INTRODUÇÂO: Apesar de ser essencial, em algumas situações a ventilação mecânica (VM) pode acarretar danos ao pulmão sadio, evento conhecido como lesão pulmonar induzida pela ventilação ou ventilator-induced lung injury VILI. Esse processo depende da ação de forças mecânicas e da resposta inflamatória pulmonar. OBJETIVO: No presente estudo, analisamos a inflamação pulmonar e a expressão gênica de proteoglicanos e proteínas do citoesqueleto em resposta a dois mecanismos de VILI (alto volume e alta pressão). MÈTODOS: Vinte e um coelhos foram randomizados em três grupos: Controle (CTR), n=6; VC=8ml/kg, PEEP=5cmH2O, fluxo= 2l/min; Alto volume (AV), n=7; VC=16 ml/kg, PEEP 5cmH2O, fluxo= 3 l/min e Alta pressão (AP), n=8; com pressão inspiratória máxima (PIMAX) de 30cmH2O e PEEP=12cmH2O, com a intenção de manter o mesmo volume corrente do grupo controle. Os animais foram ventilados por 3h30m e subsequentemente exsanguinados. RESULTADOS: Houve redução na complacência dinâmica do grupo AP quando comparado aos grupos CTR (p=.001) e AV (p=.000). A análise histológica não mostrou diferença no infiltrado das células inflamatórias entre os grupos, da mesma forma, não foram encontradas diferenças na expressão gênica da interleucina-8. A expressão gênica da alfa-actina não apresentou nenhuma diferença estatística entre os grupos. Diferenças na expressão dos proteoglicanos, entre as regiões pulmonares, foram observadas somente no grupo AV, com aumento da expressão gênica do biglican (p=.004) e lumican (p=.003) na região não dependente. A comparação da região não dependente entre os grupos mostrou aumento da expressão do biglican no grupo AP versus o CTR (p=.005). A análise entre os grupos da região dependente mostrou aumento da expressão da decorina no grupo AP (p=.049) e aumento da expressão do versican no AV (p=.003) e AP (p=.015) versus CTR; e, o grupo AP apresentou aumento na expressão do biglican (p=.007) e do lumican (p=.021). CONCLUSÃO: As forças geradas pela VM agem sobre o parênquima pulmonar determinando alterações na expressão gênica de proteoglicanos, independentemente da resposta inflamatória. Pressão e volume agem de forma diversa, sendo as grandes alterações de força impostas pela ventilação com altos volumes, sentidas mais pelas regiões não dependentes do pulmão. A alta pressão transpulmonar mantida mostrou-se como a maior indutora da expressão de fibrogênese dos componentes estudados da MEC / INTRODUCTION: In spite of being essential, in some situations mechanical ventilation (MV) can lead to damages to the lung, an event known as ventilator-induced lung injury. This process depends on the action of mechanical forces and lung inflammatory response. OBJECTIVE: Analyze lung inflammation and gene expression of proteoglycans and cytoskeleton proteins in response to two mechanisms of VILI (high volume and high pressure). METHODS: Twenty-one rabbits were randomized into three groups: Control, n=6; VT=8ml/kg, PEEP=5 cm H2O, flow = 2l/min; High volume (HV), n=7; VT=16 ml/kg, PEEP 5 cm H2O, flow = 3 l/min and High pressure (HP), n=8; with maximal inspiratory pressure (PIMAX) of 30cmH2O and PEEP 12cmH2O, with the intention of maintaining the same tidal volume as the LV group.. Animals were ventilated for 3h30m and subsequently exsanguinated. RESULTS: There was a reduction in lung compliance in the HP group when compared to control (p=.001) and HV groups (p=.000). Histological analysis did not show difference in inflammatory cells infiltrate between groups, in the same way, no differences in interleukin 8 gene expression were observed. Alpha-actin gene expression did not show any statistical differences between groups. Differences in proteoglycan expression between lung regions were only noticed in the HV group, with Biglycan (p=.004) and lumican (p=.003) gene expression increased in the non-dependent region. Comparisons between groups concerning the nondependent region showed increased expression of biglycan in HP versus control (p=.005). Comparisons between groups addressing the dependent region showed increased expression of decorin in