Sepse é uma resposta inflamatória inapropriada desencadeada pela presença de bactérias e/ou produtos bacterianos como lipopolissacarídeos (LPS). A sepse grave e o choque séptico estão associados a taxas de mortalidade de 40 a 60%. A falência respiratória está entre as mais frequentes complicações da sepse grave, ocorrendo em quase 80% dos casos. Cerca de 40% dos pacientes com sepse desenvolvem a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), caracterizada principalmente pela alteração da função respiratória, surgimento de edema intersticial pulmonar e deposição de colágeno nos pulmões. Embora a reposição volêmica seja normalmente utilizada em pacientes sépticos, não há consenso quanto ao volume a ser administrado, sendo atualmente recomendada a utilização de pequenos volumes. Neste contexto, a solução salina hipertônica (NaCl 7,5%, SH) tem sido apresentada como um potencial agente terapêutico. Visando contribuir para o conhecimento dos benefícios da solução salina hipertônica (SH) na sepse, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação do tratamento precoce e tardio com solução hipertônica no pulmão de ratos endotoxêmicos. Ratos Wistar foram separados em 4 grupos (n=10): CTL (sem nenhum insulto ou tratamento); LPS (injetados com LPS 10mg/Kg i.p); HIPER (animais que receberam tratamento com solução hipertônica 7,5% NaCl i.p na dose de 4ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS) e SALINA ((animais que receberam tratamento com solução salina 0,9% NaCl i.p na dose de 34ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS). Foram avaliados a mortalidade, e após 24 horas o edema e a mecânica pulmonar, os colágenos tipo I e tipo III, a expressão e atividade da MMP-9, a expressão de FAK e a síntese de óxido nítrico (NO). Nossos resultados mostraram que o tratamento precoce com solução hipertônica evitou a morte dos animais endotoxêmicos. Nenhum dos tratamentos modulou os mediadores inflamatórios. O tratamento precoce com solução hipertônica diminuiu a síntese de iNOS e nitrito, a expressão e atividade de MMP-9 e de FAK, junto com a deposição de colágeno tipo I evitando a substituição do colágeno III. Observamos melhora dos parâmetros de mecânica respiratória. O tratamento tardio com solução hipertônica não apresentou os mesmos resultados promissores observados no tratamento precoce, sugerindo que o tempo de administração da hipertônica é de grande importância para obtenção de seus efeitos terapêuticos / Sepsis syndrome is caused by inappropriate immune activation due to bacteria and bacterial components released during infection. The respiratory failure is among the most frequent complication of severe sepsis, occurring in almost 80% of the cases. About 40% of septic patients develop acute respiratory distress syndrome (ARDS) which is characterized mainly by the change of respiratory function, interstitial lung edema and fibronectin and collagen deposition in the lung. Fluid resuscitation is normally used in the management of patients with severe sepsis and septic shock. Hypertonic saline solution (HS, NaCl 7,5%) has shown to modulates immune function and decrease pulmonary injury triggered by endotoxemic shock. Our objective was to investigate the effects of early and later HS treatment on the mechanism involved in pulmonary injury, in an experimental model of endotoxemic shock. Wistar rats received lipopolysaccharide - LPS (10mg/kg i.p.) and volume i.v. after 15 minutes (early) or 1,5 hours (later). The animals were assigned in four groups (n=10): control group (not subjected to LPS); LPS group (injected with LPS 10mg/kg i.p); HS group (treated with hypertonic saline, 4 mL/Kg i.v. after LPS) and NS group (treated with normal saline, 34 mL/kg i.v. after LPS). We evaluated mortality and at 24h after treatment, pulmonary edema and mechanics, type I and type III collagen expression, metalloproteinase 9 expression and activity, focal adhesion kinase (FAK) and nitric oxide (NO) synthesis