Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, 2006. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2009-10-05T19:59:50Z No. of bitstreams: 1 Cesar Augusto M e Silva - tese de doutorado.pdf: 12677167 bytes, checksum: fbc5893a3b0a2783f94b0033256bf3d1 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-24T13:24:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Cesar Augusto M e Silva - tese de doutorado.pdf: 12677167 bytes, checksum: fbc5893a3b0a2783f94b0033256bf3d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-24T13:24:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cesar Augusto M e Silva - tese de doutorado.pdf: 12677167 bytes, checksum: fbc5893a3b0a2783f94b0033256bf3d1 (MD5) Previous issue date: 2006 / Introdução: Os fatores mecânicos pulmonares relacionados às vias aéreas e à microvasculatura desempenham papel fundamental no contexto da lesão de isquemia e reperfusão (I/R). O objetivo deste trabalho foi estudar o impacto do flush vascular pulmonar (FVP), da isquemia fria e o efeito de estratégias de recrutamento alveolar sobre as propriedades mecânicas e morfométricas e correlacionálas à função pulmonar durante a reperfusão ex-vivo. Material e Métodos: 128 ratos da raça Wistar foram divididos em 4 grupos (i) controle: pulmões isolados submetidos a 15 minutos de isquemia à temperatura ambiente; (ii) Flush: pulmões isolados submetidos ao flush vascular pulmonar (FVP) com solução de Euro-Collins (EC) e preservados a 4 0C por 10 horas (isquemia fria); (iii) CPT: pulmões isolados submetidos ao FVP com EC e à isquemia fria e que foram recrutados à CPT por 2 minutos antes do início da reperfusão; (iv) VC: pulmões isolados submetidos ao FVP com EC e ventilados com volume corrente (VC) por 10 minutos antes do início da reperfusão. Todos os pulmões foram reperfundidos durante 60 minutos, tempo no qual foram estudadas as trocas gasosas, as propriedades mecânica e hemodinâmica. Ao final da reperfusão, o peso líquido/peso seco foi calculado e a análise morfométrica realizada. Em outra etapa, 40 ratos da raça Wistar foram divididos em 5 grupos: (i) controle: pulmões com sangue; (ii) Flush: pulmões submetidos ao FVP com EC; (iii) Isquemia: pulmões submetidos ao FVP com EC e submetidos à isquemia fria; (iv) CPT: pulmões submetidos ao FVP com EC, submetidos à isquemia fria e recrutados à CPT por 2 minutos; (v) VC: pulmões submetidos ao FVP com EC, submetidos à isquemia fria e ventilados com volume corrente por 10 minutos. A análise das propriedades mecânicas e o estudo morfométrico foram realizados em todos os pulmões dos 5 grupos. Resultados: o FVP e a isquemia fria aumentaram (i) a percentagem de área alveolar colapsada, (ii) a dissipação de energia nos componentes viscoelásticos pulmonares e (iii) a eslastância estática pulmonar. Estes pulmões desenvolveram edema fulminante durante os primeiros 15 minutos de reperfusão. O recrutamento à CPT e a ventilação com VC atenuaram as alterações mecânicas e morfométricas provocadas pela preservação e evitaram a lesão I/R. Durante a reperfusão, as trocas gasosas, as propriedades mecânica e hemodinâmica dos pulmões recrutados foi similar a dos controle. Conclusões: as alterações mecânicas e morfométricas causadas pela preservação pulmonar aumentam a impedância dos pulmões tornando-os mais susceptíveis à lesão I/R, e as manobras de recrutamento alveolar empregadas imediatamente antes do início da reperfusão atenuam as inomogeneidades pulmonares causadas pela preservação e previnem a lesão I/R. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Rationale: mechanical factors related to the airways and to the pulmonary microvasculature play a fundamental role in the context of ischemic-reperfusion injury (I/R). The goal of this study is to investigate the impact of pulmonary vascular flush (PVF), cold ischemia and alveolar recruitment on the mechanical and morphometrical properties and to correlate these findings and pulmonary hemodynamics and gas exchange during the reperfusion. Methods: 128Wistar rats were randomically divided into 4 groups: (i) Control: fresh lungs; (ii) Flush: lungs flushed with Euro-Collins solution (EC), preserved at 4 0C for 10 hours (cold ischemia); (iii) TLC: flushed lungs, preserved at 4 0C for 10 hours, inflated to TLC for 2 minutes prior to rapid reperfusion; (iv) VT: flushed lungs preserved at preserved at 4 0C for 10 hours, ventilated with tidal volume during 10 minutes prior to rapid reperfusion. All lungs were subjected to an ex-vivo reperfusion during 60 minutes. In this period, the gas exchange, the mechanical and hemodynamical properties were evaluated and, at the end, the wet-to-dry ratio was calculated and the morphometrical analysis performed. In other phase, 40 Wistar rats were randomically divided in 5 groups: (i) Control: fresh lungs; (ii) Flush: lungs flushed with EC; (iii) Ischemia: flushed lungs, preserved at 4 0C for 10 hours; (iv) TLC: flushed lungs, preserved at 4 0C for 10 hours, inflated to TLC for 2 minutes; (v) VT: flushed lungs preserved at 4 0C for 10 hours, ventilated with tidal volume during 10 minutes. The end-inflation occlusion method was used to evaluate mechanical properties of the lungs. The morphometrcial analysis was also performed. Results: PVF and cold ischemia increased (i) the percentage of alveolar colapsed area; (ii) the energy dissipation on the lung viscoelastic components and (iii) the pulmonary lung elastance. These lungs (ischemic not subjected to alveolar recruitment prior to reperfusion) presented severe pulmonary edema, whereas the function of the recruited lungs were similar to that of fresh lungs. Conclusions: cold preservation increases pulmonary impedance and the huffiness to the I/R injury, and the alveolar recruitment manoeuvres performed before the reperfusion reverts, or at least, decreases the pulmonary inhomogeneities caused by the preservation and warns the I/R injury.

Orientador: Marilda Mazzali / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-09T16:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beraldo_FelipeCaetano_M.pdf: 4477461 bytes, checksum: 2e940e62a8ea6158326013aef37b29e0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A lesão renal causada pela isquemia é a principal causa de insuficiência renal aguda [IRA] em rins nativos e transplantados. A fisiopatologia da IRA induzida por isquemia/reperfusão [I/R] envolve alterações na hemodinâmica renal, lesão de células endoteliais e tubulares e os processos inflamatórios, que resultam na ativação e lesão de células endoteliais, aumento da adesão entre células endoteliais e leucócitos, migração de leucócitos para o tecido afetado e comprometimento microvascular. Dentre as células inflamatórias envolvidas no modelo I/R, estudos demonstram a participação de macrófagos e leucócitos. Os mastócitos, apesar de participarem ativamente do processo de fibrose intersticial renal, são pouco estudados neste modelo. Estudos anteriores demonstraram que a presença de mastócitos em transplantes renais humanos com necrose tubular aguda [NTA] apresentou correlação com o desenvolvimento de fibrose intersticial. Assim, o presente estudo tem como hipótese que a presença de mastócitos no modelo de I/R seria um fator de risco para o desenvolvimento de nefropatia crônica. Para tanto, animais [ratos Wistar machos] foram submetidos ao procedimento clássico de isquemia/reperfusão e sacrificados a períodos variáveis de 0 a 14 dias. Ao final de cada período foram analisadas a função renal [creatinina sérica], a presença de células inflamatórias [macrófagos, mastócitos, linfócitos T], a proliferação celular, a expressão de fatores pró-inflamatórios [osteopontina], de diferenciação epititélio-mesenquimal [vimentina] e pró-fibróticos [alfa-actina] através de imunohistoquímica. Os animais desenvolveram IRA, confirmada pela presença de elevação de creatinina sérica a partir de D1 e pela presença de alterações degenerativas tubulares, especialmente em camada medular externa. A partir do D7 pós reperfusão teve início o processo regenerativo tubular, com redução dos níveis séricos de creatinina e aumento do número de túbulos com regeneração celular. O infiltrado inflamatório medular, detectado por aumento de expressão de células PCNA + apresentou pico em D3. Os mastócitos