HP (p=.049) and increased expression of versican in HV (p=.003) and HP (p=.015) versus control; and the HP group showed the highest Biglycan (p=.007) and lumican (p=.021) expressions. CONCLUSION: The forces generated by MV act on the lung parenchyma determining alterations in the gene expression of the proteoglycans, independently of the inflammatory response. Pressure and volume act in different ways, being alterations of force imposed by high volumes, felt more by the non-dependent lung regions. The high transpulmonary maintained pressure was the greatest inducer of expression of fibrogenesis related ECM components

INTRODUÇÃO: O ozônio (O3) é encontrado na natureza e também pode ser produzido no corpo humano através da ativação de anticorpos. Seus efeitos anti-bactericidas são descritos na literatura, mas esses dados são controversos quanto a um potencial efeito benéfico da ozonioterapia no tratamento de certos tipos de infecção. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da aplicação intraperitoneal (i.p.) de uma mistura gasosa de ozônio em um modelo de ligadura e punção de ceco (LPC) em ratos, através da dosagem de interleucinas (IL)-6, IL-10 e da quimiocina CINC-1 (cytokine-induced neutrophil chemoattractant), da lesão pulmonar aguda (LPA) e da análise das taxas de sobrevida. MÉTODO: Quatro grupos de ratos Wistar foram utilizados para análise de cada objetivo (CTR, LPC, LPC+O2 e LPC+O3). Os animais do grupo CTR foram submetidos somente a laparotomia. O grupo LPC foi submetido aos procedimentos de LPC. Os outros grupos foram submetidos à LPC e receberam injeção (i.p.) da mistura gasosa correspondente, administrada a cada 12 horas durante o período de observação. Os níveis séricos de IL-6, CINC-1 e IL-10 foram determinados por imuno- ensaio (enzyme linked immunosorbent assay- ELISA). A LPA foi avaliada através da histologia pulmonar e quantificada através do método do extravasamento pulmonar do Azul de Evans. Os animais da análise de sobrevivência foram observados por cinco dias. Os valores obtidos foramexpressos como médias ± erro-padrão da média (EP) ou medianas mais percentis 25 e 75(P25; P75), de acordo com a distribuição dos dados. Considerou-se significante p<0,05. RESULTADOS: Os ratos do grupo CTR exibiram os menores níveis de CINC-1 (p<0,01). O grupo LPC+O3 teve níveis menores de CINC-1 comparado a LPC+O2 e LPC (p<0,05). Os níveis de IL-10 do grupo CTR foram menores do que nos outros 3 grupos(p=0,02) . Não houve diferenças entre os outros 3 grupos (p=0,85). IL-6 foi significativamente menor para o grupo CTR (30,8± 4,8) quando comparado a todos os outros grupos (p<0,001). LPC+O3 e LPC+O2 exibiram níveis menores quando comparados ao grupo LPC (p<0,01). Não houve diferença entre os grupos LPC+O3 e LPC+O2 (p=0,54). O escore de histologia pulmonar foi menor para CTR (p=0,02). Os outros grupos não apresentaram diferenças significantes intergrupos (p=0,3). Os valores dos coeficientes de extravasamento pulmonar do Azul de Evans foram menores para LPC+O3 quando comparado aos grupos LPC+O2 e LPC (p=0,02), porém não houve diferença na comparação com CTR O grupo CTR teve o maior tempo de sobrevida (110±10h) comparado com os outros grupos, ou seja, LPC (57,3± 10,4h), LPC+O2 (71 ± 12,9h) e LPC+O3 (52,1 ± 8), os quais não apresentaram diferenças entre si quanto à sobrevida (p=0,4). CONCLUSÃO: No presente estudo experimental em ratos, a ozonioterapia teve um benefício potencial na modulação da resposta inflamatória e na LPA, mas não influenciou as taxas de sobrevida dos animais. / INTRODUCTION: Ozone (O3) is found in nature and also can be produced in the human body through activation of antibodies. Its antibacterial effect has been described in the literature, but these data are controversial regardi ng a benefic role of O3 therapy in the treatment of certain types of infection. OBJECTIVE: To evaluate the effects of intraperitoneal (i.p.) application of an O3 gas mixture in a rat model of cecal ligation and puncture (CLP), by analyzing interleukin (IL)-6, IL-10 and cytokine-induced neutrophil chemoattractant (CINC)-1 