were measured. In the early treatment NS increased pulmonary resistance and elastance, compared to other groups. HS inhibited collagen expression compared to LPS and NS groups and prevented pulmonary injury by decreasing MMP-9 activity in tissue. Expression of FAK was decreased in HS groups compared to LPS and NS groups. NO expression was decreased in HS group, compared to LPS and NS groups. The later treatment with HS did not showed improvement of previous parameters increasing mortality and pulmonary injury. We concluded that HS treatment of endotoxemic shock at the earliest possible time point maximizes its efficacy in preventing pulmonary injury probably acting on nitric oxide-induced FAK activation pathway, which could modulate the collagen deposition in pulmonary tissue, and consequently decrease the progression of pulmonary fibrosis. Later treatment with HS decreased beneficial effects of hypertonic saline observed in early infusion, showed the importance of timing in the result of fluid therapy

Sepse é uma resposta inflamatória inapropriada desencadeada pela presença de bactérias e/ou produtos bacterianos como lipopolissacarídeos (LPS). A sepse grave e o choque séptico estão associados a taxas de mortalidade de 40 a 60%. A falência respiratória está entre as mais frequentes complicações da sepse grave, ocorrendo em quase 80% dos casos. Cerca de 40% dos pacientes com sepse desenvolvem a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), caracterizada principalmente pela alteração da função respiratória, surgimento de edema intersticial pulmonar e deposição de colágeno nos pulmões. Embora a reposição volêmica seja normalmente utilizada em pacientes sépticos, não há consenso quanto ao volume a ser administrado, sendo atualmente recomendada a utilização de pequenos volumes. Neste contexto, a solução salina hipertônica (NaCl 7,5%, SH) tem sido apresentada como um potencial agente terapêutico. Visando contribuir para o conhecimento dos benefícios da solução salina hipertônica (SH) na sepse, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação do tratamento precoce e tardio com solução hipertônica no pulmão de ratos endotoxêmicos. Ratos Wistar foram separados em 4 grupos (n=10): CTL (sem nenhum insulto ou tratamento); LPS (injetados com LPS 10mg/Kg i.p); HIPER (animais que receberam tratamento com solução hipertônica 7,5% NaCl i.p na dose de 4ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS) e SALINA ((animais que receberam tratamento com solução salina 0,9% NaCl i.p na dose de 34ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS). Foram avaliados a mortalidade, e após 24 horas o edema e a mecânica pulmonar, os colágenos tipo I e tipo III, a expressão e atividade da MMP-9, a expressão de FAK e a síntese de óxido nítrico (NO). Nossos resultados mostraram que o tratamento precoce com solução hipertônica evitou a morte dos animais endotoxêmicos. Nenhum dos tratamentos modulou os mediadores inflamatórios. O tratamento precoce com solução hipertônica diminuiu a síntese de iNOS e nitrito, a expressão e atividade de MMP-9 e de FAK, junto com a deposição de colágeno tipo I evitando a substituição do colágeno III. Observamos melhora dos parâmetros de mecânica respiratória. O tratamento tardio com solução hipertônica não apresentou os mesmos resultados promissores observados no tratamento precoce, sugerindo que o tempo de administração da hipertônica é de grande importância para obtenção de seus efeitos terapêuticos / Sepsis syndrome is caused by inappropriate immune activation due to bacteria and bacterial components released during infection. The respiratory failure is among the most frequent complication of severe sepsis, occurring in almost 80% of the cases. About 40% of septic patients develop acute respiratory distress syndrome (ARDS) which is characterized mainly by the change of respiratory function, interstitial lung edema and fibronectin and collagen deposition in the lung. Fluid