O treinamento físico (TF) melhora a resposta imune de indivíduos saudáveis e traz benefícios para o paciente asmático, mas seu papel na resposta alérgica é desconhecido. Objetivo: Avaliar o papel do TF de moderada intensidade na inflamação pulmonar alérgica crônica. Métodos: 54 cobaias, divididas em 4 grupos: grupo controle (C) (não sensibilizados e não treinados), grupo OVA (sensibilizados à ovalbumina (OVA) e não treinados), grupo treinamento físico (TF) (não sensibilizados e submetidos a um TF), e grupo OVA+TF (sensibilizados à OVA e submetidos a um TF). A sensibilização à OVA teve duração de 8 semanas e o programa de TF de 6 semanas iniciando 15 dias após o início da sensibilização. Cada grupo foi dividido em 2 subgrupos. No primeiro foi avaliada a inflamação pulmonar e os níveis de óxido nítrico exalado (NOex) e no segundo, a hiperresponsividade brônquica à metacolina (Mch). Resultados: A sensibilização à OVA induziu a um aumento da densidade de eosinófilos e linfócitos, expressão de IL(interleucina)-4 e IL-13 e na espessura do músculo liso na via aerea assim como espessura do epitélio comparado aos animais não-sensibilizados (p<0,05). Os animais do grupo OVA+TF apresentaram uma redução da densidade de eosinófilos, linfócitos, IL-4 e IL-13 comparado com o grupo OVA (p<0,05). Nem a sensibilização crônica a OVA ou TF influenciaram a expressão das citocinas Th1 (IL-2 e IFN-) ou a expressão das citocinas regulatórias (IL-10 e IL-1-ra) e nos níveis de NOex. Os grupos que realizaram TF tiveram aumento na espessura do epitélio quando comparados com grupos não-treinados embora não há diferença entre os grupos na avaliação da hiperresponsividade brônquica. Conclusão: Nossos resultados sugerem que o TF reduz a inflamação alérgica sem modificar a hiperresponsividade brônquica e o remodelamento das vias aéreas / Background: Aerobic training (TF) has a positive effects on health subjects and bring benefits on the immune system of asthmatic patients. However, its role on allergic immune response remains poorly understood. Objective: To evaluate the effects of TF in chronic allergic inflammation. Methods: Fiftyfour animals, divided in 4 groups: non-trained and non-sensitized (C), nonsensitized and aerobic exercise (TF), ovalbumin sensitized and non-trained (OVA), and sensitized and aerobic exercise (OVA+TF). OVA or saline sensitization was performed during 8 weeks. TF was performed in a treadmill during 6 weeks beginning in the 3rd week of sensitization. Each group were divided in two groups. In the first one, it was evaluated airway inflammation and levels of exhaleted oxide nitric (NOex), on the second, airway hyperresponsiveness to a methacholine (Mch). Results: OVA sensitization induced an increase in the eosinophils and lymphocytes counting, expression of IL-4 and IL-13 and the amount of airway smooth muscle and epithelium thickness compared to non-sensitized animals (p<0.05). Sensitized animals submitted to TF presented a reduction in the eosinophil and lymphocyte counting, expression of IL-4 and IL-13 compared with OVA group (p<0.05) but not OVA-induced changes in airway remodeling (p>0.05). Neither OVA nor TF induced any difference in the expression of Th1 (IL-2 and IFN-) and regulatory cytokine (IL-10 and IL1-ra) and the levels of NOex. Trained groups presented an increase in epithelium thickness as compared to the nontrained groups however we did not find difference between groups on hyperresponsiveness avaliation. Conclusion: Our results suggest that TF reduces allergic airway inflammation without changes in bronchial hyperresponsiveness and airway remodeling

A imunodeficiência comum variável (ICV) é uma síndrome heterogênea caracterizada por hipogamaglobulinemia e infecções bacterianas de repetição. As doenças obstrutivas, como a asma, estão presentes em aproximadamente 50% dos pacientes. Os sintomas decorrentes de infecções respiratórias de repetição podem mascarar os sintomas de alergia respiratória. A asma tem alta prevalência no mundo e é observada em aproximadamente 10% da população brasileira. Embora muitos pacientes com ICV apresentem história clínica sugestiva de rinite e/ou asma alérgicas, a participação da atopia não está bem esclarecida e freqüentemente os níveis de IgE total e/ou IgE específica estão baixos. Muitos autores estudam a produção de IgE local e uma correlação entre a concentração de IgE nos fluidos corporais e no soro existe. Os objetivos deste estudo são avaliar a função pulmonar em pacientes com ICV através de: espirometria, provocação brônquica com histamina e com alérgeno; investigar o diagnóstico de asma em pacientes com ICV e realizar a investigação in vivo e in vitro da IgE em pacientes com ICV. Este estudo incluiu 62 pacientes que estavam em acompanhamento ambulatorial no Serviço de Imunologia Clínica e Alergia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. A função pulmonar foi avaliada pela espirometria e pela provocação brônquica com histamina antes e após uma provocação brônquica com Dermatophagoides pteronyssinus (Der p) e a investigação da IgE específica para aeroalérgenos através de teste epicutâneo e avaliação da IgE sérica específica usando ImmunoCAPTM. Vinte e nove (46,7%) tinham história clínica de sugestiva de asma e em relação à atopia, 27 (43,5%) tinham história sugestiva de atopia. Uma associação de asma e atopia no mesmo paciente foi encontrada em 18 pacientes (29%). Nós comparamos o grupo sugestivo de asma alérgica com os outros pacientes pacientes com rinite alérgica ou não-alérgica, asma não-alérgica e pacientes sem sintomas respiratórios. A maioria dos pacientes apresentou níveis séricos de IgE total indetectáveis. Somente dois pacientes apresentaram resultado positivo para IgE específica pelo teste epicutâneo e in vitro. Sessenta e um pacientes realizaram espirometria. Destes, 25 pacientes (41%) apresentaram resultado normal, 29 (47,5%) apresentaram distúrbio ventilatório obstrutivo e 7 (11,5%) apresentaram resultados sugestivos de distúrbio ventilatório restritivo. As provocações brônquicas foram realizadas em 15 pacientes. A provocação brônquica com histamina foi considerada positiva em 3 pacientes com história positiva para asma. Em relação à provocação brônquica com Der p, nenhum paciente apresentou resposta imediata positiva. Entretanto, quando a segunda provocação brônquica com histamina foi realizada (pós-Der p), quatro dos 5 pacientes com história sugestiva de asma alérgica apresentaram resultado positivo, com diminuição de PC20 em relação à