A isquemia/reperfusão intestinal (I/R-i) se associa ao desenvolvimento de inflamação pulmonar aguda, que pode ser modulada por mediadores inflamatórios presentes na linfa. Avaliamos os efeitos da I/R-i sob a inflamação pulmonar e a participação do sistema linfático. Wistar machos foram submetidos a 45 min de isquemia intestinal e 24, 72 ou 120 h de reperfusão. Outro grupo teve o ducto linfático bloqueado antes da isquemia. Os resultados revelaram maior inflamação pulmonar nos animais reperfundidos por 120 h em relação aos outros períodos de reperfusão estudados. Os animais apresentaram aumento de MPO e permeabilidade. Aumento de VEGF e de IL-1<font face=\"Symbol\">&#946 e diminuição de IL-10 no explante pulmonar. Diminuição de vWf e aumento de integrina <font face=\"Symbol\">&#9461, PECAM-1 e colágeno I e IV no endotélio pulmonar. Os dados indicam que mecanismos temporais modulam a resposta inflamatória decorrente da I/R-i. Mediadores na linfa e na circulação participam do desencadeamento/manutenção da inflamação pulmonar alterando a integridade do endotélio e ativando o pulmão que libera mediadores adicionais. / Intestinal ischemia/reperfusion (i-I/R) is associated with the development of acute lung inflammation, which can be modulated by inflammatory mediators present in the lymph. We evaluated the effects of i-I/R in lung inflammation and the involvement of the lymphatic system. Wistar rats were subjected to 45 min of intestinal ischemia and 24, 72 or 120 h of reperfusion. Another group had the lymphatic duct blocked before ischemia. The results revealed greater lung inflammation in animals reperfused for 120 h in comparison to other periods studied. These animals showed increased MPO and permeability. Increased VEGF and IL-1<font face=\"Symbol\">&#946 and decreased IL-10 in lung explants. Decreased vWf and increased <font face=\"Symbol\">&#9461 integrin, PECAM-1 and collagen I and IV in the pulmonary endothelium. These data indicate that temporal mechanisms modulate the inflammatory response due to i-I/R. Mediators in the lymph and circulation participate in the initiation / maintenance of lung inflammation by altering the integrity of the endothelium and activating the lung which release additional mediators.

El hígado cirrótico experimenta a lo largo de todo el desarrollo de la enfermedad una serie de cambios estructurales, debidos a la acumulación de matriz extracelular y a la inflamación crónica, que vuelven al tejido hipóxico. La hipoxia tisular provoca la liberación de agentes proangiogénicos, como VEGF-A, que aumentan la irrigación del tejido para compensar la falta de oxígeno. Además, muchas citoquinas sintetizadas por las células inflamatorias o por las células hepáticas estrelladas activadas, también tienen un alto poder angiogénico. Estos nuevos vasos son una puerta de entrada de más infiltrado inflamatorio, estableciéndose así un circuito que se retroalimenta entre angiogénesis e inflamación que lleva a perpetuar la enfermedad. En este contexto, las terapias antiangiogénicas clásicas dirigidas a bloquear VEGF o las vías de los receptores tirosina quinasa, han demostrado ser eficaces en disminuir el grado de angiogénesis, de fibrosis y de inflamación hepática, además de disminuir también la presión portal (Mejias et al., 2009; Tugues et al., 2007). Sin embargo, este tipo de terapias se han visto relacionadas con multitud de efectos adversos, como trombosis o hipertensión, ya que no sólo inhiben la angiogénesis patológica sino que también afectan a la vasculatura sana (Fischer et al., 2007; Wu et al., 2008). De manera que la necesidad de encontrar nuevas dianas terapéuticas más seguras destinadas a modular la angiogénesis en la cirrosis hepática sigue siendo uno de los objetivos de la investigación científica actual. Cuando la cirrosis pasa a ser descompensada, los pacientes cirróticos desarrollan importantes alteraciones en la homeostasis de los líquidos corporales que dan lugar a la acumulación de ascitis. La formación de ascitis es el trastorno más importante que presentan los pacientes cirróticos y constituye un fenómeno extraordinariamente complejo en el que se han descrito la implicación de diversos sistemas neurohormonales y sustancias endógenas capaces de regular el metabolismo renal de sodio y agua o la reactividad vascular (Arroyo and Jiménez, 2000). La probabilidad de fallecimiento a los 2 años en pacientes cirróticos, una vez que desarrollan ascitis, es del 40%. A pesar de la enorme relevancia clínica de este suceso, actualmente aun no se conocen con precisión todos los mecanismos moleculares implicados en la formación