e um dias após a instilação de PPEe rBmTI-6-d1 foi feita a analise da função respiratória para os14 parâmetros de elastância tecidual (Htis),resistência tecidual (Gtis)eresistência das vias aéreas (Raw). Animais induzidos ao enfisema e tratados com o rBmTI-6-d1apresentaram valores de elastância tecidual (Htis)e resistência tecidual (Gtis) próximasaosvalores dosgrupos controles, cujos animais não foram induzidos ao enfisema, os animais não tratados com rBmTI-6-d1 apresentaram aumento de Htis e Gtis. Para o parâmetro de resistência das vias aéreas o resultado mostra uma tendência de redução deste parâmetro para animais tratados com rBmTI-6-d1. Os resultados da medida do intercepto linear médio (Lm), apontam uma tendência ao grupo que foi induzido ao enfisema e tratado com rBmTI-6-d1 de redução da Lm em comparação com o grupo induzido ao enfisema e não tratado.Estes resultados sugerem que o inibidor teve papel de prevenir a instalação do enfisema pulmonar nos animais tratados com rBmTI-6-d1. / Although chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major cause of morbidity and mortality worldwide, there is no treatment to reverse the destruction of the lung parenchymaobserved in these patients. The development of experimental models that mimic the characteristics and pathophysiological mechanisms of emphysema by instillationone protease is extremely important since it can contribute to the development of future therapeutic strategies. One of the causes associated with the onset of the disease is smoking, however, genetic factors and environmental factors such as pollutionare also involved in disease in humans. Some enzymes are involved in the installation process of the disease like metalloproteases 9 and 12 and serineproteases, specifically human neutrophil elastase. In a previous study using recombinant serineprotease inhibitor rBmTI-A in a pulmonary emphysema model with mice was observed that this molecule is capable of interfering with the progression of the disease, rBmTI-A is an inhibitor belongingto the Kunitz-BPTI family and has two inhibitory domains with activity towardtrypsin, human plasmakallikreinand human neutrophil elastase. In this project, a sample of rBmTI-6 inhibitor also belongs to the Kunitz-BPTI family, previously purified by affinity chromatography on trypsin-sepharose was used, the sample was purified again using an ion exchange chromatography with Resource Q column, where it was observed a separation of the inhibitory domains. The domain 1 (rBmTI-6-d1) had their active concentration determined in 1,5?M. The rBmTI-6-d1 had a Ki on certain bovine trypsin in 1,95nM this purified domain had 77% specific activity (active inhibitor in the total protein of the sample). The rBmTI-6-d1 was selectedfor the experiments with an experimental model of pulmonary emphysema. In these experiments emphysema was induced by intranasal instillation of porcine pancreatic elastase (PPE) and 1 hour after PPE instillation, the treatment with rBmTI-6-d1. Twenty-one days after instillation of PPE and rBmTI-6-d1 was made the analysis of respiratory function to tissue elastance parameters (Htis), tissue resistance (Gtis) and airway resistance (Raw). Animals induced emphysema and treated with rBmTI-6-d1 showedtissue elastance values (Htis) and tissue resistance (Gtis) close to the values of the control groups, whose animals were not induced emphysema, untreated animals with rBmTI-6-d1 increased by Htis and Gtis. For the air way resistance the result shows a tendency to decrease in this parameter for animals treated with rBmTI-6-d1. The results of measuring the mean linear intercept (Lm), show a tendency to emphysema group that was induced and treated with -rBmTI6-d1 Lm reduced in comparison with the experimental group and the untreated emphysema. These results suggest that the inhibitory role was to prevent the development of pulmonary emphysema in animals treated with rBmTI6-d1.