primeira provocação vi brônquica com histamina. Uma diferença estatística foi observada nos resultados entre o grupo sugestivo de asma alérgica e os pacientes sem asma alérgica. Ao final do estudo, a asma foi confirmada em 9 pacientes com ICV (14,5%), a atopia foi confirmada em 6 pacientes com ICV (9,7%) e a asma alérgica foi confirmada em 4 pacientes com ICV (6,5%), que correspondeu a 22,2% dos 18 pacientes com suspeita de asma alérgica / Common variable immunodeficiency (CVID) is a heterogenous immunodeficiency syndrome characterized by hypogammaglobulinemia, and recurrent bacterial infections. Obstructive diseases as asthma are present in approximately 50 % of patients. Symptoms due to recurrent respiratory pyogenic infections may mask respiratory allergic symptoms. Asthma has high worldwide prevalence and is observed in approximately 10 % of Brazilian population. Although a number of patients with CVID report a clinical history suggestive of allergic symptoms, the role of atopy is not well established in these individuals; and frequently levels of total IgE and/or specific IgE are low. Local IgE production has been studied and a correlation between IgE concentration in body fluids and serum exists. The objectives of this study are evaluation of pulmonary function in patients with CVID through: spirometry, bronchial challenge with histamine, and with allergen; investigate asthma diagnosis in patients with CVID; perform in vivo and in vitro investigation of IgE in patients with CVID. This study included sixty-two patients, who were being followed at the Service of Clinical Immunology and Allergy of the Hospital das Clínicas of the University of São Paulo Medical School. Pulmonary function was assessed using spirometry and bronchial challenge with histamine before and after a bronchial challenge with Dermatophagoides pteronyssinus (Der p), and investigation of specific IgE for aeroallergens with skin prick test and serum specific IgE evaluation using ImmunoCAPTM. Twenty-nine (46.7 %) had clinical history suggestive of asthma, and in regards to atopy, twenty-seven patients (43.5%) reported atopy suggestive history. An association of asthma and atopy in the same patient was observed in eighteen (29 %) participants. We compared the group of allergic asthma with the other patients patients with allergic or non-allergic rhinitis, non-allergic asthma, and patients without respiratory. Most patients had undetectable levels of total IgE concentration in serum. Only two patients had positive results for specific IgE by prick test and in vitro investigation. All patients, except one, underwent spirometry test for lung function evaluation. Of the sixty-one patients, twenty-five (41 %) had normal spirometry results, twenty-nine (47.5 %) had Obstructive Ventilatory Defect, and seven (11.5 %) had results suggestive of Restrictive Ventilatory Defect. Bronchial challenges were performed in fifteen patients. Bronchial challenge with histamine was considered positive in three patients with a positive history of asthma. Regarding to bronchial challenge with Der p, none presented immediate positive response. However, when the second nonspecific bronchial provocation with histamine was performed (post-Der p), four of the five patients with a history of allergic asthma had positive test results, with lower PC20 than in the first non-specific bronchial provocation with histamine. A statistical difference was noticed in the test results of the group suggestive for allergic asthma and the patients without allergic asthma. viii At the end of this study, asthma had been confirmed in 9 patients with CVID (14.5%), atopy had been confirmed in 6 patients with CVID (9.7%), and allergic asthma had been confirmed in 4 patients with CVID (6.5%), which corresponded to 22.2% of the 18 patients suspected of allergic asthma

A asma é uma doença inflamatória crônica, predominantemente das vias aéreas, mas também envolve o sistema vascular e parênquima pulmonar, na qual as células inflamatórias, a musculatura lisa e o epitélio brônquico têm um papel fundamental na fase inicial, progressão e perpetuação da doença. O treinamento físico aeróbio tem sido indicado como uma relevante forma de auxílio no tratamento de pacientes asmáticos por melhorar a qualidade de vida e reduzir sintomas e o uso de medicamentos. No entanto, não existe um consenso a respeito sobre a intensidade de treinamento ideal para esses pacientes assim como também existem pouquíssimos estudos a respeito dos possíveis mecanismos da atividade física aeróbia para esses pacientes. Por esses motivos, os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos de duas intensidades de atividade física aeróbia (leve e moderada) sobre um modelo de inflamação pulmonar alérgica crônica em camundongos. Os animais foram sensibilizados com ovalbumina por 51 dias. A atividade física aeróbia teve início no dia 21 e perdurou por 30 dias. Os resultados demonstraram que ambas as intensidades de atividade aeróbia inibiram o desenvolvimento da inflamação predominantemente eosinofílica no lavado broncoalveolar, nos compartimentos peribrônquico, perivascular e no parênquima pulmonar, a expressão de interleucina 4 e 5 pelas células inflamatórias nestes três compartimentos pulmonares. Ambas intensidades de atividade física aeróbia também inibiram significativamente a deposição de fibras colágenas e elásticas (nas vias aéreas e vasos pulmonares) e também o espessamento da musculatura lisa brônquica e vascular assim como da camada epitelial brônquica. Por outro lado, ambas intensidades de atividade física aeróbia não inibiram a síntese de anticorpos anafiláticos IgE e IgG1 e a hiperresponsividade brônquica. Portanto, concluímos que a atividade física aeróbia de intensidade leve e moderada são capazes de inibir o desenvolvimento da inflamação e do remodelamento pulmonar, mas não a hiperresponsividade num modelo experimental de inflamação pulmonar alérgica crônica em camundongos. / Asthma is a chronic inflammatory disease, predominantly involving the airways, but also involving the pulmonary vessels and parenchyma, in which the inflammatory cells, bronchial smooth muscle and epithelium have a central role in the initial phase, progression and perpetuation of the disease. The low and moderate intensity of aerobic physical training have been indicated as a relevant mean to help in the treatment of asthmatic patients, improving life quality, decreasing symptoms and the use of medicines. However, there is not a consensus about