resuscitation is normally used in the management of patients with severe sepsis and septic shock. Hypertonic saline solution (HS, NaCl 7,5%) has shown to modulates immune function and decrease pulmonary injury triggered by endotoxemic shock. Our objective was to investigate the effects of early and later HS treatment on the mechanism involved in pulmonary injury, in an experimental model of endotoxemic shock. Wistar rats received lipopolysaccharide - LPS (10mg/kg i.p.) and volume i.v. after 15 minutes (early) or 1,5 hours (later). The animals were assigned in four groups (n=10): control group (not subjected to LPS); LPS group (injected with LPS 10mg/kg i.p); HS group (treated with hypertonic saline, 4 mL/Kg i.v. after LPS) and NS group (treated with normal saline, 34 mL/kg i.v. after LPS). We evaluated mortality and at 24h after treatment, pulmonary edema and mechanics, type I and type III collagen expression, metalloproteinase 9 expression and activity, focal adhesion kinase (FAK) and nitric oxide (NO) synthesis were measured. In the early treatment NS increased pulmonary resistance and elastance, compared to other groups. HS inhibited collagen expression compared to LPS and NS groups and prevented pulmonary injury by decreasing MMP-9 activity in tissue. Expression of FAK was decreased in HS groups compared to LPS and NS groups. NO expression was decreased in HS group, compared to LPS and NS groups. The later treatment with HS did not showed improvement of previous parameters increasing mortality and pulmonary injury. We concluded that HS treatment of endotoxemic shock at the earliest possible time point maximizes its efficacy in preventing pulmonary injury probably acting on nitric oxide-induced FAK activation pathway, which could modulate the collagen deposition in pulmonary tissue, and consequently decrease the progression of pulmonary fibrosis. Later treatment with HS decreased beneficial effects of hypertonic saline observed in early infusion, showed the importance of timing in the result of fluid therapy

INTRODUÇÂO: A morte encefálica (ME) induz instabilidade hemodinâmica com hipoperfusão microcirculatória, desencadeando inflamação e disfunção de órgãos. OBJETIVO: Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos da solução salina hipertônica (SH) 7,5% na evolução da resposta inflamatória no tecido mesentérico de ratos submetidos à ME. MÉTODOS: Ratos Wistar machos foram anestesiados e ventilados mecanicamente. A ME foi induzida pela insuflação rápida de um balão posicionado na cavidade intracraniana (Fogart 4F). Os ratos foram divididos aleatoriamente em: 1) Falso-operado, ratos submetidos aos procedimentos cirúrgicos e trepanação (FO, n=17); 2) Controle, ratos tratados com solução salina isotônica (NaCl 0,9%, 4 mL/kg) imediatamente após ME (CO, n=17); 3) Solução hipertônica 1, ratos tratados com solução hipertônica (NaCl 7,5%, 4 mL/kg) imediatamente após ME (SH1, n=17); 4) Solução hipertônica 60, ratos tratados com solução hipertônica 60 min após ME (SH60, n=17). Três horas após a indução da ME ou o término do procedimento cirúrgico para os animais do grupo FO, foram coletados os seguintes dados: (a) perfusão mesentérica, fluxo sanguíneo e interações leucócito-endotélio no mesentério, pela técnica de microscopia intravital; (b) expressão de proteínas de óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), endotelina-1, P-selectina e molécula de adesão intercelular (ICAM)-1, por imunohistoquímica; (c) expressão gênica de eNOS e endotelina-1, por reação em cadeia da polimerase em tempo real (PCR); (d) concentrações séricas de citocinas, quimiocinas e corticosterona por meio de enzimaimunoensaio (ELISA). RESULTADOS: Todos os grupos submetidos a ME apresentaram um comportamento semelhante da pressão arterial, sendo observado um pico hipertensivo, seguido de período de hipotensão, logo após a insuflação do cateter intra-craniano. A proporção de pequenos vasos perfundidos foi diminuída no grupo CO (46%) em