y mantenimiento de la ascitis en la cirrosis. El objetivo global de esta tesis doctoral fue el de investigar la implicación de la vasculatura, tanto sanguínea como linfática, en la patogenicidad de la cirrosis hepática. De manera específica, la tesis está dividida en dos estudios dirigidos a: I. Investigar el papel fisiopatológico del factor de crecimiento placentario (PlGF) en la angiogénesis, la inflamación y la fibrosis hepática. II. Caracterizar la funcionalidad y la estructura de la vasculatura linfática en la cirrosis e investigar su contribución a la formación de ascitis. Estudio I: Durante la progresión de gran cantidad de enfermedades hepáticas crónicas tiene lugar un proceso de neoangiogénesis hepática que agrava profundamente dichas patologías. Además, se ha demostrado que diversos factores angiogénicos también son capaces de activar diferentes subpoblaciones de células hepáticas estrelladas, estableciendo así un vínculo entre inflamación, angiogénesis y fibrosis hepáticas (Thabut et al., 2010; Semela et al., 2008). En este contexto, se ha demostrado que la administración de sunitinib y sorafenib a ratas cirróticas, dos inhibidores multidiana de receptores tirosina quinasa que actúan en las vías de señalización de PDGF y VEGF, conseguía disminuir el grado de angiogénesis, de fibrosis y de inflamación hepáticas, además de disminuir también la presión portal (Mejias et al., 2009; Tugues et al., 2007). Sin embargo, este tipo de terapias dirigidas a inhibir VEGF están asociadas a graves efectos adversos, como trombosis, hipertensión o una disminución de la densidad vascular en órganos sanos (Fischer et al., 2007), ya que VEGF también tiene importantes funciones en la angiogénesis fisiológica. Estudios recientes sugieren que las terapias enfocadas a inhibir el PlGF podrían tener un perfil de bioseguridad mucho más óptimo que las terapias antiangiogénicas clásicas (Fischer et al., 2007; Van de Veire et al., 2010). Esto es así porque la acción angiogénica de PlGF se reduce únicamente a situaciones patológicas (Autiero et al., 2003; Van Steenkiste et al., 2009). Resultados I: La cirrosis está asociada a una sobreexpresión de PlGF, tanto en humanos como en modelos experimentales. Cuando se bloquea la actividad de PlGF en cirrosis se consigue disminuir la angiogénesis hepática y en esplácnica, el infiltrado inflamatorio hepático, la fibrosis y la hipertensión portal; todo ello sin efectos adversos. Estudio II: Una de las complicaciones más severas durante la progresión de la cirrosis es la formación de ascitis, que está asociada con un incremento de la morbilidad y la mortalidad (Moore et al., 2003). Algunos de los mecanismos que contribuyen a la aparición y al mantenimiento de la ascitis son: 1) el incremento de la presión hidrostática intravascular, 2) el descenso de la presión oncótica en el plasma, 3) un aumento de la angiogénesis en el territorio esplácnico y 4) la retención renal de sal y agua (Gines et al., 2004; Van Steenkiste et al., 2009; Henriksen et al., 2005). Sin embargo, la función del sistema linfático en la patogénesis de la ascitis no está bien estudiada. En los pacientes cirróticos compensados, el sistema linfático ayuda a prevenir la aparición de ascitis reabsorbiendo el exceso de fluido, tanto en el hígado, como en las demás regiones de la zona esplácnica. Como consecuencia de esto aumenta el flujo linfático (Witte et al., 1969), lo que estimula la aparición de linfangiogénesis hepática (Tugues et al., 2005). A pesar de ello, este mecanismo compensatorio no es capaz de evitar la formación de ascitis en pacientes con cirrosis descompensada y esto hace hipotetizar que existe una disfunción del sistema linfático en los estadíos más avanzados de la enfermedad. Resultados II: En cirrosis, las células endoteliales linfáticas sobreexpresan eNOS y tienen una sobreproducción de NO que lleva a una pérdida de recubrimiento de los vasos linfáticos por células musculares lisas y a una disfunción del sistema linfático. Cuando se bloquea la actividad de eNOS se consigue recuperar el recubrimiento de vasos linfáticos por células musculares lisas, aumenta el drenaje del sistema linfático y disminuye el volumen de ascitis. / Study I: Placental growth factor (PlGF) is associated selectively with pathological angiogenesis, and PlGF blockade does not affect the healthy vasculature. Anti-PlGF is therefore currently being clinically evaluated for the treatment of cancer patients. In cirrhosis, hepatic fibrogenesis is accompanied by extensive angiogenesis. In this study, we evaluated the pathophysiological role of PlGF and the therapeutic