Melhor sincronia entre os compartimentos da caixa torácica tem sido identificada como um dos fatores para a redução da dispnéia e aumento da capacidade de exercício após a cirurgia de redução de volume pulmonar (CRVP).Para elucidar os efeitos da CRVP nas variações de volume da caixa torácica em repouso e durante exercício, seis pacientes (VEF1% 26,5 ± 5,5 e VR 224,6 ± 30,2%) foram avaliados antes CRVP, 1 e 3 meses após a cirurgia. Provas de função pulmonar e teste de caminhada de 6 minutos, mudanças de volume da caixa torácica pulmonar (RCp), caixa torácica abdominal (RCa) e abdome (AB) foram registradas pela Pletismografia Opto-Eletrônica (POE) em repouso e durante um teste de exercício incremental em esteira. Após a CRVP, todos os valores espirométricos, os volumes pulmonares, escores de dispnéia e teste de caminhada de 6 minutos melhoraram significativamente. Antes da cirurgia, volume expiratório final da caixa torácica tendeu a diminuir no início do exercício e aumentar depois. Por outro lado, após a cirurgia, o aumento do volume expiratório final foi significativa a partir de 1 mph para a velocidade máxima, o que foi totalmente devido as mudanças de volume do abdômen. O sincronismo entre PCR e AB também melhorou em 1 e 3 meses após o CRVP (p <0,001, p <0,05, respectivamente). Em conclusão, em pacientes com DPOC grave LVRS modifica a ação da musculatura abdominal expiratória e melhora a sincronização entre a caixa torácica pulmonar e o abdome. Estas melhorias são associadas e, possivelmente, explicam o aumento da capacidade de exercício e da diminuição da dispnéia. / Better-synchronized chest wall displacement has been identified as one of the factors for the reduction of dyspnea and increase in exercise capacity after Lung Volume Reduction Surgery (LVRS). To elucidate the effects of LVRS on chest wall volume variations at rest and during exercise six patients (FEV1 26.5±5.5 % and RV 224.6±30.2 %) were studied before LVRS, 1 and 3 months after the surgery. Pulmonary function test and 6-min walking test, volume changes of the pulmonary rib cage (RCp), abdominal rib cage and abdomen (AB) were recorded by Opto-Electronic-Plethysmography (OEP) at rest and during an incremental test on a treadmill. After LVRS, all spirometric and lung volume values, dyspnea scores and 6-minute walking distance significantly improved. Before surgery, end-expiratory volume of the chest wall tended to decrease at the onset of exercise and to increase thereafter. Conversely, after surgery, the increase of end-expiratory volume was significant from 1 mph to the maximum speed and it was totally due to the abdomen. The synchronism between RCp and AB also improved at 1 and 3 month after LVRS (p<0.001,p<0.05, respectively). In conclusion, in severe COPD patients LVRS determines a different action of the abdominal expiratory muscles and a better synchronization between the pulmonary rib cage and abdominal displacement. These improvements are associated to and possibly explain the increased exercise capacity and decreased dyspnea.

Melhor sincronia entre os compartimentos da caixa torácica tem sido identificada como um dos fatores para a redução da dispnéia e aumento da capacidade de exercício após a cirurgia de redução de volume pulmonar (CRVP).Para elucidar os efeitos da CRVP nas variações de volume da caixa torácica em repouso e durante exercício, seis pacientes (VEF1% 26,5 ± 5,5 e VR 224,6 ± 30,2%) foram avaliados antes CRVP, 1 e 3 meses após a cirurgia. Provas de função pulmonar e teste de caminhada de 6 minutos, mudanças de volume da caixa torácica pulmonar (RCp), caixa torácica abdominal (RCa) e abdome (AB) foram registradas pela Pletismografia Opto-Eletrônica (POE) em repouso e durante um teste de exercício incremental em esteira. Após a CRVP, todos os valores espirométricos, os volumes pulmonares, escores de dispnéia e teste de caminhada de 6 minutos melhoraram significativamente. Antes da cirurgia, volume expiratório final da caixa torácica tendeu a diminuir no início do exercício e aumentar depois. Por outro lado, após a cirurgia, o aumento do volume expiratório final foi significativa a