comparação com FO (74%, p=0,0039). A SH foi capaz de restaurar a proporção de vasos perfundidos (SH1=71%, p=0,0018). Não houve diferenças no fluxo sanguíneo mesentérico entre os grupos. A expressão proteica de eNOS aumentou significativamente em ratos com SH (SH1 e SH60, p=0,0002) em comparação ao grupo CO. Resultados semelhantes foram observados em relação à endotelina-1 (p < 0,0001). Não houve diferenças na expressão gênica de eNOS e endotelina-1. O aumento no número de leucócitos \"rollers\" (p=0,0015) e migrados (p=0,0063) foi observado no grupo CO em comparação com FO. Ratos com SH demonstraram redução significativa em todos os parâmetros da interação leucócito-endotélio. Com relação às moléculas de adesão, a expressão de ICAM-1 estava elevada no grupo CO em comparação com o FO, enquanto que o tratamento com SH diminuiu a expressão de ICAM-1 (SH1 e SH60, p=0,0002). CONCLUSÕES: O emprego da solução salina hipertônica melhorou a perfusão mesentérica, influenciou positivamente o metabolismo do óxido nítrico e reduziu a inflamação no mesentério, com diminuição da adesão e migração leucocitária, em ratos submetidos a ME / BACKGROUND: Brain death (BD) induces hemodynamic instability with microcirculatory hypoperfusion leading to increased organ inflammation and dysfunction. OBJETIVE: To investigate the effects of 7.5% hypertonic saline solution (HS) on the course of the inflammatory response in rats submitted to BD. METHODS: Male Wistar rats were anesthetized and mechanically ventilated. BD was induced by rapid inflation of intracranial balloon catheter (Fogart 4F). Rats were randomly divided in: 1) Sham-operated, rats submitted only to trepanation (SH, n=17); 2) Control, rats treated with normal saline solution (NaCl 0.9%, 4 mL/kg) immediately after BD (CO, n=17); 3) Hypertonic solution 1, rats treated with hypertonic solution (NaCl 7.5%, 4 mL/kg) immediately after BD (HS1, n=17); 4) Hypertonic solution 60, rats treated with hypertonic solution 60 min after BD (HS60, n=17). Hundred eighty minutes thereafter the following experiments were performed: (a) mesenteric perfusion, blood flow, and leukocyte-endothelial interactions, by intravital microscopy; (b) protein expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS), endothelin-1, P-selectin, and intercellular cell adhesion molecule (ICAM)-1, by immunohistochemistry; (c) gene expression of eNOS, and endothelin-1, by real-time polymerase chain reaction (PCR); (d) serum concentrations of cytokines, chemokines and corticosterone by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). RESULTS: All BD groups presented similar hypertensive peak followed by hypotension. The proportion of perfused small vessels was decreased in CO group (46%) compared to SH (74%, p=0.0039). HS was able to restore the proportion of perfused vessels (HS1=71%, p=0.0018). There were no differences in mesenteric blood flow between groups. eNOS protein expression significantly increased in rats given HS (HS1, and HS60, p=0.0002). Similar results were observed regarding endothelin-1 (p < 0.0001). There were no differences in eNOS and endothelin-1 gene expression. Increased numbers of rolling (p=0.0015) and migrated (p=0.0063) leukocytes were observed in CO group compared to SH. Rats given HS demonstrated an overall reduction in leukocyte-endothelial interactions. Levels of ICAM-1 increased in CO group compared to SH, and decreased in HS-treated groups (p=0.0002). CONCLUSIONS: Hypertonic saline improves mesenteric perfusion, increased eNOS and endothelin-1 protein expression, and reduced inflammation by decreasing leukocyte adhesion and migration in BD rats