potential of anti-PlGF in liver cirrhosis. Results I: PlGF was significantly up-regulated in the CCl4-induced rodent model of liver cirrhosis as well as in cirrhotic patients. Compared with wild-type animals, cirrhotic PlGF -/- mice showed a significant reduction in angiogenesis, arteriogenesis, inflammation, fibrosis, and portal hypertension. Importantly, pharmacological inhibition with anti-PlGF antibodies yielded similar results as genetic loss of PlGF. Notably, PlGF treatment of activated hepatic stellate cells induced sustained extracellular signal-regulated kinase 1/2 phosphorylation, as well as chemotaxis and proliferation, indicating a previously unrecognized profibrogenic role of PlGF. In conclusion, PlGF is a disease-candidate gene in liver cirrhosis, and inhibition of PlGF offers a therapeutic alternative with an attractive safety profile. Study II: The lymphatic network plays a major role in maintaining tissue fluid homoeostasis. Therefore several pathological conditions associated with oedema formation result in deficient lymphatic function. However, the role of the lymphatic system in the pathogenesis of ascites and oedema formation in cirrhosis has not been fully clarified. The aim of this study was to investigate whether the inability of the lymphatic system to drain tissue exudate contributes to the oedema observed in cirrhosis. Results II: The cirrhotic (CH) rats had impaired lymphatic drainage in the splanchnic and peripheral regions compared with the control (CT) rats. LyECs isolated from the CH rats showed a significant increase in eNOS and nitric oxide (NO) production. In addition, the lymphatic vessels of the CH rats showed a significant reduction in smooth muscle cell (SMC) coverage compared with the CT rats. CH rats treated with L-NMMA for 7 days showed a significant improvement in lymphatic drainage and a significant reduction in ascites volume, which were associated with increased plasma volume. This beneficial effect of L-NMMA inhibition was also associated with a significant increase in lymphatic SMC coverage. In conclusion, the upregulation of eNOS in the LyECs of CH rats causes long-term lymphatic remodelling, which is characterised by a loss of SMC lymphatic coverage. The amelioration of this lymphatic abnormality by chronic eNOS inhibition results in improved lymphatic drainage and reduced ascites.

A isquemia/reperfusão intestinal (I/R-i) se associa ao desenvolvimento de inflamação pulmonar aguda, que pode ser modulada por mediadores inflamatórios presentes na linfa. Avaliamos os efeitos da I/R-i sob a inflamação pulmonar e a participação do sistema linfático. Wistar machos foram submetidos a 45 min de isquemia intestinal e 24, 72 ou 120 h de reperfusão. Outro grupo teve o ducto linfático bloqueado antes da isquemia. Os resultados revelaram maior inflamação pulmonar nos animais reperfundidos por 120 h em relação aos outros períodos de reperfusão estudados. Os animais apresentaram aumento de MPO e permeabilidade. Aumento de VEGF e de IL-1<font face=\"Symbol\">&#946 e diminuição de IL-10 no explante pulmonar. Diminuição de vWf e aumento de integrina <font face=\"Symbol\">&#9461, PECAM-1 e colágeno I e IV no endotélio pulmonar. Os dados indicam que mecanismos temporais modulam a resposta inflamatória decorrente da I/R-i. Mediadores na linfa e na circulação participam do desencadeamento/manutenção da inflamação pulmonar alterando a integridade do endotélio e ativando o pulmão que libera mediadores adicionais. / Intestinal ischemia/reperfusion (i-I/R) is associated with the development of acute lung inflammation, which can be modulated by inflammatory mediators present in the lymph. We evaluated the effects of i-I/R in lung inflammation and the involvement of the lymphatic system. Wistar rats were subjected to 45 min of intestinal ischemia and 24, 72 or 120 h of reperfusion. Another group had the lymphatic duct blocked before ischemia. The results revealed greater lung inflammation in animals reperfused for 120 h in comparison to other periods studied. These animals showed increased MPO and permeability. Increased VEGF and IL-1<font face=\"Symbol\">&#946 and decreased IL-10 in lung explants. Decreased vWf and increased <font face=\"Symbol\">&#9461 integrin, PECAM-1 and collagen I and IV in the pulmonary endothelium. These data indicate that temporal mechanisms modulate the inflammatory response due to i-I/R. Mediators in the lymph and circulation participate in the initiation / maintenance of lung inflammation by altering the integrity of the endothelium and activating the lung which release additional mediators.