partir de 1 mph para a velocidade máxima, o que foi totalmente devido as mudanças de volume do abdômen. O sincronismo entre PCR e AB também melhorou em 1 e 3 meses após o CRVP (p <0,001, p <0,05, respectivamente). Em conclusão, em pacientes com DPOC grave LVRS modifica a ação da musculatura abdominal expiratória e melhora a sincronização entre a caixa torácica pulmonar e o abdome. Estas melhorias são associadas e, possivelmente, explicam o aumento da capacidade de exercício e da diminuição da dispnéia. / Better-synchronized chest wall displacement has been identified as one of the factors for the reduction of dyspnea and increase in exercise capacity after Lung Volume Reduction Surgery (LVRS). To elucidate the effects of LVRS on chest wall volume variations at rest and during exercise six patients (FEV1 26.5±5.5 % and RV 224.6±30.2 %) were studied before LVRS, 1 and 3 months after the surgery. Pulmonary function test and 6-min walking test, volume changes of the pulmonary rib cage (RCp), abdominal rib cage and abdomen (AB) were recorded by Opto-Electronic-Plethysmography (OEP) at rest and during an incremental test on a treadmill. After LVRS, all spirometric and lung volume values, dyspnea scores and 6-minute walking distance significantly improved. Before surgery, end-expiratory volume of the chest wall tended to decrease at the onset of exercise and to increase thereafter. Conversely, after surgery, the increase of end-expiratory volume was significant from 1 mph to the maximum speed and it was totally due to the abdomen. The synchronism between RCp and AB also improved at 1 and 3 month after LVRS (p<0.001,p<0.05, respectively). In conclusion, in severe COPD patients LVRS determines a different action of the abdominal expiratory muscles and a better synchronization between the pulmonary rib cage and abdominal displacement. These improvements are associated to and possibly explain the increased exercise capacity and decreased dyspnea.

A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) destaca-se como um grave problema de saúde no mundo. O enfisema pulmonar, dentro do espectro das DPOC, caracteriza-se pelo alargamento dos espaços aéreos distais resultante da destruição do parênquima pulmonar. O tabagismo é considerado o principal fator relacionado ao surgimento da patologia. Considerando a escassez de aparelhos comercializados para exposição à fumaça de cigarro, bem como o elevado custo dos existentes, o presente projeto propôs um modelo experimental de enfisema por exposição à fumaça utilizando um novo aparato. Foram realizadas avaliações morfométricas e funcionais nos pulmões de ratos expostos à fumaça ou ao ar ambiente. Além disso, o peso dos animais foi aferido semanalmente. Os resultados indicaram alargamento dos espaços aéreos pulmonares, além de redução do ganho de peso nos animais expostos. Não houve diferenças funcionais entre os grupos controle e experimental. O trabalho objetivou o desenvolvimento de um aparato eficiente e menos custoso para estudos relacionados ao enfisema pulmonar. / The Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) stands out as a serious health problem in the world. The pulmonary emphysema, in the spectrum of COPD, has as main feature the enlargement of the airspaces distal resulting from destruction of lung parenchyma. Smoking is considered the main factor related to the development of pathology. Considering the lack of machines marketed for exposure to cigarette smoke, as well as the high cost of devices available, the currently project has proposed a experimental model of pulmonary emphysema induced by the use of a new apparatus. Were performed morphometric and functional measurements in the lung of rats exposed to cigarette smoke or clean air. Further, the animal weight was measured weekly. The results indicated enlargement of the pulmonary airspaces, as well as reduction of weight gain in animals exposed. There were no functional differences between control and experimental groups. The current study aimed to the development of an efficient and less costly apparatus for experimental studies related to the pulmonary emphysema.