A administração intravenosa de solução salina hipertônica (HSS) induz alterações sistêmicas circulatórias como o aumento da pressão arterial e do volume circulante efetivo, além de ter efeitos locais sobre a microcirculação. No presente estudo foram analisados os efeitos produzidos pela administração de solução salina hipertônica 7,5% sobre a hemodinâmica do tumor através de estudos de imagem funcional e posteriormente, foi avaliado o seu potencial de otimizar a entrega de moléculas no tumor. A velocidade do sangue nos vasos tumorais estimada por Ultrassom Color Doppler foi aumentada após a injeção da HSS em comparação ao controle PBS em tumores de melanoma (B16F10 (p=0,019), SK-MEL-147 (p =0,028)) e de mama (4T1 (p=0,015)). Este mesmo efeito não foi observado nas artérias segmentarias do rim (p=0,476). Ultrassonografia com contraste por microbolhas (CEUS) foi realizada em xenoenxertos de tumor de melanoma (B16F10), carcinoma de cólon (HCT-116) e mama (MDA-MB-231), e como controle foi realizada imagem no rim e no músculo nos animais portadores destes tipos tumorais (n=3 por grupo). Após a injeção da HSS, o volume relativo de sangue foi aumentado nos tumores B16F10 (p=0,022) e HCT-116 (P = 0,039), mas o mesmo não foi observado com o tumor MDA-MB-231 (p=0,186). Além disso, não houve alterações nos tecidos normais (rim p = 0,957; músculo p = 0,104). Todos os testes estatísticos foram bicaudais. Quando a HSS foi utilizada como veículo para entrega de moléculas de baixo peso molecular como cisplatina e doxorrubicina no tratamento de tumores B16F10 e 4T1 respectivamente, não houve aumento da eficácia terapêutica, avaliada através do crescimento tumoral e peso dos tumores. O efeito da HSS sobre a retenção de macromoléculas nos tumores SK-Mel- 147 e 4T1, avaliado através de imagem por epifluorescência do contraste ótico IR-783, não foi suficientemente notório para rejeitar a hipótese nula. Assim, a HSS induz um aumento transitório na velocidade do sangue e do volume sanguíneo, de maneira relativamente seletiva para os tumores avaliados, com exceção do MDA-MB-231. Portanto, esta pode ser uma estratégia útil para aumentar a entrega de moléculas e otimizar tanto o efeito terapêutico, quanto o diagnóstico por imagem / Intravenous administration of Hypertonic saline solution (HSS) induces systemic circulatory changes including blood pressure rising, effective circulating volume increase as well as local effects on microvasculature. We analyzed the effects produced by Hypertonic Saline 7,5% administration on tumor hemodynamics through functional imaging studies as well as whether it enhances molecular delivery in tumor tissue when used as a vehicle. Blood velocity assessed by Color Doppler Ultrasound was increased after HSS injection compared to PBS in the following tumors: B16F10 (p=0,019), SKMEL- 147 (p=0,028) and 4T1 (p=0,015). No statistical difference was observed on the segmental kidney arteries (p=0,476). Dynamic Contrast enhanced ultrasound (CEUS) was done in B16F10, HCT-116 and MDA-MB-231 tumor xenografts, kidney and muscle tissues (n=3 per group). After HSS injection, relative blood volume was increased in B16F10 (p=0,022) and HCT-116 (p=0,039) but not on MDA-MB-231 (p=0,186). Changes on normal tissues were not statistically different (kidney p=0,957; muscle p=0,104). All statistical tests were two-sided. Administration of HSS as a vehicle for low molecular weight molecules cisplatin and doxorubicin in the treatment of B16F10 and 4T1 tumors respectively had no significant improvement of therapeutic efficacy, estimated by tumor growth and tumor weight measurements. Effect of HSS over retention of macromolecules in tumors SK-Mel-147 and 4T1, evaluated by epifluorescence imaging of the optical contrast IR- 783 was not large enough to reject the null hypothesis. HSS induces a transient increase in velocity of the blood as well as the blood volume that is relatively selective for the evaluated tumors with exception of MDA-MB-231. Data suggest that HSS administration might be a useful strategy to increase the delivery of molecules and optimize both therapy and diagnostic imaging