A revascularização linfática é um desafio e o estabelecimento de novas estratégias terapêuticas podem melhorar a qualidade de vida de pessoas que sofrem de distúrbios linfáticos. O objetivo deste estudo foi verificar a capacidade de tratamento com VEGFC exógeno na melhoria da vascularização linfática de uma maneira dependente do tempo em membros pélvicos (MP) de camundongos após a remoção do linfonodo inguinal. O linfonodo inguinal esquerdo foi removido cirurgicamente para mimetizar patologias com diminuição da vascularização linfática. Densidade vascular linfática (Vv) e de comprimento (Lv) foram avaliadas por imunohistoquímica, seguidas de estereologia, após a cirurgia com ou sem o tratamento com VEGFC exógeno. O grupo controle não foi manipulado, mas recebeu soro fisiológico em vez de tratamento com VEGFC exógeno. As expressões do VEGFC e FLT4 local foram avaliadas por qPCR. Houve efeito do tempo sobre Vv e Lv no Grupo Cirurgia e diferença significativa entre os grupos Controle e Cirurgia nas três regiões estudadas (região proximal, média e distal) do MP esquerdo (MPE). A Lv mostrou diferença significativa entre os grupos Controle e Cirurgia somente na região média do MPE. A Vv e a Lv para o Grupo Tratamento foram maiores do que os outros grupos em todas as regiões do MPE. A expressão gênica do VEGFC e do FLT4 apresentou efeito do tempo em todas as regiões do MPE para os grupos Cirurgia e Tratamento. Ambas as expressões gênicas do VEGFC e do FLT4 apresentaram diferença significativa entre os grupos Controle e Cirurgia, entre os grupos Cirurgia e Tratamento e entre os grupos Controle e Tratamento. Os resultados mostraram que os camundongos são bons modelos experimentais para o uso de VEGFC exógeno como terapia de revascularização linfática, e o tratamento com VEGFC exógeno aumenta vascularização linfática já após 3 dias de dano linfático. / Lymphatic revascularization is a challenge and the establishment of new therapeutic strategies may improve quality of life from those suffering from lymphatic disorders. The objective of this study was to verify the VEGFC treatment capacity in improving lymphatic vascularization in a time-dependent manner in mouse hind limb (HL) after removal of inguinal lymphnode. The left inguinal lymphnode was surgically removed to mimetize pathologies with decreased lymphatic vascularization. Lymphatic vascular density (Vv) and length (Lv) were evaluated by immunohistochemistry followed by stereology after surgery and/or VEGFC treatment. Control group was not manipulated but received saline instead of VEGFC treatment. VEGFC and FLT4 local expression were assessed by qPCR. There was effect of time over Vv and Lv in the SG and significant difference between CG and SG in the three studied regions (proximal, medium and distal region) of the left HL (LHL). The Lv showed significant difference between CG and SG only in the medium region. The Vv and the Lv for TG were higher than the other groups in all regions of LHL. VEGFC and FLT4 gene expression presented time effect in all regions of the LHL for SG and TG. Both VEGFC and FLT4 gene expression presented significant difference between CG and SG, between SG and TG, and between CG and TG. The results show that mice are good experimental models for VEGFC use as therapy for lymphatic revascularization, and VEGFC treatment increased the lymphatic vasculature already after 3 days of lymphatic damage.