the best intensity of training to these patients and also there are few studies about the possible mechanisms of aerobic physical training for asthmatic patients. Therefore, the aims of this study was to evaluate the effects of two intensities of aerobic physical training (low and moderate) on an experimental model of chronic allergic lung inflamattion in mice. The animals were sensitizes with ovalbuim during 51 days. The aerobic physical training started to 21st day and endures for 30 days. The results showed that as low as moderate intensities of aerobic physical training inhibited the eosinophilic inflammation in the bronchoalveolar lavage, peribronchial, perivascular and in the pulmonary parenchyma, as well as the expression of interleukin 4 and 5 by inflammatory cells in these three pulmonary compartments. Both intensities of aerobic physical training also inhibited the collagen and elastic fibers deposition (in the airways and in the pulmonary vessels) and also the thickness of smooth muscle in the airways and vessels, as well as of the airway epithelial layer. On other hand, both intensities of aerobic physical training did not inhibit the synthesis of anaphylactic antibodies IgE and IgG1 and the hyperresponsiveness. Therefore, we conclude that aerobic physical training, to both intensities, were capable of inhibit the development of pulmonary inflammation and remodeling, but not of hyperresponsiveness in an experimental model of allergic lung inflammation in mice.

INTRODUÇÃO: A Asma Brônquica é caracterizada por obstrução ao fluxo aéreo, reversível ou não, e processo inflamatório pulmonar, caracterizado principalmente por eosinofilia. A persistência da inflamação pode induzir processo de reparo pulmonar associado à redução progressiva da função pulmonar. A recente descrição do sistema colinérgico anti-inflamatório, um mecanismo neural que suprime a resposta imune inata e controla a inflamação por inibição de citocinas proinflammatórias, e a detecção de alguns de seus componentes em células de vias aéreas sugerem uma importante participação deste sistema na fisiopatologia de doenças pulmonares. O principal mediador deste sistema é a acetilcolina (ACh), que é estocada em vesículas sinápticas pelo transportador vesicular de ACh (VAChT), proteína essencial para sua liberação. OBJETIVOS: Avaliar os efeitos da deficiência colinérgica por redução da VAChT nas alterações pulmonares observadas em modelo experimental de inflamação pulmonar induzida pela exposição crônica a ovoalbumina. METODOLOGIA: A redução colinérgica foi induzida pela modificação genética nos níveis de VAChT. Camundongos machos selvagens e mutantes foram submetidos ao protocolo de sensibilização subcutânea com ovoalbumina ou salina nos dias 0, 7 e 14. Após, foram submetidos a desafios inalatórios com ovalbumina a 1% ou inalações de salina por 20 minutos nos dias 26, 27 e 28. No dia 29, foi realizada a avaliação da mecânica pulmonar, da inflamação no lavado broncoalveolar e no tecido e análise histológica de remodelamento e expressão de MMP-9 e TIMP-1 por imunohistoquímica. Também foi quantificado por ELISA níveis de IL-4, IL-10 e de TNF-a no homogenato pulmonar. A análise estatística considerou um p<0,05 como significativo. RESULTADOS: Animais sensibilizados apresentaram hyperresponsividade brônquica, inflamação e edema peribrônquico e deposição de fibras colágenas e elásticas ao redor das vias aéreas comparado ao grupo salina (p<0,05). Além disso houve aumento de IL-4 no homogenato pulmonar e da expressão de MMP-9 e TIMP-1 nas células inflamatórias. Os animais mutantes, independente de serem ou não sensibilizados, apresentaram aumento de TNF-a no pulmão. Os animais mutantes que foram submetidos ao protocolo de sensibilização mostraram aumento da hiperresponsividade brônquica, do eosinófilos, do edema e da deposição de colágeno comparado aos animais selvagens que também foram sensibilizados com ovoalbumina. Estas alterações podem ser atribuídas ao aumento de IL-4 e de MMP-9/TIMP-1 que foi observado nos animais mutantes e sensibilizada em comparação com o os selvagens sensibilizados. Não houve diferença nos níveis de IL-10 nos grupos experimentais. Conclusão: A deficiência colinérgica piora a hiperresponsividade brônquica, a inflamação eosinofílica e o remodelamento, principalmente por interferir com a citocina pró-inflamatória IL-4 e na proporção de MMP-9 e TIMP-1. Estes dados sugerem que a via colinérgica antiinflamatória está envolvida na fisiopatogenia da asma e necessita ser mais investigada / BACKGROUND: Bronchial asthma is characterized by reversible or not airflow obstruction and pulmonary inflammation, mainly characterized by eosinophilia. The persistence of inflammation can induce lung repair process associated with progressive reduction in lung function. Recent evidence of the cholinergic anti-inflammatory system, a neural mechanism that suppresses the innate immune response and control inflammation by proinflammatory cytokines inhibition, and the detection of some of its components in airway cells suggest an important role of this system in pulmonary physiopathology. The main mediator of this system is acetylcholine (ACh), which is stored in synaptic vesicles by vesicular acetylcholine transporter (VAChT), an essential protein for ACh release. AIMS: To evaluate the effects of cholinergic deficiency by VAChT reduction on pulmonary alterations observed in an experimental model of pulmonary inflammation induced by chronic exposure to ovalbumin. METHODS: The cholinergic deficiency was induced by genetic modification on VAChT levels. Wild-type and mutant male mice were submitted to subcutaneous ovalbumin sensitization or saline protocol on days 0, 7 and 14. After, animals were submitted to inhalation challenge with ovalbumin 1% or saline for 20 minutes on days 26, 27 and 28. On day 29, we evaluated the pulmonary mechanics, inflammation in bronchoalveolar lavage and in airways, histological analysis of airway remodeling and the expression of MMP-9 and TIMP-1 by immunohistochemistry. It was also quantified by the levels of IL-4, IL-10 and TNF-a in lung homogenate. The statistical analysis were performed and a p<0.05 was considered significant. RESULTS: Sensitized animals presented bronchial hyperresponsividade, airway inflammation and edema and collagen and elastic fibers deposition of collagen and elastic fibers around the airways compared to saline group (p <0.05). Furthermore, there was an increase of IL-4 in lung homogenate and the expression of MMP-9 and TIMP-1 in inflammatory cells. The mutant animals, regardless the sensitization, showed an increase in lung content of TNF-a. The mutant and sensitized animals showed an increase in bronchial hyperresponsiveness, in eosinophils, edema and collagen deposition in airways compared to the wild type and sensitized animals. These changes can be attributed to increased IL-4 and MMP-9/TIMP-1 that were observed in mutant and sensitized animals. There was no difference in levels of IL-10 in the experimental groups. Conclusion: The cholinergic deficiency worsens bronchial hyperresponsiveness, eosinophilic inflammation, and airway remodeling mainly by interfering with the pro-inflammatory cytokine IL-4 and in MMP-9/TIMP-1 ratio. These data suggest that anti-inflammatory cholinergic pathway is involved in the asthma pathogenesis deserves further investigation