levels, acute lung injury (ALI) and survival rates. METHOD: Four animal groups were used (SHAM, CLP, CLP+O2 and CLP+O3). SHAM animals were submitted solely to laparotomy. CLP group was submitted to cecal ligation and puncture. The other groups were submitted to CLP and received injections (i.p.) of the corresponding gas mixture every 12 hours during the observation period. The serum concentrations of IL-6, CINC-1 and IL-10 were determined by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). ALI was evaluated with pulmonary histology and quantitated by means of the Evans blue dye (EBD) lung leakage method. For survival analysis, animals were observed for 5 days. Values were expressed as means ± SEM or medians (P25; P75), according to the data distribution. A p<0,05 was considered significant.RESULTS: SHAM rats had the lowest levels of CINC-1 compared to all other groups (p<0,01). CLP+O3 group had lower levels of CINC-1 compared to CLP+O2 and CLP (p<0,05). SHAM IL-10 levels were the lowest compared to the 3 other groups (p=0,02). There were no differences between the other 3 groups (p=0,85). IL-6 was significantly lower for SHAM compared to all groups (p<0,001). CLP+O3 and CLP+O2 had lower levels when compared to CLP (p<0,01). Comparison between groups CLP+O3 and CLP+O2 showed no significant difference (p=0,54). Pulmonary histology score was lower for SHAM (p=0,02). The other groups presented no statistical difference when compared to each other (p=0,3). EBD lung leakage values were lower to CLP+O3 compared to CLP+O2 and CLP (p=0,02). SHAM group had the longest survival time (110±10h) compared to all other groups (p=0,002). CLP (57,3± 10,4h), CLP+O2 (71 ± 12,9h) and CLP+O3 (52,1 ± 8h), which did not show difference on survival compared to each other (p=0,4). CONCLUSION: In this rat model of sepsis, ozone therapy had a potential benefit in the modulation of inflammatory response and ALI, but no improvement on survival rates was observed.

O canabidiol (CBD), o principal canabinóide não psicotrópico extraído da marijuana (Cannabis sativa), é reconhecido por sua potente propriedade imunosupressora e anti-inflamatória. A injúria pulmonar aguda (ALI) é uma doença inflamatória para qual ainda não foi desenvolvida terapias específicas e a única alternativa de tratamento é meramente de suporte em UTI. Desta forma, foi proposta uma investigação sobre os efeitos anti-inflamatórios do CBD em um modelo murino de ALI, induzida pela instilação intra-nasal de LPS (lipopolissacarídeo), dentro de uma perspectiva imune-neuro-endocrinológica. Para a análise do potencial anti-inflamatório do CBD, avaliou-se a contagem total e diferencial de células do lavado broncoalveolar (LBA) (análise da migração de leucócitos para os pulmões), a atividade de mieloperoxidase (MPO) no tecido pulmonar (análise indireta da atividade de neutrófilos), a produção de citocinas e quimicionas no sobrenadante do LBA (análise do perfil inflamatório pulmonar), a concentração de proteínas (albumina) no sobrenadante do LBA (análise indireta da permeabilidade vascular pulmonar) e a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1 e VLA-4) em leucócitos do LBA. Analisou-se, ainda, o mecanismo farmacológico dos efeitos anti-inflamatórios do CBD no modelo de ALI, utilizando-se de um antagonista altamente seletivo para o receptor de adenosina A2A (ZM241385). Por fim, avaliou-se os efeitos neuroendócrinos do CBD na vigência da inflamação pulmonar; analisou-se a atividade geral dos animais no campo aberto (análise do comportamento doentio) e os níveis séricos de corticosterona (análise da ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Adrenal (HPA)). Mostrou-se que tanto o tratamento prolifático (antes da indução da inflamação) como o tratamento terapêutico (depois da indução da inflamação), com uma dose única de CBD (20 ou 80 mg/kg) apresenta um efeito anti-inflamatório prolongado em camundongos submetidos ao modelo de ALI (principalmente 1 e 2 dias após a indução da inflamação). Mostrou-se que o CBD diminuiu a migração de leucócitos para os pulmões (neutrófilos, macrófagos