foram as primeiras células a apresentar aumento de expressão (D1), seguidas de linfócitos e macrófagos em D3. Entretanto, enquanto o infiltrado de macrófagos e linfócitos diminuiu a partir de D7, o número de mastócitos permaneceu crescente, com pico em D14. A expressão de osteopontina em camada medular foi precoce (D1) e constante até D7, enquanto vimentina apresentou elevação a partir de D3, com pico em D5-7. Em D14, tanto a expressão de osteopontina como de vimentina foram menos intensas, porém ainda significativamente superiores às dos animais controle (Sham). Miofibroblastos, identificados através de imunohistoquímica para alfa actina apresentaram aumento significativo a partir de D3, e persistiram elevados até o período final do estudo (D14). Estes dados sugerem que os mastócitos participam do processo de resposta renal à isquemia, com infiltração precoce e persistência durante o processo de regeneração/cicatrização. A associação com macrófagos e linfócitos sugere sua participação no processo inflamatório inicial. Entretanto, a persistência de mastócitos e a associação com expressão de vimentina e de alfa actina sugerem que estas células também tem participação no processo de regeneração e de cicatrização tecidual / Abstract: Renal ischemia is the main cause of acute renal failure in both native and transplanted kidneys. Ischemia/reperfusion lesion includes changes in renal hemodynamic, endothelial and tubular cell lesion, and inflammatory process, resulting in endothelial cell activation, increased adhesion of endothelial cells and leukocytes, migration of circulating cells to damaged tissue and microvascular dysfunction. While macrophages and T cells are usually analyzed in this model, mast cells, another group of inflammatory cells, are forgotten. Previous studies have shown that mast cells are involved in renal fibrosis, but its participation in the acute phase of renal injury remains unknown. In this study we hypothesized that the presence of mast cells in response to ischemia reperfusion lesion could be a risk factor for the development of renal fibrosis. Male Wistar rats undergone bilateral renal artery clamping for 45 minutes, and were sacrificed from 0 to 14 days after reperfusion. At each study point, renal function, (serum creatinine) and renal morphology (PAS staining), presence of cell proliferation (PCNA), inflammatory cells (macrophages, T cells and mast cells), as well as the expression of pro inflammatory (osteopontin), de-differentiation (vimentin) and pro fibrotic (a smooth muscle cell actin- aSMA ) markers were analyzed. All studied animals developed acute renal failure, confirmed by the increase in serum creatinine and presence of degenerative tubular cell lesions in outer medulla, from D1. Seven days after reperfusion the regenerative process started, with decrease in serum creatinine levels and increase in number of regenerative tubular cells. Interstitial inflammatory response in medulla, analyzed by PCNA stained, peaked at D3. Mast cells was the early detected cell type (D1), followed by both macrophages and T cells at D3.However, while macrophages and T cells infiltrates decreased from D7, mast cell remained in medullar interstitium, with a peak in D14. Osteopontin expression in medulla was observed at early points (D1), and remained constant till D7. Vimentin increased from D3, peaking from D5-D7. Despite a reduction of osteopontin and vimentin expression was observed at D14, these values were still higher than in control animals (Sham). Myofibroblasts, identified by aSMA staining were observed in medulla from D3, and persisted until the end of study period (D14). These data suggests that mast cells are involved in the tissue response to ischemic injury, with an early infiltration and persisting during the repare/scare phase. Association with macrophages and T cells suggests the participation of mast cells in the early inflammatory response. However, its persistence and association with vimentin and myofibroblasts suggests the participation in both renal repare and scarring process / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica