INTRODUÇÃO: Em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica a reabilitação pulmonar tem demonstrado ser efetiva sobre diversos aspectos, incluindo a melhora física e emocional nas atividades diárias com conseqüente melhora da qualidade de vida e diminuição da dispnéia. Embora os resultados benéficos da atividade física estejam bem documentados, não se sabe, ao certo, os efeitos do exercício físico sobre a lesão pulmonar em pacientes enfisematosos. OBJETIVO: Verificar o efeito pulmonar de dois protocolos de atividade física (intensidade leve-moderada e alta), em ratos Wistar com enfisema pulmonar induzido pela administração intratraqueal de papaína. MÉTODOS: Os animais foram divididos em 5 grupos. Destes, 3 grupos receberam administração intratraqueal de solução de papaína, sendo que um deles permaneceu sedentário (PS) e os outros dois realizaram atividade física intensa (PHE) ou moderada (PME) por 10 semanas após a instalação do enfisema (40 dias após a instilação). O mesmo aconteceu com o grupo que recebeu solução salina (NaCl 0,9%), sendo que um deles permaneceu sedentário (SS) e o outro realizou atividade física intensa (SHE). Foram realizadas medidas de função pulmonar, medidas morfométricas, de densidade de fibras colágenas e elásticas e avaliação imuno-histoquímica da expressão de isoprostano-8 no tecido pulmonar. RESULTADOS: Houve aumento significativo nos valores de intercepto linear médio (Lm) nos três grupos que receberam papaína, evidenciando a presença de enfisema pulmonar. O grupo PHE mostrou um aumento maior dos valores de Lm quando comparado os grupos PS e PME (p < 0,001). Também foram observados valores da elastância do sistema respiratório significativamente menores nos grupos que receberam instilação de solução de papaína (PS, PME e PHE), comparados aos grupos que receberam instilação de solução salina (SS e SHE) (p < 0,001). Os grupos que receberam solução de papaína mostraram um discreto aumento na proporção do volume de fibras colágenas quando comparados com os animais que receberam solução salina (SS e SHE) (p = 0.049). CONCLUSÃO: A atividade física intensa piorou a destruição alveolar em nosso modelo de enfisema pulmonar em ratos, sem efeito no remodelamento e na função pulmonar. / INTRODUTION: In patients with pulmonary obstructive chronic disease the pulmonary rehabilitation has shown to be effective in several aspects, including the physical and emotional improvement in the daily activities with consequent improvement in quality of life and the decrease of dyspnea. Although the favorable results of the physical activity are well established, it is uncertain the effects of the physical activities on the pulmonary injury in patients with enphysema. OBJECTIVE: The purpose of the present study was to evaluate if physical exercise of different intensity (moderate and high-intensity) have different effects on the development of protease-induced emphysema in rats. METHODS: The animals were divided in five groups. From this, three groups received intratracheal instillation of papain, being that one of them remained sedentary (PS) and the other two performed intense physical activity (PHE) or moderate (PME) for ten weeks after the installation of emphysema (40 days after the instalation). The same happened to the group that received saline solution (NaCl 0.9%), one of that remained sedentary (SS) and the other one performed intense physical activity (SHE). We performed measurements of pulmonary function, lung morphometry, density of collagen and elastic fibers and the expression of 8-isoprostane in the pulmonary issue. RESULTS: There was significant increase in the values of the mean linear intercept. There was significant increase in the values of the mean linear intercept (Lm) in the three groups that received papaina, making evident the presence of pulmonary emphysema. The group PHE shows a major increase in the values of Lm when compared with the groups PS and PME (p < 0.001). We also observed significant minor elastance values of the respiratory system in the groups that received solution of papain-instilation (PS, PME e PHE), compared with the groups that received saline solution (SS e SHE) (p < 0.001). The groups that received papain-solution showed a discreet increase in the proportion of the value of collagen fibers when compared to the animals that received saline solution (SS e SHE) (p = 0.049). CONCLUSION: The intense physical activity worsens the alveolar destruction in our model of pulmonary enphysema in rats, without effect in the pulmonary remodeling and in the pulmonary function.