e linfócitos), diminuiu a produção de citocinas (TNF e IL-6) e quimicinas (MCP-1 e MIP-2) no LBA, diminuiu a atividade MPO no tecido pulmonar, diminuiu a concentração de albumina no LBA e diminuiu a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1) em neutrófilos do LBA. Mostrou-se, ainda, que o receptor de adenosina A2A está envolvido nos efeitos anti-inflamatórios do CBD na ALI, uma vez que o tratamento com o ZM241385 aboliu todos os efeitos anti-inflamatórios descritos previamente. Por fim, mostrou-se que o CBD apresentou poucos efeitos comportamentais no campo aberto e que não ativou o eixo HPA. Desta forma, mostrou-se pela primeira vez que o tratamento profilático e, também, o tratamento terapêutico com CBD (20 ou 80 mg/kg) tem um efeito anti-inflamatório prolongado em um modelo murino de ALI, muito provavelmente em decorrência de um aumento da sinalização via receptor de adenosina A2A. Por esta razão, acredita-se que o CBD possa ser considerado, no futuro, uma ferramenta terapêutica útil no tratamento de doenças inflamatórias pulmonares. / Cannabidiol (CBD), the major non-psychotropic plant (Cannabis sativa)-derived cannabinoid, is recognized for its immunossupressant and anti-inflammatory properties. Acute lung injury (ALI) is an inflammatory condition for which treatment is mainly supportive (ICU patients), because effective therapies have not been developed. Therefore, it was proposed an investigation in order to address the anti-inflammatory effects of CBD in a murine model of LPS-induced ALI, within an immune-neuro-endocrine perspective. To analyze the potential anti-inflammatory effect of CBD, it was evaluated total and differencial cell count of leukocytes present in the bronchoalveolar lavage (BAL) (migration of leukocytes into the lungs), myeloperoxidase activity in the lung tissue (indirect analysis of neutrophil activity), production of cytokines and chemokines in the BAL (analysis of the pulmonar inflammatory profile), protein (albumin) concentration in the BAL (indirect analysis of pulmonar vascular permeability), and expression of adhesion molecules (ICAM-1 and VLA-4) in leukocytes of the BAL. It was also analyzed the pharmacologic mechanism of the anti-inflammatory effects of CBD in the model of ALI, by using a highly selective antagonist of the adenosine A2A receptor (ZM241385). Finally, it was analyzed the neuro-endocrine effects of CBD in the context of lung inflammation; it was analyzed the general activity of the mice in the open field (analysis of sickness behavior) and the seric levels of corticosterone (activation of HPA (Hypothalamus-Hypophysis-Adrenal) axis). It was shown that both prophylactic (before the induction of inflammation) and therapeutic (after the induction of inflammation) protocols of treatment, with a sigle dose of CBD (20 or 80 mg/kg), has a long-term anti-inflammatory effect in mice submitted to the model of ALI (specially, after 1 and 2 days of the induction of inflammation). It was shown that CBD decreased leukocyte (neutrophil, macrophage, and lymphocytes) migration into the lungs, decreased cytokines (TNF and IL-6) and chemokines (MCP-1 and MIP-2) in the BAL, decreased MPO activity in the lung tissue, decreased albumin concentration in the BAL, and decreased adhesion molecule expression (ICAM-1) in neutrophils of the BAL. It was also shown that adenosine A2A receptor is involved in the anti-inflammatory effects of CBD on LPS-induced ALI, because ZM241385 abrogated all of the anti-inflammatory effects of cannabidiol previously described. Finally, it was shown that CBD has discreet behavioral effects in the open field and was not able to activate the HPA axis. Thus, it was shown for the first time that both prophylactic and also therapeutic treatment with CBD (20 or 80 mg/kg) has a long-term anti-inflammatory effect in a murine model of ALI, most likely associated with an increase in the signaling through the adenosine A2A receptor. Hence, it is possible that in the future CBD may prove useful as a therapeutical tool in the treatment of pulmonar inflammatory conditions.

