Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-11T17:31:37Z No. of bitstreams: 1 lidiamariacarneirodafonseca.pdf: 814638 bytes, checksum: 8aa87e2816d8e7e5c474900ab0798b04 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T17:10:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lidiamariacarneirodafonseca.pdf: 814638 bytes, checksum: 8aa87e2816d8e7e5c474900ab0798b04 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T17:10:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lidiamariacarneirodafonseca.pdf: 814638 bytes, checksum: 8aa87e2816d8e7e5c474900ab0798b04 (MD5) Previous issue date: 2015-07-16 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Introdução: A forma como pulmões com enfisema respondem a uma agressão sistêmica como a sepse não é conhecida. É possível que as alterações inflamatórias e estruturais nos pulmões com enfisema alterem a resposta dos mesmos à sepse influenciando no desenvolvimento da síndrome do desconforto respiratório agudo. Objetivo: Comparar a lesão pulmonar secundária à sepse, induzida por lipopolissacarídeo (LPS) intraperitoneal, em ratos com e sem enfisema induzido pela administração intratraqueal de elastase. Métodos: Vinte e quatro ratos Wistar adultos foram randomizados para quatro grupos de seis animais: controle (C-C), enfisema (E-C), controle com sepse (C-LPS) e enfisema com sepse (E-LPS). O enfisema foi induzido pela injeção intratraqueal de elastase pancreática de porco (12 UI/ animal). Após três semanas deste procedimento, a sepse foi induzida pela injeção intraperitoneal de LPS da Escherichia coli (10 mg/Kg). Vinte e quatro horas após a indução da sepse, os animais foram submetidos à ventilação mecânica por 10 minutos para posterior coleta da gasometria arterial. A seguir, foram eutanasiados e as seguintes análises foram realizadas: lavado broncoalveolar (LBA), permeabilidade pulmonar e histologia. Os resultados foram expressos em média ± desvio padrão ou mediana (intervalo interquartil), quando apropriado, e comparados por ANOVA seguida do teste de Tukey, ou por Kruskal-Wallis seguido do teste de Mann-Whitney. Resultados: O escore de lesão pulmonar foi significativamente maior nos grupos C-LPS [0,62 (0,19)] e E-LPS [0,59 (0,13)] em comparação com os grupos C-C [0,11 (0,09)] e E-C [0,15 (0,05)] (p < 0,05). A contagem total de células (C-LPS=2,37 ± 0,74; E-LPS=5,37 ± 0,13; C-C=0,73 ± 0,36; E-C=3,09 ± 7,53 x 105) e de neutrófilos [C-LPS=1,39 (1,48); E-LPS=4,39 (1,95); C-C=0,07 (0,11); E-C=0,68 (0,61) x 105] no LBA foi significativamente maior nos grupos C-LPS e E-LPS comparado aos grupos C-C e E-C (p < 0,05). Animais do grupo E-LPS apresentaram maior contagem de células totais e de neutrófilos no LBA em comparação com o grupo C-LPS (p < 0,05). Na avaliação da razão albumina LBA/soro, o grupo E-LPS apresentou aumento significativo quando comparado ao C-LPS [0,069 (1,243) vs. 0,007 (0,002), respectivamente, p < 0,05]. Não foram observadas diferenças significativas nas trocas gasosas entre os grupos. Conclusões: A presença de enfisema foi acompanhada de maior inflamação pulmonar em resposta à agressão sistêmica induzida pela injeção intraperitoneal de LPS, levando a uma maior lesão da barreira alvéolo-capilar. Palavras-chave: enfisema pulmonar, sepse, lesão pulmonar aguda, síndrome do desconforto respiratório agudo, elastase pancreática, lipopolissacarídeos. / Introduction: The response of lungs with emphysema to a systemic insult such as sepsis is not known. Structural and inflammatory abnormalities in lungs caused by emphysema might alter their response to sepsis and thus influence the incidence and severity of acute respiratory distress syndrome. We therefore aimed to compare the severity and extension of acute lung injury in response to intraperitoneal lipopolysaccharide (LPS) injection in rats with and without emphysema induced by elastase. Methods: Twenty four adult Wistar rats were randomized into 4 groups, each of them with 6 animals: control (C-C), emphysema without sepsis (E-C), control with sepsis (C-LPS) and emphysema with sepsis (E-LPS). Emphysema was induced by intratracheal instillation of pancreatic porcine elastase (12 IU/animal). Three weeks later, sepsis was induced by intraperitoneal Escherichia coli LPS injection (10 mg/kg). Twenty four hours after sepsis induction, animals underwent mechanical ventilation for 10 minutes and then blood was sampled for gasometric analysis. Thereafter, euthanasia and the following analysis were performed: BAL, lung permeability and histology. Results were expressed as mean ± standard