Vários mecanismos que participam do desenvolvimento da DPOC (Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica) não são ainda bem esclarecidos. Neste estudo, expusemos camundongos C57/Bl6, por 2 meses, à fumaça de cigarro e/ou à ROFA (resíduo de óleo diesel). Os animais expostos à fumaça de cigarro desenvolveram aumento da resistência de grandes vias aéreas, provavelmente por espessamento da sua parede, resultante de alterações nas células epiteliais. Estes animais também desenvolveram enfisema inicial, com distensão de espaços aéreos em algumas regiões pulmonares. Não houve recrutamento de células inflamatórias, alteração de fibras elásticas ou colágenas ou aumento do estresse oxidativo, medido pelo Isoprostano 8. Este trabalho sugere que há uma lesão pulmonar inicial que se caracteriza por alterações nas células epiteliais e algum grau de enfisema, que pode ser mediado pelas próprias células epiteliais / Many of the mechanisms leading to CPOD (Chronic Pulmonary Obstructive Disease) are not completely understood. In the present study, we exposed C57/Bl6 mice, for two months, to cigarette smoke and/or ROFA (Residual Oil Fly Ash). Animals exposed to cigarette smoke had an increased in proximal airways resistance, probably due to the thickening of airways walls that followed changes in epithelial cells. These animals also had a small degree of emphysema, once air spaces enlargement could be noticed in circumscribed lung areas. We observed no inflammatory cells recruitment, elastic or collagen fibers deposition or increases in oxidative stress, measured by staining Isoprotane8. This study shows an early stage of the CPOD development, in which we can detect changes in epithelial cells and a small degree of emphysema, which could be mediated by these same epithelial cells

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

Introdução: A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) está freqüentemente associada a comorbidades crônicas como a doença cardiovascular, o diabetes mellitus e a hipertensão. O presente estudo tem por objetivo investigar as alterações morfológicas e funcionais no coração secundárias ao enfisema pulmonar em ratos diabéticos. Métodos: Ratos Wistar machos adultos (200 ± 20 g, n = 36) foram destinados à avaliação ecocardiográfica, análise morfométrica do coração e pulmões e análise da taxa de sobrevida. O diabetes mellitus foi induzido por aloxana (42 mg/kg, iv) 10 dias antes da indução do enfisema pulmonar por instilação de elastase (0,25 UI/100 g de peso corpóreo). Um grupo de ratos diabéticos recebeu tratamento com insulina NPH (4 UI antes da elastase, seguido de 2 UI/dia, 50 dias). Os experimentos foram realizados 50 dias após a instilação. Resultados: Ratos diabéticos e respectivos controles instilados com elastase apresentaram aumentos similares no diâmetro médio alveolar, cujos valores correlacionam-se positivamente com aumentos na espessura da parede (p=0,0022), na área da cavidade (p=0,0001) e espessura dos cardiomiócitos (p=0,0001) do ventriculo direito (VD). Ratos tornados diabéticos por injeção de aloxana exibiram redução na espessura da parede do ventrículo esquerdo (VE), no septo interventricular (IV) e na espessura dos cardiomiócitos. Estas variáveis morfométricas associaram-se à redução da fração de encurtamento do VE (p < 0,05) e a aumento no tempo de relaxamento isovolumétrico do VE (p < 0,05). A taxa de sobrevida reduziu-se de 80% em ratos diabéticos a 40% em ratos diabéticos instilados com elastase (p < 0,05). Conclusões: O diabetes por aloxana em ratos não modifica a hipertrofia do VD secundária ao enfisema pulmonar, porém induz disfunção ventricular esquerda. A manifestação de ambas as doenças, diabetes mellitus e enfisema pulmonar, reduz substancialmente a taxa de sobrevida, enfatizando a condição de comorbidade na coexistência de diabetes e DPOC / Background: Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is often associated with chronic comorbid conditions of cardiovascular disease, diabetes mellitus and hypertension. This study aimed to investigate morphological and