A ventilação mecânica (VM) pode ser causa de lesão pulmonar sendo este fato reconhecido na literatura como Lesão Pulmonar Induzida pela Ventilação Mecânica (LPIV), onde alterações tanto fisiológicas quanto morfológicas são evidenciadas no pulmão. O objetivo desse trabalho foi avaliar a repercussão das forças envolvidas na ventilação mecânica através de diferentes mecanismos de LPIV sobre o sistema mucociliar pela análise funcional e histopatológica desse aparelho. Em um estudo controlado e randomizado vinte e sete coelhos machos da raça Nova Zelândia foram separados em quatro grupos. Nos primeiros trinta minutos foram submetidos à VM com volume corrente de 8 ml/kg peso, fluxo de 3 L/minuto, e pressão positiva expiratória final (PEEP) de 5 cm H2O e FIO2 de 0,4, sendo que o grupo Sham (n=6) foi ventilado por apenas 10 minutos. Os grupos Baixo Volume/BV (n=6; Vt 8, Ppico 17, Pmédia 9, PEEP 5, Fluxo 3), Alto Volume/AV (n=7; Vt 16, Ppico 27, Pmédia 12, PEEP 5, Fluxo 5) e Alta Pressão/AP (n=8; Vt 8, Ppico 30, Pmédia 20, PEEP 12, Fluxo 9) foram ventilados por mais 3 horas. A mecânica do sistema respiratório foi registrada pelo sistema Labview®. Foram acompanhados os valores de gasometria e sinais vitais. Amostras de tecido pulmonar foram coradas com H&E para análise de infiltrado inflamatório. Analisou-se a frequência de batimento ciliar (FBC), transporte mucociliar na traqueia (TMCT), transportabilidade em palato de rã (MCT) e ângulo de contato (AC). Amostras de pulmão e traquéia foram coradas pela técnica PAS/AB para avaliação do muco. Observamos diminuição da complacência do sistema respiratório (p<0,05) no grupo AP em comparação com os demais grupos ventilados. Os grupos BV, AV e AP apresentaram um aumento de células polimorfonucleares por área de parênquima pulmonar (p<0,001) em comparação com o grupo Sham. Não foram observadas diferenças quanto ao TMCT e AC nos grupos ventilados. A transportabilidade em palato diminuiu no grupo BV (p=0,007) ao final do protocolo de ventilação (1,42 com variações de 2,11-0,99 para 0,95 com variações de 1,15-0,92). A FBC diminuiu (p=0,047) no grupo AP quando comparamos os valores iniciais (13,51 variação de 14,49-11,62) e finais ao protocolo de VM (11,69 variação de 14,18-10,12). Respostas fisiológicas e microscopia eletrônica (ME) da traquéia corroboram a disfunção da FBC no grupo AP. Na traquéia os grupos ventilados apresentaram uma diminuição da quantidade de muco total (BV 2.018, AV 3.219 e AP 2.883) e de muco ácido (BV 672, AV 240 e AP 480) por m2 de tecido pulmonar por campo estudado (p<0.05) quando comparados com o grupo Sham (4.660 m2 de muco total e 1.873 m2 de muco ácido). Em bronquíolos distais a quantidade de muco total diminuiu nos grupos BV e AP (p<0.05) quando comparados aos grupos Sham e AV. O mesmo fenômeno foi observado com relação ao muco neutro. Concluímos que as forças geradas pela ventilação mecânica têm impacto direto sobre o aparelho mucociliar, alterando suas propriedades funcionais e sua morfologia. Aparentemente a VM acarreta desequilíbrio na produção de muco, sendo essa alteração mais visível quando utilizado um alto volume corrente e uma maior pressão média pulmonar (associada a um fluxo de ar aumentado). O aumento da pressão média com alto fluxo dos gases ventilados também ocasiona maior sofrimento celular do aparelho mucociliar, disfunção da frequência de batimento ciliar e provável perda ciliar. Tais alterações se devem provavelmente ao efeito das forças físicas geradas pela VM associadas a prováveis oscilações na resposta inflamatória e no fluxo sanguíneo local. / Mechanical ventilation (MV) can result in a medical complication named Ventilator-Induced Lung Injury (VILI), where physiologic and morphologic alterations in the lungs have been reported. In this study, we have hypothesized