Neste estudo, foram realizados três experimentos distintos (1) analisando os efeitos da administração de material particulado em camundongos BALB/c com inflamação pulmonar alérgica crônica induzida por ovalbumina; (2) comparando camundongos AIRmax e AIRmin com inflamação pulmonar alérgica crônica induzida por ovalbumina; (3) comparando camundongos AIRmax e AIRmin que receberam material particulado (resíduo da queima de óleo diesel - ROFA) por via intranasal. Para a indução da inflamação pulmonar alérgica crônica, os camundongos foram sensibilizados com ovalbumina (OVA) através de duas injeções intraperitoneais de alérgeno com o adjuvante hidróxido de alumínio (dias 0 e 14) e quatro inalações de OVA 1% (dias 22, 24, 26 e 28). Os animais que foram expostos ao material particulado, receberam ROFA (60 ?g) nos dias 0, 2, 4 e 6 no experimento do efeito do material particulado ou nos dias dos desafios com OVA no experimento do efeito da administração de material particulado em animais com inflamação pulmonar induzida pela OVA. Os grupos controle foram tratados com solução salina 0,9 % seguindo o mesmo protocolo. Quarenta e oito horas após o último desafio, a responsividade pulmonar foi medida por broncoprovocação àr metacolina através da pletismografia de corpo inteiro, após a qual os animais foram sacrificados e tiveram os pulmões removidos para analise histológica. O estudo realizado com animais BALB/c para análise dos efeitos do material particulado sobre a resposta inflamatória induzida pela ovalbumina mostrou um aumento de responsividade nos animais inflamados e co-expostos ao material particulado, sem efeito sobre a inflamação ou remodelamento epitelial induzidos pela OVA. A exposição ao material particulado por si só levou a uma diminuição da área ocupada por células ciliadas e a um aumento da responsividade pulmonar. O experimento realizado com camundongos das linhagens AIRmax e AIRmin para estudar eventuais diferenças entre a resposta destas linhagens à inflamação pulmonar crônica induzida pela OVA mostrou uma maior susceptibilidade dos animais AIRmin, com maior infiltrado eosinofílico nas vias aéreas e responsividade pulmonar. Por outro lado, o estudo realizado para verificar a ação do material particulado nas linhagens AIRmax e AIRmin mostrou um intenso remodelamento epitelial, com infiltrado macrofágico ao redor das vias aéreas de ambas as linhagens, porém os animais AIRmin apresentaram maior responsividade pulmonar que os AIRmax quando expostos ao material particulado. Assim pudemos concluir que (1) a exposição ao material particulado na presença de inflamação pulmonar alérgica crônica amplifica o remodelamento epitelial e a responsividade pulmonar; o background genético influencia (2) a inflamação eosinofílica e a responsividade pulmonar induzidas pela inflamação alérgica crônica bem como (3) a responsividade pulmonar induzida pela exposição ao material particulado. / In this study, three distinct experiments were performed (1) examining the effects of administration of particulate matter in BALB/c mice with chronic allergic pulmonary inflammation induced by ovalbumin; (2) comparing AIRmax and AIRmin mice with chronic allergic pulmonary inflammation induced by ovalbumin; (3) comparing AIRmax and AIRmin mice receiving particulate matter (residue from the burning of diesel oil - ROFA) intranasally. For the induction of chronic allergic pulmonary inflammation, the mice were sensitized to ovalbumin (OVA) through two intraperitoneal injections of allergen with adjuvant aluminum hydroxide (days 0 and 14) and four inhalations of OVA 1% (days 22, 24, 26 and 28). The animals that were exposed to particulate matter received ROFA (60 ?g) on days 0, 2, 4 and 6 in the study of the effect of the particulate matter or after the challenges with OVA in experiment of the effect of administration of particulate matter in animals with pulmonary inflammation induced by OVA. The control groups were treated with saline 0.9% following the same protocol. Forty eight hours after the last challenge, pulmonary responsiveness was measured through broncoprovocation to methacholine by whole body plethysmography, after which the animals were sacrificed and the lungs were removed for histologic analysis. The study conducted on animals BALB/c for analysis of the effects of particulate matter on the inflammatory response induced by ovalbumin showed an increase of responsiveness in animals with allergic inflammation and exposed to the particulate matter, without effects on inflammation or epithelial remodeling induced by OVA. Exposure to particulate matter led to a reduction in the area occupied by ciliated cells and increased lung responsiveness. The experiment in AIRmax AIRmin mice to study possible differences in the response of these strains to chronic lung inflammation induced by OVA showed greater susceptibility of AIRmin, with more eosinophilic infiltration in airway and greater lung responsiveness. The study to check the action of particulate matter in the lines AIRmax and AIRmin showed an intense epithelial remodeling, with macrophagic infiltrate around the airways of both strains. However, AIRmin mice had higher pulmonary responsiveness than AIRmax when exposed to particulate matter. We conclude that (1) exposure to particulate matter in the presence of chronic allergic pulmonary inflammation amplifies the epithelial remodeling and pulmonary responsiveness; the genetic background influences (2) the pulmonary responsiveness and eosinophilic inflammation induced by chronic allergic inflammation and (3) the pulmonary responsiveness induced by exposure to particulate matter.