functional alterations of the heart secondary to chronic emphysema in diabetic rats. Methods: Adult male Wistar rats (200 ± 20 g, n=36) were used for echocardiographic measurements, morphometric analyses of the heart and lungs, and survival rate. Diabetes mellitus was induced by alloxan (42 mg/kg, iv) 10 days before the induction of pulmonary emphysema by the instillation of elastase (0.25 IU/100 g body weight). A group of diabetic rats was treated with NPH insulin (4 IU before elastase, plus 2 IU/day, 50 days). Experiments were performed 50 days after instillation. Results: Both elastase-instilled diabetic rats and matching controls exhibited similar increases in mean alveolar diameter, which are positively correlated with increases in RV wall thickness (p=0.0022), cavity area (p=0.0001), and cardiomyocyte thickness (p=0.0001). Alloxan-diabetic rats demonstrated a reduction in left ventricular (LV) wall, IV septum, and cardiomyocyte thickness, associated with a reduction in LV fractional shortening (p<0.05), and an increase in LViv relaxation time (p < 0.05). Survival rate decreased from 80% in diabetic rats to 40% in elastase-instilled diabetic rats. Conclusions: Alloxan diabetes did not affect RV hypertrophy secondary to chronic emphysema, but induced LV dysfunction. The association of diabetes and emphysema substantially reduced the survival rate, emphasizing the comorbid condition of the coexistence of diabetes and COPD

Introdução: O enfisema pulmonar é o maior componente da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), é caracterizado pelo alargamento, destruição alveolar e inflamação do parênquima e vias aéreas pulmonares. A recente descrição do sistema colinérgico anti-inflamatório, um mecanismo neural que controla a inflamação por inibição de citocinas pró-inflamatórias, sugere uma importante participação deste sistema na fisiopatologia das doenças pulmonares. A acetilcolina (ACh), principal mediador deste sistema, é estocada em vesículas sinápticas pelo transportador vesicular de ACh (VAChT), proteína essencial para sua liberação na fenda sináptica. Objetivos: Avaliar se os efeitos da hipofunção colinérgica, por redução da expressão do VAChT, interferem com as alterações pulmonares em modelo experimental de enfisema pulmonar. Metodologia: Camundongos machos selvagens e mutantes, estes últimos com redução da função colinérgica por modificação genética nos níveis do VAChT, foram submetidos ao protocolo de elastase (PPE instilação nasal) ou salina. No dia 28, foi avaliado a função pulmonar, a inflamação e o remodelamento pulmonar. Por imunohistoquímica, avaliou-se a expressão de macrófago, NF-kB e isoprostano no pulmão. Algumas citocinas pró-inflamatórias foram avaliadas no homogenato pulmonar pelo Bioplex. Resultados: Animais selvagem que receberam elastase tiveram redução de elastância de tecido, aumento da inflamação no LBA e no tecido, aumento de citocinas pró-inflamatórias e IL-10, aumento do remodelamento pulmonar, e da expressão de NF-kB e de isoprostano. A deficiência colinérgica nestes animais submetidos ao mesmo protocolo de elastase amplificou a resposta inflamatória (macrófago e neutrófilo) no pulmão, níveis de MCP-1 e também aumento células positivas para NF-kB e isoprostano na região do eixo broncovascular. Conclusão: A ACh parece ter um papel protetor da inflamação neste modelo de enfisema pulmonar, pelo menos em parte pelo controle do NF-kB e do estresse oxidativo. Estes resultados sugerem ainda que o remodelamento e a função pulmonar no enfisema experimental não dependem totalmente do grau de inflamação pulmonar / Banckground: Pulmonary emphysema is a major component of chronic obstructive pulmonary disease (COPD), is characterized by enlargement, alveolar destruction and inflammation of the airways and lung tissue. The recent description of the cholinergic anti-inflammatory, a neural mechanism that controls inflammation by inhibition of proinflammatory cytokines, suggests an important role of this system in the pathophysiology of lung disease. The main mediator of this system is acetylcholine (ACh), which