A administração intravenosa de solução salina hipertônica (HSS) induz alterações sistêmicas circulatórias como o aumento da pressão arterial e do volume circulante efetivo, além de ter efeitos locais sobre a microcirculação. No presente estudo foram analisados os efeitos produzidos pela administração de solução salina hipertônica 7,5% sobre a hemodinâmica do tumor através de estudos de imagem funcional e posteriormente, foi avaliado o seu potencial de otimizar a entrega de moléculas no tumor. A velocidade do sangue nos vasos tumorais estimada por Ultrassom Color Doppler foi aumentada após a injeção da HSS em comparação ao controle PBS em tumores de melanoma (B16F10 (p=0,019), SK-MEL-147 (p =0,028)) e de mama (4T1 (p=0,015)). Este mesmo efeito não foi observado nas artérias segmentarias do rim (p=0,476). Ultrassonografia com contraste por microbolhas (CEUS) foi realizada em xenoenxertos de tumor de melanoma (B16F10), carcinoma de cólon (HCT-116) e mama (MDA-MB-231), e como controle foi realizada imagem no rim e no músculo nos animais portadores destes tipos tumorais (n=3 por grupo). Após a injeção da HSS, o volume relativo de sangue foi aumentado nos tumores B16F10 (p=0,022) e HCT-116 (P = 0,039), mas o mesmo não foi observado com o tumor MDA-MB-231 (p=0,186). Além disso, não houve alterações nos tecidos normais (rim p = 0,957; músculo p = 0,104). Todos os testes estatísticos foram bicaudais. Quando a HSS foi utilizada como veículo para entrega de moléculas de baixo peso molecular como cisplatina e doxorrubicina no tratamento de tumores B16F10 e 4T1 respectivamente, não houve aumento da eficácia terapêutica, avaliada através do crescimento tumoral e peso dos tumores. O efeito da HSS sobre a retenção de macromoléculas nos tumores SK-Mel- 147 e 4T1, avaliado através de imagem por epifluorescência do contraste ótico IR-783, não foi suficientemente notório para rejeitar a hipótese nula. Assim, a HSS induz um aumento transitório na velocidade do sangue e do volume sanguíneo, de maneira relativamente seletiva para os tumores avaliados, com exceção do MDA-MB-231. Portanto, esta pode ser uma estratégia útil para aumentar a entrega de moléculas e otimizar tanto o efeito terapêutico, quanto o diagnóstico por imagem / Intravenous administration of Hypertonic saline solution (HSS) induces systemic circulatory changes including blood pressure rising, effective circulating volume increase as well as local effects on microvasculature. We analyzed the effects produced by Hypertonic Saline 7,5% administration on tumor hemodynamics through functional imaging studies as well as whether it enhances molecular delivery in tumor tissue when used as a vehicle. Blood velocity assessed by Color Doppler Ultrasound was increased after HSS injection compared to PBS in the following tumors: B16F10 (p=0,019), SKMEL- 147 (p=0,028) and 4T1 (p=0,015). No statistical difference was observed on the segmental kidney arteries (p=0,476). Dynamic Contrast enhanced ultrasound (CEUS) was done in B16F10, HCT-116 and MDA-MB-231 tumor xenografts, kidney and muscle tissues (n=3 per group). After HSS injection, relative blood volume was increased in B16F10 (p=0,022) and HCT-116 (p=0,039) but not on MDA-MB-231 (p=0,186). Changes on normal tissues were not statistically different (kidney p=0,957; muscle p=0,104). All statistical tests were two-sided. Administration of HSS as a vehicle for low molecular weight molecules cisplatin and doxorubicin in the treatment of B16F10 and 4T1 tumors respectively had no significant improvement of therapeutic efficacy, estimated by tumor growth and tumor weight measurements. Effect of HSS over retention of macromolecules in tumors SK-Mel-147 and 4T1, evaluated by epifluorescence imaging of the optical contrast IR- 783 was not large enough to reject the null hypothesis. HSS induces a transient increase in velocity of the blood as well as the blood volume that is relatively selective for the evaluated tumors with exception of MDA-MB-231. Data suggest that HSS administration might be a useful strategy to increase the delivery of molecules and optimize both therapy and diagnostic imaging