INTRODUÇÃO: A Asma Brônquica é caracterizada por obstrução ao fluxo aéreo, reversível ou não, e processo inflamatório pulmonar, caracterizado principalmente por eosinofilia. A persistência da inflamação pode induzir processo de reparo pulmonar associado à redução progressiva da função pulmonar. A recente descrição do sistema colinérgico anti-inflamatório, um mecanismo neural que suprime a resposta imune inata e controla a inflamação por inibição de citocinas proinflammatórias, e a detecção de alguns de seus componentes em células de vias aéreas sugerem uma importante participação deste sistema na fisiopatologia de doenças pulmonares. O principal mediador deste sistema é a acetilcolina (ACh), que é estocada em vesículas sinápticas pelo transportador vesicular de ACh (VAChT), proteína essencial para sua liberação. OBJETIVOS: Avaliar os efeitos da deficiência colinérgica por redução da VAChT nas alterações pulmonares observadas em modelo experimental de inflamação pulmonar induzida pela exposição crônica a ovoalbumina. METODOLOGIA: A redução colinérgica foi induzida pela modificação genética nos níveis de VAChT. Camundongos machos selvagens e mutantes foram submetidos ao protocolo de sensibilização subcutânea com ovoalbumina ou salina nos dias 0, 7 e 14. Após, foram submetidos a desafios inalatórios com ovalbumina a 1% ou inalações de salina por 20 minutos nos dias 26, 27 e 28. No dia 29, foi realizada a avaliação da mecânica pulmonar, da inflamação no lavado broncoalveolar e no tecido e análise histológica de remodelamento e expressão de MMP-9 e TIMP-1 por imunohistoquímica. Também foi quantificado por ELISA níveis de IL-4, IL-10 e de TNF-a no homogenato pulmonar. A análise estatística considerou um p<0,05 como significativo. RESULTADOS: Animais sensibilizados apresentaram hyperresponsividade brônquica, inflamação e edema peribrônquico e deposição de fibras colágenas e elásticas ao redor das vias aéreas comparado ao grupo salina (p<0,05). Além disso houve aumento de IL-4 no homogenato pulmonar e da expressão de MMP-9 e TIMP-1 nas células inflamatórias. Os animais mutantes, independente de serem ou não sensibilizados, apresentaram aumento de TNF-a no pulmão. Os animais mutantes que foram submetidos ao protocolo de sensibilização mostraram aumento da hiperresponsividade brônquica, do eosinófilos, do edema e da deposição de colágeno comparado aos animais selvagens que também foram sensibilizados com ovoalbumina. Estas alterações podem ser atribuídas ao aumento de IL-4 e de MMP-9/TIMP-1 que foi observado nos animais mutantes e sensibilizada em comparação com o os selvagens sensibilizados. Não houve diferença nos níveis de IL-10 nos grupos experimentais. Conclusão: A deficiência colinérgica piora a hiperresponsividade brônquica, a inflamação eosinofílica e o remodelamento, principalmente por interferir com a citocina pró-inflamatória IL-4 e na proporção de MMP-9 e TIMP-1. Estes dados sugerem que a via colinérgica antiinflamatória está envolvida na fisiopatogenia da asma e necessita ser mais investigada / BACKGROUND: Bronchial asthma is characterized by reversible or not airflow obstruction and pulmonary inflammation, mainly characterized by eosinophilia. The persistence of inflammation can induce lung repair process associated with progressive reduction in lung function. Recent evidence of the cholinergic anti-inflammatory system, a neural mechanism that suppresses the innate immune response and control inflammation by proinflammatory cytokines inhibition, and the detection of some of its components in airway cells suggest an important role of this system in pulmonary physiopathology. The main mediator of this system is acetylcholine (ACh), which is stored in synaptic vesicles by vesicular acetylcholine transporter (VAChT), an essential protein for ACh release. AIMS: To evaluate the effects of cholinergic deficiency by VAChT reduction on pulmonary alterations observed in an experimental model of pulmonary inflammation induced by chronic exposure to ovalbumin. METHODS: The cholinergic deficiency was induced by genetic modification on VAChT levels. Wild-type and mutant male mice were submitted to subcutaneous ovalbumin sensitization or saline protocol on days 0, 7 and 14. After, animals were submitted to inhalation challenge with ovalbumin 1% or saline for 20 minutes on days 26, 27 and 28. On day 29, we evaluated the pulmonary mechanics, inflammation in bronchoalveolar lavage and in airways, histological analysis of airway remodeling and the expression of MMP-9 and TIMP-1 by immunohistochemistry. It was also quantified by the levels of IL-4, IL-10 and TNF-a in lung homogenate. The statistical analysis were performed and a p<0.05 was considered significant. RESULTS: Sensitized animals presented bronchial hyperresponsividade, airway inflammation and edema and collagen and elastic fibers deposition of collagen and elastic fibers around the airways compared to saline group (p <0.05). Furthermore, there was an increase of IL-4 in lung homogenate and the expression of