is stored in synaptic vesicles by vesicular acetylcholine transporter (VAChT) protein, which is essential for ACh release into the synaptic cleft. Aim: To evaluate whether the effects of cholinergic hypofunction by reduction on VAChT expression, interferes with pulmonary alterations in an experimental model of pulmonary emphysema. Methods: Male mice wild-type and mutant, the last one with reduced cholinergic function by genetic modification in the levels of VAChT, were submitted to the protocol of elastase (PPE intranasally) or saline. On day 28, pulmonary mechanics, inflammation in bronchoalveolar lavage fluid and tissue remodeling were analyzed. By immunohistochemistry, the expression of macrophage, NF-kB and isoprostane in lung was evaluated. Some proinflammatory cytokines were measured in lung homogenate by Bio Plex. Results: Wild-Type animals that received elastase presented a reduction in tissue elastance, an increase in BALF and tissue inflammation as well as in proinflammatory cytokines, IL-10, pulmonary remodeling, and expression of NF-kB and isoprostane. Cholinergic deficient in these animals submitted to the same elastase-induced emphysema protocol amplified the inflammatory response (macrophage and neutrophils) in the lungs, the levels of MCP-1 and the number of positive cells to NF-kB and isoprostane in bronchovascular axis. Conclusions: The ACh seems to have a protective role inflammation in this experimental model of emphysema, at least in part by controlling NF-kB and oxidative stress. These results further suggest that the remodeling and lung function in experimental emphysema does not depend entirely on the degree of lung inflammation

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A DoenÃa Pulmonar Obstrutiva CrÃnica (DPOC) e um problema de saÃde mundial com altos Ãndices de mortalidade, sendo o tabagismo o principal causador desta. Apesar da DPOC ser uma doenÃa de Ãmbito mundial Ã, geralmente, subestimada e subdiagnosticada, levando desta forma ao subtratamento. Para evitar um aumento de casos patolÃgicos com diagnÃsticos incorretos, a tomografia computadorizada deve ser utilizada jà que esta constitui uma excelente ferramenta para diagnÃstico precoce da componente de enfisema pulmonar na DPOC. PorÃm, as anÃlises nas imagens feitas pelos radiologistas ou mÃdicos à subjetiva levando-os a realizarem mediÃÃes imprecisas, devido à limitaÃÃo da visÃo humana. O objetivo deste trabalho à desenvolver um sistema de VisÃo Computacional para anÃlise de imagens tomogrÃficas (SDEP) capaz de segmentar automaticamente as imagens de Tomografia Computadorizada de Alta ResoluÃÃo (TCAR) dos pulmÃes, detectar e quantificar a presenÃa de enfisema pulmonar de modo preciso e automÃtico, possibilitando sua visualizaÃÃo. TambÃm, neste trabalho sÃo analisados os resultados, buscando avaliar a eficiÃncia do sistema SDEP comparando-o com o sistema Osiris 4, e com dois algoritmos de segmentaÃÃo. Os resultados da segmentaÃÃo sÃo analisados atravÃs da visualizaÃÃo de 102 imagens de 8 voluntÃrios saudÃveis e 141 imagens de 11 pacientes com DPOC. O sistema SDEP apresenta-se mais eficiente do que os outros mÃtodos considerados neste trabalho, tomando-se como base segmentaÃÃo correta, sobre-segmentaÃÃo, segmentaÃÃo com perdas e segmentaÃÃo errada. Este sistema realiza a segmentaÃÃo das faixas das densidades pulmonares atravÃs da mÃscara colorida, aplicando vÃrias cores em uma Ãnica imagem e quantifica cada cor por Ãrea e porcentagem, enquanto que o sistema Osiris usa apenas uma cor por vez em cada imagem. O sistema SDEP possui tambÃm uma ferramenta que faz a sobreposiÃÃo dos histogramas, o qual permite uma anÃlise visual mais adequada da evoluÃÃo da componente do enfisema. Este sistema possibilita auxÃlio ao diagnÃstico, bem como mostra-se ser uma ferramenta de pesquisa para anÃlise do enfisema pulmonar. / 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 eÂciency 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 eÂcient 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 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.