deviation or median (interquartile range), when appropriate, and compared using ANOVA followed by Tukey test or Kruskal-Wallis followed by Mann-Whitney test. Results: Significant increase in lung injury score was observed in the C-LPS [0.62 (0.19)] and E-LPS [0.59 (0.13)] compared to the groups C-C [0.11 (0.09)] and E-C [0.15 (0.05)] (p < 0.05). Total cell (C-LPS=2.37 ± 0.74; E-LPS=5.37 ± 0.13; C-C=0.73 ± 0.36; E-C=3.09 ± 7.53 x 105) and neutrophil counts [C-LPS=1.39 (1.48); E-LPS=4.39 (1.95); C-C=0.065 (0.11); E-C=0.68 (0.61) x 105] in the BAL were significantly higher in the groups that received LPS (p < 0.05). Significantly higher total cell and neutrophil counts in the BAL were also observed in the E-LPS group compared to C-LPS (p < 0.05). The group E-LPS showed a significant increase in the BAL/serum albumin ratio compared to C-LPS [0.069 (1.243) vs. 0.007 (0.002), respectively] (p < 0.05). There were no significant differences in the gas exchange levels among the groups. Conclusions: The presence of emphysema increases the inflammatory response in the lungs to a systemic stimulus, represented in this model by the intraperitoneal injection of LPS.

A terapia laser de baixa intensidade (LLLT) é capaz de modular a resposta inflamatória em vários modelos experimentais, reduzindo o infiltrado de células do sistema imune e a secreção de mediadores químicos. Estudos prévios sugerem sua utilidade também no tratamento da lesão pulmonar aguda (LPA), condição caracterizada por intensa reação inflamatória em vias aéreas distais. Assim, considerando os efeitos anti-inflamatórios do laser e a fisiopatologia da LPA, formulamos a hipótese de que a LLLT 660 nm, 10 J/cm2, poderia modular o processo inflamatório nessa patologia favorecendo a transição inflamação-reparo. Foram utilizados camundongos C57BL distribuídos aleatoriamente em 4 grupos: PBS- instilado com PBS intratraqueal; PBS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de PBS; LPS- instilado com LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de LPS. Observou-se que a instilação de LPS intratraqueal levou a um aumento do número de células inflamatórias tanto na região peribronquiolar quanto no lavado broncoalveolar (LBA), detectado na histologia pulmonar e pela expressão de F4/80. Houve também aumento da transcrição e secreção de citocinas (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) e quimiocinas (MCP-1) (detectadas por PCR quantitativo e ELISA). A aplicação de LLLT 6 horas após a instilação de LPS causou uma significativa diminuição tanto no influxo de células inflamatórias quanto na secreção de mediadores. Em seguida, foram caracterizadas as populações de macrófagos presentes no tecido pulmonar e observou-se nos animais do grupo LPS+LLLT, comparados ao grupo LPS, uma diminuição na expressão de mRNA de HIF-1alfa e aumento para arginase 1, sugerindo um predomínio da população de macrófagos M2. Esse efeito da LLLT foi também testado em populações de macrófagos peritoneais estimulados com LPS em cultura, porém, embora houvesse diminuição da produção de citocinas e quimiocinas, não foram observadas diferenças nos marcadores de polarização dessas células / A low-level laser therapy (LLLT) is able to modulate the inflammatory response in several experimental models, reducing the infiltration of immune system cells and the secretion of chemical mediators. There are some previous studies suggesting also useful in the treatment of acute lung injury (ALI), a condition characterized by an intense inflammatory reaction in the distal airways. Considering the anti-inflammatory effects of laser and the pathophysiology of ALI, we hypothesized that LLLT 660 nm, 10 J/cm2, could modulate the inflammatory process in this disease favoring the transition between inflammation and repair. C57BL mice were divided into four groups: PBS - intratracheal instillation of PBS; PBS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of PBS; LPS - intratracheal instillation of LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of LPS. Animals were sacrificed 24 hours after injury. Intratracheal LPS inoculation induced a marked increase in the number of inflammatory cells in perivascular and alveolar spaces (detected by lung histology and in bronchoalveolar lavage), and F4/80 expression (macrophage marker). There was also an increase in the expression and secretion of cytokines (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) and chemokine (MCP-1) detected by ELISA and quantitative PCR. The LLLT application 6 hours after LPS induced a significant decrease in both of the inflammatory cells influx and mediators secretion. Then, we characterized the macrophages populations in lung tissue and we observed that in the LPS+LLLT group the expression of HIF-1alfa mRNA was reduced while arginase 1 was increased, which suggested that the M2 macrophages were predominant. The LLLT effect was also tested on peritoneal macrophage population in culture stimulated with LPS and there was decreased of cytokines and chemokine production, however any difference in polarization markers was found