MMP-9 and TIMP-1 in inflammatory cells. The mutant animals, regardless the sensitization, showed an increase in lung content of TNF-a. The mutant and sensitized animals showed an increase in bronchial hyperresponsiveness, in eosinophils, edema and collagen deposition in airways compared to the wild type and sensitized animals. These changes can be attributed to increased IL-4 and MMP-9/TIMP-1 that were observed in mutant and sensitized animals. There was no difference in levels of IL-10 in the experimental groups. Conclusion: The cholinergic deficiency worsens bronchial hyperresponsiveness, eosinophilic inflammation, and airway remodeling mainly by interfering with the pro-inflammatory cytokine IL-4 and in MMP-9/TIMP-1 ratio. These data suggest that anti-inflammatory cholinergic pathway is involved in the asthma pathogenesis deserves further investigation

A asma é uma doença inflamatória crônica, predominantemente das vias aéreas, mas também envolve o sistema vascular e parênquima pulmonar, na qual as células inflamatórias, a musculatura lisa e o epitélio brônquico têm um papel fundamental na fase inicial, progressão e perpetuação da doença. O treinamento físico aeróbio tem sido indicado como uma relevante forma de auxílio no tratamento de pacientes asmáticos por melhorar a qualidade de vida e reduzir sintomas e o uso de medicamentos. No entanto, não existe um consenso a respeito sobre a intensidade de treinamento ideal para esses pacientes assim como também existem pouquíssimos estudos a respeito dos possíveis mecanismos da atividade física aeróbia para esses pacientes. Por esses motivos, os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos de duas intensidades de atividade física aeróbia (leve e moderada) sobre um modelo de inflamação pulmonar alérgica crônica em camundongos. Os animais foram sensibilizados com ovalbumina por 51 dias. A atividade física aeróbia teve início no dia 21 e perdurou por 30 dias. Os resultados demonstraram que ambas as intensidades de atividade aeróbia inibiram o desenvolvimento da inflamação predominantemente eosinofílica no lavado broncoalveolar, nos compartimentos peribrônquico, perivascular e no parênquima pulmonar, a expressão de interleucina 4 e 5 pelas células inflamatórias nestes três compartimentos pulmonares. Ambas intensidades de atividade física aeróbia também inibiram significativamente a deposição de fibras colágenas e elásticas (nas vias aéreas e vasos pulmonares) e também o espessamento da musculatura lisa brônquica e vascular assim como da camada epitelial brônquica. Por outro lado, ambas intensidades de atividade física aeróbia não inibiram a síntese de anticorpos anafiláticos IgE e IgG1 e a hiperresponsividade brônquica. Portanto, concluímos que a atividade física aeróbia de intensidade leve e moderada são capazes de inibir o desenvolvimento da inflamação e do remodelamento pulmonar, mas não a hiperresponsividade num modelo experimental de inflamação pulmonar alérgica crônica em camundongos. / Asthma is a chronic inflammatory disease, predominantly involving the airways, but also involving the pulmonary vessels and parenchyma, in which the inflammatory cells, bronchial smooth muscle and epithelium have a central role in the initial phase, progression and perpetuation of the disease. The low and moderate intensity of aerobic physical training have been indicated as a relevant mean to help in the treatment of asthmatic patients, improving life quality, decreasing symptoms and the use of medicines. However, there is not a consensus about the best intensity of training to these patients and also there are few studies about the possible mechanisms of aerobic physical training for asthmatic patients. Therefore, the aims of this study was to evaluate the effects of two intensities of aerobic physical training (low and moderate) on an experimental model of chronic allergic lung inflamattion in mice. The animals were sensitizes with ovalbuim during 51 days. The aerobic physical training started to 21st day and endures for 30 days. The results showed that as low as moderate intensities of aerobic physical training inhibited the eosinophilic inflammation in the bronchoalveolar lavage, peribronchial, perivascular and in the pulmonary parenchyma, as well as the expression of interleukin 4 and 5 by inflammatory cells in these three pulmonary compartments. Both intensities of aerobic physical training also inhibited the collagen and elastic fibers deposition (in the airways and in the pulmonary vessels) and also the thickness of smooth muscle in the airways and vessels, as well as of the airway epithelial layer. On other hand, both intensities of aerobic physical training did not inhibit the synthesis of anaphylactic antibodies IgE and IgG1 and the hyperresponsiveness. Therefore, we conclude that aerobic physical training, to both intensities, were capable of inhibit the development of pulmonary inflammation and remodeling, but not of hyperresponsiveness in an experimental model of allergic lung inflammation in mice.