Introdução: O enfisema pulmonar é o maior componente da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), é caracterizado pelo alargamento, destruição alveolar e inflamação do parênquima e vias aéreas pulmonares. A recente descrição do sistema colinérgico anti-inflamatório, um mecanismo neural que controla a inflamação por inibição de citocinas pró-inflamatórias, sugere uma importante participação deste sistema na fisiopatologia das doenças pulmonares. A acetilcolina (ACh), principal mediador deste sistema, é estocada em vesículas sinápticas pelo transportador vesicular de ACh (VAChT), proteína essencial para sua liberação na fenda sináptica. Objetivos: Avaliar se os efeitos da hipofunção colinérgica, por redução da expressão do VAChT, interferem com as alterações pulmonares em modelo experimental de enfisema pulmonar. Metodologia: Camundongos machos selvagens e mutantes, estes últimos com redução da função colinérgica por modificação genética nos níveis do VAChT, foram submetidos ao protocolo de elastase (PPE instilação nasal) ou salina. No dia 28, foi avaliado a função pulmonar, a inflamação e o remodelamento pulmonar. Por imunohistoquímica, avaliou-se a expressão de macrófago, NF-kB e isoprostano no pulmão. Algumas citocinas pró-inflamatórias foram avaliadas no homogenato pulmonar pelo Bioplex. Resultados: Animais selvagem que receberam elastase tiveram redução de elastância de tecido, aumento da inflamação no LBA e no tecido, aumento de citocinas pró-inflamatórias e IL-10, aumento do remodelamento pulmonar, e da expressão de NF-kB e de isoprostano. A deficiência colinérgica nestes animais submetidos ao mesmo protocolo de elastase amplificou a resposta inflamatória (macrófago e neutrófilo) no pulmão, níveis de MCP-1 e também aumento células positivas para NF-kB e isoprostano na região do eixo broncovascular. Conclusão: A ACh parece ter um papel protetor da inflamação neste modelo de enfisema pulmonar, pelo menos em parte pelo controle do NF-kB e do estresse oxidativo. Estes resultados sugerem ainda que o remodelamento e a função pulmonar no enfisema experimental não dependem totalmente do grau de inflamação pulmonar / Banckground: Pulmonary emphysema is a major component of chronic obstructive pulmonary disease (COPD), is characterized by enlargement, alveolar destruction and inflammation of the airways and lung tissue. The recent description of the cholinergic anti-inflammatory, a neural mechanism that controls inflammation by inhibition of proinflammatory cytokines, suggests an important role of this system in the pathophysiology of lung disease. The main mediator of this system is acetylcholine (ACh), which is stored in synaptic vesicles by vesicular acetylcholine transporter (VAChT) protein, which is essential for ACh release into the synaptic cleft. Aim: To evaluate whether the effects of cholinergic hypofunction by reduction on VAChT expression, interferes with pulmonary alterations in an experimental model of pulmonary emphysema. Methods: Male mice wild-type and mutant, the last one with reduced cholinergic function by genetic modification in the levels of VAChT, were submitted to the protocol of elastase (PPE intranasally) or saline. On day 28, pulmonary mechanics, inflammation in bronchoalveolar lavage fluid and tissue remodeling were analyzed. By immunohistochemistry, the expression of macrophage, NF-kB and isoprostane in lung was evaluated. Some proinflammatory cytokines were measured in lung homogenate by Bio Plex. Results: Wild-Type animals that received elastase presented a reduction in tissue elastance, an increase in BALF and tissue inflammation as well as in proinflammatory cytokines, IL-10, pulmonary remodeling, and expression of NF-kB and isoprostane. Cholinergic deficient in these animals submitted to the same elastase-induced emphysema protocol amplified the inflammatory response (macrophage and neutrophils) in the lungs, the levels of MCP-1 and the number of positive cells to NF-kB and isoprostane in bronchovascular axis. Conclusions: The ACh seems to have a protective role inflammation in this experimental model of emphysema, at least in part by controlling NF-kB and oxidative stress. These results further suggest that the remodeling and lung function in experimental emphysema does not depend entirely on the degree of lung inflammation