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.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-08-22T17:45:08Z No. of bitstreams: 1 mariaaparecidaestevesrabelo.pdf: 884770 bytes, checksum: 8446ab66f155975e23c1655991e93b4f (MD5) / Rejected by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br), reason: on 2017-08-24T11:36:23Z (GMT) / Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-08-24T14:10:25Z No. of bitstreams: 0 / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-30T12:40:38Z (GMT) No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2017-08-30T12:40:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2017-02-23 / Introdução: A relação entre o enfisema e a lesão pulmonar aguda (LPA) ainda não está bem definida. O objetivo deste estudo foi comparar a gravidade da LPA em resposta à instilação intratraqueal de lipopolissacáride (LPS) em ratos com e sem enfisema. Métodos: Vinte e quatro ratos Wistar machos adultos foram randomizados para quatro grupos: grupo controle (G-C), grupo LPA (G-LPA), grupo enfisema (G-E) e grupo enfisema com LPA (G-E-LPA). O enfisema foi induzido por instilação intratraqueal de elastase (12 UI). Após três semanas, os animais dos grupos LPA receberam LPS intratraquealmente (2 mg/Kg). A eutanásia e as seguintes análises foram realizadas 24 horas após a indução de LPA: medidas dos gases sanguíneos, lavado broncoalveolar (LBA), expressão de RNAm de mediadores inflamatórios e histologia pulmonar. Resultados: Os animais dos grupos G-LPA (0,55 ± 0,15) e G-E-LPA (0,69 ± 0,08) apresentaram maior score de LPA em relação ao G-C (0,12 ± 0,04) e G-E (0,60 ± 0,04) (p <0,05). A contagem total de células (G-E = 3,09 ± 0,83; G-LPA = 4,45 ± 1,90; G-E-LPA = 5,90 ± 2,10; G-C = 0,73 ± 0,37 x 105) e de neutrófilos (G-E = 0,69 ± 0,35; G-LPA = 2,53 ± 1,09, G-E-LPA = 3,86 ± 1,40; G-C = 0,09 ± 0,07 x 105) no LBA foram maiores nos grupos G-E, G-LPA e G-E-LPA quando comparados ao G-C (p <0,05) . As expressões de RNAm de IL-6, TNF-α e CXCL2 foram maiores nos animais que receberam LPS (G-LPA e G-E-LPA) em comparação com G-C e G-E (p <0,05). Embora não haja diferenças estatísticas entre os animais com e sem enfisema em resposta à instilação de LPS, observou-se uma tendência de maior score de LPA e celularidade no LBA no G-E-LPA. O G-E-LPA também mostrou uma razão LBA/albumina sérica aumentada. Conclusão: A presença de enfisema foi associada a uma tendência de aumento da resposta inflamatória pulmonar secundária à instilação intratraqueal de LPS. / Introduction: The response of lungs with emphysema to an acute lung injury (ALI) remains unclear. The aim of this study was to compare the severity of ALI in response to intratracheal instillation of lipopolysaccharide (LPS) in rats with and without emphysema. Methods: Twenty four adult male Wistar rats were randomized to four groups: control group (C-G), ALI group (ALI-G), emphysema group (E-G), emphysema and ALI group (E-ALI-G). The emphysema was induced by intratracheal instillation of elastase (12 UI). After three weeks, the animals of ALI groups received LPS intratracheally(2 mg/Kg). Euthanasia and the following analysis were performed 24 hours after ALI induction: blood gas measures, bronchoalveolar lavage (BAL), mRNA expression of inflammatory mediators and lung histology. Results: The animals of ALI-G (0.55 ± 0.15) and E-ALI-G (0.69 ± 0.08) showed a higher ALI score compared to C-G (0.12 ± 0.04) and E-G (0.16 ± 0.04) (p <0.05). Total cell count (E-G = 3.09 ± 0.83; ALI-G = 4.45 ± 1.90; E-ALI-G = 5.90 ± 2.10; C-G = 0.73 ± 0.37 x 105) and neutrophil count (E-G = 0.69 ± 0.35; ALI-G = 2.53 ± 1.09; E-ALI-G = 3.86 ± 1.40; C-G = 0.09 ± 0.07 x 105) in the BAL were higher in the groups E-G, ALI-G and E-ALI-G when compared to C-G (p <0.05). The IL-6, TNF-α, and CXCL2 mRNA expressions were higher in the animals that received LPS (ALI-G and E-ALI-G) compared to the C-G and E-G (p <0.05). Although there were no statistical differences between the animals with and without emphysema in response to LPS instillation, we observed a trend of higher ALI score and BAL cellularity in the E-ALI-G. The E-ALI-G also showed an increased BAL/serum albumin ratio. Conclusion: The presence of emphysema was associated with a trend of increase in the inflammatory pulmonary response to intratracheal LPS instillation.

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.