Neste estudo, foram realizados três experimentos distintos (1) analisando os efeitos da administração de material particulado em camundongos BALB/c com inflamação pulmonar alérgica crônica induzida por ovalbumina; (2) comparando camundongos AIRmax e AIRmin com inflamação pulmonar alérgica crônica induzida por ovalbumina; (3) comparando camundongos AIRmax e AIRmin que receberam material particulado (resíduo da queima de óleo diesel - ROFA) por via intranasal. Para a indução da inflamação pulmonar alérgica crônica, os camundongos foram sensibilizados com ovalbumina (OVA) através de duas injeções intraperitoneais de alérgeno com o adjuvante hidróxido de alumínio (dias 0 e 14) e quatro inalações de OVA 1% (dias 22, 24, 26 e 28). Os animais que foram expostos ao material particulado, receberam ROFA (60 ?g) nos dias 0, 2, 4 e 6 no experimento do efeito do material particulado ou nos dias dos desafios com OVA no experimento do efeito da administração de material particulado em animais com inflamação pulmonar induzida pela OVA. Os grupos controle foram tratados com solução salina 0,9 % seguindo o mesmo protocolo. Quarenta e oito horas após o último desafio, a responsividade pulmonar foi medida por broncoprovocação àr metacolina através da pletismografia de corpo inteiro, após a qual os animais foram sacrificados e tiveram os pulmões removidos para analise histológica. O estudo realizado com animais BALB/c para análise dos efeitos do material particulado sobre a resposta inflamatória induzida pela ovalbumina mostrou um aumento de responsividade nos animais inflamados e co-expostos ao material particulado, sem efeito sobre a inflamação ou remodelamento epitelial induzidos pela OVA. A exposição ao material particulado por si só levou a uma diminuição da área ocupada por células ciliadas e a um aumento da responsividade pulmonar. O experimento realizado com camundongos das linhagens AIRmax e AIRmin para estudar eventuais diferenças entre a resposta destas linhagens à inflamação pulmonar crônica induzida pela OVA mostrou uma maior susceptibilidade dos animais AIRmin, com maior infiltrado eosinofílico nas vias aéreas e responsividade pulmonar. Por outro lado, o estudo realizado para verificar a ação do material particulado nas linhagens AIRmax e AIRmin mostrou um intenso remodelamento epitelial, com infiltrado macrofágico ao redor das vias aéreas de ambas as linhagens, porém os animais AIRmin apresentaram maior responsividade pulmonar que os AIRmax quando expostos ao material particulado. Assim pudemos concluir que (1) a exposição ao material particulado na presença de inflamação pulmonar alérgica crônica amplifica o remodelamento epitelial e a responsividade pulmonar; o background genético influencia (2) a inflamação eosinofílica e a responsividade pulmonar induzidas pela inflamação alérgica crônica bem como (3) a responsividade pulmonar induzida pela exposição ao material particulado. / In this study, three distinct experiments were performed (1) examining the effects of administration of particulate matter in BALB/c mice with chronic allergic pulmonary inflammation induced by ovalbumin; (2) comparing AIRmax and AIRmin mice with chronic allergic pulmonary inflammation induced by ovalbumin; (3) comparing AIRmax and AIRmin mice receiving particulate matter (residue from the burning of diesel oil - ROFA) intranasally. For the induction of chronic allergic pulmonary inflammation, the mice were sensitized to ovalbumin (OVA) through two intraperitoneal injections of allergen with adjuvant aluminum hydroxide (days 0 and 14) and four inhalations of OVA 1% (days 22, 24, 26 and 28). The animals that were exposed to particulate matter received ROFA (60 ?g) on days 0, 2, 4 and 6 in the study of the effect of the particulate matter or after the challenges with OVA in experiment of the effect of administration of particulate matter in animals with pulmonary inflammation induced by OVA. The control groups were treated with saline 0.9% following the same protocol. Forty eight hours after the last challenge, pulmonary responsiveness was measured through broncoprovocation to methacholine by whole body plethysmography, after which the animals were sacrificed and the lungs were removed for histologic analysis. The study conducted on animals BALB/c for analysis of the effects of particulate matter on the inflammatory response induced by ovalbumin showed an increase of responsiveness in animals with allergic inflammation and exposed to the particulate matter, without effects on inflammation or epithelial remodeling induced by OVA. Exposure to particulate matter led to a reduction in the area occupied by ciliated cells and increased lung responsiveness. The experiment in AIRmax AIRmin mice to study possible differences in the response of these strains to chronic lung inflammation induced by OVA showed greater susceptibility of AIRmin, with more eosinophilic infiltration in airway and greater lung responsiveness. The study to check the action of particulate matter in the lines AIRmax and AIRmin showed an intense epithelial remodeling, with macrophagic infiltrate around the airways of both strains. However, AIRmin mice had higher pulmonary responsiveness than AIRmax when exposed to particulate matter. We conclude that (1) exposure to particulate matter in the presence of chronic allergic pulmonary inflammation amplifies the epithelial remodeling and pulmonary responsiveness; the genetic background influences (2) the pulmonary responsiveness and eosinophilic inflammation induced by chronic allergic inflammation and (3) the pulmonary responsiveness induced by exposure to particulate matter.