Objetivo: Analisar os principais achados do tratamento cirúrgico das malformações congênitas pulmonares em um serviço de cirurgia torácica pediátrica. Métodos: Foram revisados cinqüenta e dois prontuários de pacientes com diagnóstico anatomopatológico de malformações congênitas pulmonares que foram submetidos à ressecção pulmonar, no período de janeiro de 1997 a dezembro de 2006. Deste total, 39 casos eram de pacientes menores de 12 anos. Quatro casos foram excluídos, por prontuário incompleto. Resultados: Dos 35 pacientes estudados, a média de idade foi de 31 meses com predominância do sexo masculino (n=21). Os achados anatomopatológicos foram: enfisema lobar congênito (n=13), seqüestro pulmonar (n=8), malformação adenomatóide cística (n=14), malformação arterio-venosa (n=1). A ressecção mais comum foi a lobectomia inferior esquerda (25,71%), seguida pela lobectomia superior esquerda (22,85%). A lobectomia superior direita foi realizada em 5 casos (14,28%), a lobectomia média em 2 casos (5,71%) e a lobectomia inferior direita em 3 pacientes (8,57%). Em 8 pacientes foram realizadas diferentes tipos de segmentectomias (22,85%). Trinta e quatro pacientes (97,14%) foram submetidos a drenagem pleural fechada. O tempo médio de permanência do dreno torácico foi de 3,9 dias. Dez pacientes (28,5%) apresentaram complicações pós-operatórias. Não houve óbitos nesta série. Conclusões: A ressecção pulmonar para o tratamento das malformações pulmonares é um procedimento seguro, que em serviço de referência para doenças pulmonares, apresenta pouca morbidade e nenhuma mortalidade. / Objectives: Analyze the main findings of the surgical treatment of congenital lung malformations from a pediatric thoracic surgery service. Methods: We reviewed the medical charts of fifty-two patients with anatomopathologic diagnosis of congenital lung malformations who were submitted to pulmonary resection from January 1997 to December 2006. Overall, thirty-nine patients were under 12 years-old. Four patients were excluded due to incomplete clinical data. Results: The mean age of the thirty-five patients was 31 months with predominance of males (n=21). The anatomopathologic findings were: adenomatoid cystic malformation (n=14), congenital lobar emphysema (n=13), pulmonary sequestration (n=8) and arteriovenous pulmonary malformation (n=1). The most common lung resection was the left lower lobectomy (25.71%) followed by left upper lobectomy (22.8%). Right upper lobectomy was performed in 5 cases (14.28%), middle lobectomy in 2 cases (5.71%) and right inferior lobectomy in three cases (8.57%). Eight patients were submitted to different segmentectomies (22.85%). Chest tubes were left in thirty-four patients (97.14%) for 1 to 9 days (average, 3.9 days). Ten patients had at least one post operative complication (28,5%). There was no death in this series. Conclusion: Pulmonary resection for the treatment of congenital lung malformation is a safe procedure, which in a reference pediatric thoracic surgery service presents low morbidity and no mortality.