A terapia laser de baixa intensidade (LLLT) é capaz de modular a resposta inflamatória em vários modelos experimentais, reduzindo o infiltrado de células do sistema imune e a secreção de mediadores químicos. Estudos prévios sugerem sua utilidade também no tratamento da lesão pulmonar aguda (LPA), condição caracterizada por intensa reação inflamatória em vias aéreas distais. Assim, considerando os efeitos anti-inflamatórios do laser e a fisiopatologia da LPA, formulamos a hipótese de que a LLLT 660 nm, 10 J/cm2, poderia modular o processo inflamatório nessa patologia favorecendo a transição inflamação-reparo. Foram utilizados camundongos C57BL distribuídos aleatoriamente em 4 grupos: PBS- instilado com PBS intratraqueal; PBS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de PBS; LPS- instilado com LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT- irradiado com LLLT 6 horas após instilação intratraqueal de LPS. Observou-se que a instilação de LPS intratraqueal levou a um aumento do número de células inflamatórias tanto na região peribronquiolar quanto no lavado broncoalveolar (LBA), detectado na histologia pulmonar e pela expressão de F4/80. Houve também aumento da transcrição e secreção de citocinas (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) e quimiocinas (MCP-1) (detectadas por PCR quantitativo e ELISA). A aplicação de LLLT 6 horas após a instilação de LPS causou uma significativa diminuição tanto no influxo de células inflamatórias quanto na secreção de mediadores. Em seguida, foram caracterizadas as populações de macrófagos presentes no tecido pulmonar e observou-se nos animais do grupo LPS+LLLT, comparados ao grupo LPS, uma diminuição na expressão de mRNA de HIF-1alfa e aumento para arginase 1, sugerindo um predomínio da população de macrófagos M2. Esse efeito da LLLT foi também testado em populações de macrófagos peritoneais estimulados com LPS em cultura, porém, embora houvesse diminuição da produção de citocinas e quimiocinas, não foram observadas diferenças nos marcadores de polarização dessas células / A low-level laser therapy (LLLT) is able to modulate the inflammatory response in several experimental models, reducing the infiltration of immune system cells and the secretion of chemical mediators. There are some previous studies suggesting also useful in the treatment of acute lung injury (ALI), a condition characterized by an intense inflammatory reaction in the distal airways. Considering the anti-inflammatory effects of laser and the pathophysiology of ALI, we hypothesized that LLLT 660 nm, 10 J/cm2, could modulate the inflammatory process in this disease favoring the transition between inflammation and repair. C57BL mice were divided into four groups: PBS - intratracheal instillation of PBS; PBS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of PBS; LPS - intratracheal instillation of LPS (5 mg/kg); LPS+LLLT - irradiated with LLLT 6 hours after intratracheal instillation of LPS. Animals were sacrificed 24 hours after injury. Intratracheal LPS inoculation induced a marked increase in the number of inflammatory cells in perivascular and alveolar spaces (detected by lung histology and in bronchoalveolar lavage), and F4/80 expression (macrophage marker). There was also an increase in the expression and secretion of cytokines (TNF-alfa, IL-1beta, IL-6, IL-10) and chemokine (MCP-1) detected by ELISA and quantitative PCR. The LLLT application 6 hours after LPS induced a significant decrease in both of the inflammatory cells influx and mediators secretion. Then, we characterized the macrophages populations in lung tissue and we observed that in the LPS+LLLT group the expression of HIF-1alfa mRNA was reduced while arginase 1 was increased, which suggested that the M2 macrophages were predominant. The LLLT effect was also tested on peritoneal macrophage population in culture stimulated with LPS and there was decreased of cytokines and chemokine production, however any difference in polarization markers was found