Mais de 60% dos pacientes com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) podem apresentar hiper-responsividade brônquica. Entretanto, não se sabe se, além das vias aéreas, o tecido pulmonar periférico também apresenta uma resposta exagerada a um agonista na DPOC. No presente estudo foi investigado o comportamento mecânico in vitro e as alterações estruturais e inflamatórias do tecido pulmonar periférico de 10 pacientes com DPOC comparados com 10 controles não fumantes. Foram realizadas medidas de resistência (R) e elastância (E) de fatias pulmonares em situação basal e após desafio com Acetilcolina. Também foram analisados no tecido alveolar as densidades de neutrófilos, eosinófilos, macrófagos, mastócitos e linfócitos CD8+ e CD4+, além do conteúdo de células positivas para -actina de músculo liso, fibras elásticas e colágenas. Os valores de R após o tratamento com Acetilcolina (RACh) e a porcentagem de aumento de resistência (%R) foram significativamente maiores no grupo DPOC comparado ao grupo controle (p0,03). O grupo DPOC também apresentou densidade de macrófagos (p=0,04) e linfócitos CD8+ (p=0,017) significativamente maior e conteúdo de fibras elásticas significativamente menor (p=0,003) comparado ao grupo controle. Foi observada uma correlação positiva significativa entre a %R e a densidade de eosinófilos e linfócitos CD8+ (r=0,608, p=0,002; e r=0,581, p=0,001, respectivamente), e também uma correlação negativa significativa entre a %R e a relação VEF1/ CVF (r=-0,451, p<0,05). Concluímos que a resposta colinérgica de fatias de parênquima pulmonar está aumentada em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e parece estar relacionada tanto à densidade de eosinófilos e de linfócitos CD8+ no tecido alveolar quanto ao grau de obstrução determinado pela prova de função pulmonar. / Up to 60% of COPD patients can present airway hyperresponsiveness. However, it is not known whether the peripheral lung tissue also presents an exaggerated response to agonists in COPD. In this study we investigated the in vitro mechanical behavior and structural and inflammatory changes of peripheral lung tissue of 10 COPD patients and compared to 10 non-smoking controls. We measured resistance (R) and elastance (E) of lung strips at baseline and after acetylcholine (ACh) challenge. We further assessed the alveolar tissue density of neutrophils, eosinophils, macrophages, mast cells and CD8+ and CD4+ cells, and the content of -smooth muscle actin+ cells, elastic fibers and collagen fibers. Values of R after ACh treatment (RACh) and percent increase of tissue resistance (%R) were significantly higher in COPD group compared to controls (p0.03). There was a significantly higher density of macrophages (p=0.04) and CD8+ cells (p=0.017) and a lower elastic fiber content (p=0.003) in COPD group compared to controls. We observed a significant positive correlation between %R and eosinophil and CD8+ cells density (r=0.608, p=0.002; and r=0.581, p=0.001, respectively), and also a negative correlation between %R and FEV1/FVC (r=-0.451, p<0.05). We conclude that the cholinergic responsiveness of parenchymal lung strips is increased in COPD patients and seems to be related to alveolar tissue eosinophilic and CD8 lymphocytic inflammation and also to the degree of airway obstruction at pulmonary function test.

Introdução: A asma é caracterizada por um processo inflamatório crônico que está associado ao desenvolvimento da hiperresponsividade brônquica (HRB). O exercício físico regular proporciona inúmeros benefícios aos pacientes com asma porém, os efeitos do treinamento físico na HRB permanecem pouco compreendidos. Objetivo: Avaliar o efeito do treinamento físico aeróbio na hiperresponsividade brônquica, inflamação pulmonar, controle clínico e fatores relacionados à qualidade de vida de pacientes adultos com asma persistente moderada a grave. Métodos: Cinquenta e oito adultos com asma moderada a grave foram divididos aleatoriamente, em dois grupos: Controle (GC, n=28) e Treinado (GT, n=30). Os pacientes do GC foram submetidos a um programa educacional e a um programa de exercícios respiratórios, enquanto os pacientes do GT foram submetidos a todos os procedimentos do GC e a um programa de condicionamento físico aeróbio. A hiperresponsividade brônquica foi avaliada através do teste de broncoprovocação inespecífica com histamina antes e após a intervenção. Nestas ocasiões, todos os pacientes também realizaram, análise do escarro induzido e da fração exalada de óxido nítrico, espirometria, teste ergoespirométrico e responderam aos questionários de controle clínico, fatores de saúde relacionados à qualidade de vida (FSRQV) e níveis de depressão. Além disso, foi coletada uma amostra do sangue venoso dos pacientes para quantificação do IgE total e de IgE específica. Resultados: Após três meses de intervenção, os pacientes do GT aumentaram 1 dupla dose de concentração (dd) (1 dd; 0,3-1,7 dd, 95% CI) (p < 0,05) enquanto o GC (0,06 dd; -0,6dd a 0,7 dd, 95% CI) não apresentou mudança significativa na hiperresponsividade brônquica. A inflamação pulmonar reduziu apenas nos pacientes do GT que apresentaram níveis elevados de eosinófilos (> 3%) e FeNO (> 26ppb) (p < 0,05). O condicionamento aeróbio melhorou os FSRQV, controle clínico da asma e níveis de depressão (p < 0,05). Conclusão: Nossos resultados demonstram que o treinamento aeróbio tem um efeito anti-inflamatório importante na asma e deve ser considerado como um tratamento complementar para o manejo da doença / Introduction: Asthma is characterized by a chronic inflammatory process that is associated with the development of bronchial hyperresponsiveness (BHR). Regular exercise provides numerous benefits in patients with asthma; however, the effects of exercise training on BHR remain poorly understood. Objective: To evaluate the effect an aerobic training on bronchial hyperresponsiveness, pulmonary inflammation, clinical control and health related quality of life (HRQoL) in adults patients with moderate to severe asthma. Methods: Fifty-eigth patients adults with moderate to severe asthma were randomly assigned into two groups: Control (CG, n = 28) and Trained (TG, n = 30).The GC patients undertake an educational program and performed breathing exercises, while the TG patients underwent the same procedures than CG plus an aerobic training program. Bronchial hyperresponsiveness was assessed by nonspecific bronchial provocation test with histamine before and after the intervention. On these occasions, all patients also performed induced sputum analysis and fractional exhaled nitric oxide (FeNO), spirometry, cardiopulmonary exercise testing and fulfilled questionnaires to evaluate clinical control test, HRQoL and depression levels. In addition, blood samples were collect in order to quantify total serum immunoglobulin (IgE) and specific IgE. Results: After 3 months of intervention, the TG increased 1 double dose of concentration (dd) (0.3 to 1.7 dd, 95% IC) and CG did not change significantly on bronchial hyperresponsiveness 0.06 dd (-0.6 to 0.7 dd, 95% IC) (p < 0.05).The pulmonary inflammation reduced only in the GT patients with high levels of eosinophils (> 3%) and FeNO (> 26ppb) (p < 0.05). Aerobic training also improved HRQoL, clinical control and depression levels (p < 0.05).Conclusion: Our results demonstrate that aerobic training exercise has a significant anti-inflammatory effect on asthma and should be considered as a complementary treatment for disease management