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A fibrose pulmonar é uma doença pulmonar crônica caracterizada pelo acúmulo excessivo de matriz extracelular (MEC) e um remodelamento na arquitetura pulmonar. Embora já se saiba da participação do estresse oxidativo e da inflamação na fibrose de forma isolada, é importante observar como se comporta o estresse oxidativo na fibrose quando esta ocorre associada a uma doença de base. O presente estudo teve como objetivo investigar o perfil inflamatório e oxidativo na fibrose pulmonar associado ao enfisema pulmonar prévio. Camundongos C57BL/6 foram divididos em três grupos: grupo controle (n=5) que receberam salina intranasal (50 l) e foram sacrificados no 21 dia; grupo bleomicina (BLEO) (n=15) que receberam bleomicina intratraqueal (0.1 U/animal) no dia 0 e foram sacrificados nos 7 (n=5), 14 (n=5) e 21 (n=5) dias e grupo PPE (elastase) + BLEO (n=21) que receberam elastase (3U/animal) e após 14 dias receberam bleomicina e foram sacrificados nos 14(n=7), 21 (n=7), 28 (n=7) e 35 (n=7) dias. Foram realizadas análises histológicas através de H&E e picro-sirius; análises bioquímicas para superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa-S-transferase (GST) e ELISA para Interleucina (IL)-1&#946; e IL-6. A fibrose pulmonar ocorreu a partir do 14 dia (p<0.001) e o enfisema concomitante a fibrose pulmonar a partir do 28 dia (p<0.001) e um aumento de fibras colágenas no grupo BLEO 21(p<0.001) e PPE + BLEO 21(p<0.001). As enzimas antioxidantes CAT (p<0.01), SOD (p<0.01) e GPx (p<0.01) reduziram e a GST aumentou no grupo BLEO 21 dias (p<0.05). No grupo PPE + BLEO 21 dias houve redução das enzimas antioxidantes CAT, SOD, GPx (p<0.05) e GST. Os níveis de óxido foram altos nos grupos BLEO 21 dias (p<0.01) e PPE + BLEO 21 dias (p<0.01). A IL-1&#946; mostrou-se elevada no grupo BLEO 7 dias quando comparado ao controle (p<0.001) e ao grupo PPE + BLEO 7 dias (p<0.01). Concluímos que a resposta inflamatória inibiu a ação do sistema antioxidante contribuindo para o agravamento da lesão. Isso sugere que terapias anti-inflamatórias podem contribuir tanto para redução da resposta inflamatória quanto de forma indireta no sistema antioxidante. / Pulmonary fibrosis (PF) is a chronic lung disease characterized by excessive accumulation of extracellular matrix (ECM) and remodeling in the lung architecture. Although it is already known the role of oxidative stress and inflammation in the isolated pulmonary fibrosis, it is important to observe how it behaves oxidative stress in pulmonary fibrosis when it occurs associated with an underlying disease. The present study aimed to investigate the inflammatory status and oxidative pulmonary fibrosis associated with pulmonary emphysema prior. C57BL / 6 mice were divided into three groups: control group (n = 5) who received intranasal saline (50l) and were sacrificed at 21 days, bleomycin (BLEO) group (n=15) who received intratracheal bleomycin (0.1U/animal) in the day 0 and were sacrificed at 7 (n=5), 14 (n=5) and 21 (n=5) days and the PPE + BLEO group (n=21) received elastase (PPE)(3U/animals) and 14 days after receiving bleomycin and were sacrificed at 14 (n = 7), 21 (n = 7) 28 (n = 7) and 35 (n = 7) days. Histological analysis was achieved using H&E and Sirius red staining; biochemical analysis for superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione-S-transferase (GST) and ELISA for IL-1&#946; and IL-6 were conducted. Pulmonary fibrosis occurred from day 14 (p<0.001) emphysema and pulmonary fibrosis from day 28 (p <0.001) and occurred an increase of collagen fibers in the BLEO group 21days (p<0.001) and PPE + BLEO 21days (p <0.001). Antioxidant enzymes CAT (p <0.01), SOD (p <0.01), and GPx (p <0.01) were reduced and GST increased in the BLEO group 21 days (p<0,05). In the PPE + BLEO group 21 days occurred an decreased antioxidant enzymes CAT, SOD, GPx (p <0.05), and GST. Oxide levels were higher in the BLEO groups 21 days (p <0.01), and PPE + BLEO group 21 days (p <0:01). IL-1&#946; was elevated in the group BLEO 7 days when compared to control (p <0.001) and the PPE + BLEO group 7 days (p<0.01). The inflammatory response inhibited the action of the antioxidant system contributes to the aggravation of the injury. This suggests that anti-inflammatory therapies may contribute to reducing the inflammatory response as indirectly to the antioxidant system.