that MV-induced injury can have a major impact on the mucociliary system. In a randomized controlled trial twenty-seven male New Zealand rabbits were separated into four groups. During the first thirty minutes all rabbits were subjected to MV with tidal volume of 8 ml/kg of body weight, 3 L/minute of flow, positive end expiratory pressure (PEEP) of 5 cm H2O and FIO2 of 0.4. After that the study animals were divided into 4 groups: Sham (n=6) was ventilated for ten minutes, Lower Volume/LV (n=6; Vt 8, P peak 17, P mean 9, PEEP 5, Flow 3), High Volume/HV (n=7; Vt 16, P peak 27, P mean 12, PEEP 5, Flow 5) and High Pressure/HP (n=8; Vt 8, P peak 30, P mean 20, PEEP 12, Flow 9) and ventilated for 3 hours more. Respiratory system mechanics was recorded using Labview®. Blood gasometry and vital signals were monitored. Lung tissue sections were stained by H&E to analyze inflammation. We also studied the ciliary beating frequency (CBF), tracheal mucociliary transport (TMCT) in situ and in vitro, mucus contact angle (CA) and respiratory mucus viscosity. To quantify mucosubstances, tracheal samples were stained with PAS/AB. As a result we have that the respiratory system compliance decreased (p<0.05) in the HP group compared to other ventilated groups. All ventilated groups showed an increase in polymorphonuclear cells quantity per area of lung parenchyma (p<0.001) compared to the Sham group. There were no differences in TMCT and CA among ventilated groups, when initial and final measurements were compared. MCT significantly decreased in the LV group (p=0.007) after the protocol (1.42 range of 2.11-0.99 to 0.95 range of 1.15-0.92). The CBF significantly decreased (p=0.047) in the HP group when the initial (13.51 range of 14.49-11.62) and final (11.69 range of 14.18-10.12) measurements were compared. Physiological data and tracheal electronic microscopy confirm the CBF dysfunction observed in the AP group. In the trachea all ventilated groups showed a significant decrease in total mucus (LV 2,018, HV 3,219 and HP 2,883) and acid mucus (LV 672, HV 240 and HP 480) per um2 of lung tissue (p<0.05) compared to the sham group (4,660 um2 of total mucus and 1,873 um2 of acid mucus). In distal bronchioles there was a significant decrease in total mucus in the LV and HP group (p<0.05) compared to Sham and HV groups. The same phenomenon was observed regarding neutral mucus. We concluded that mechanical forces involved in MV affect mucociliary function. Mechanical ventilation probably leads to the dysfunction on the mucus production. This phenomenon is better perceived when higher volume and higher mean pressure (associated with inspired gases high flow) are used. An increase of the mean pressure combined with inspired gases high flow also leads to mucociliary cells suffering, to ciliary beat frequency dysfunction and probably cilia loss. These alterations probably occur due to the effect of the physical forces generated by the mechanical ventilation in association with the oscillation of the inflammatory response and local blood flow.

A disfunção de vias aéreas em pacientes com Síndrome do Desconforto Respiratória Agudo (SDRA) é caracterizada por limitação do fluxo expiratório e hiperinsuflação dinâmica. As alterações morfológicas possivelmente associadas com tais alterações funcionais têm sido investigadas em modelos experimentais de lesão pulmonar aguda, que mostram necrose e descamação epitelial em vias aéreas distais. Entretanto, até o momento, essa avaliação não foi realizada em humanos. O objetivo deste estudo foi investigar as alterações estruturais e inflamatórias nas pequenas vias aéreas de pacientes com SDRA. Com este propósito, estudamos, retrospectivamente, o tecido pulmonar de 31 pacientes com SDRA (A: PaO2/FIO2<=200, 45±14anos, 16 homens) e 11 controles (C: 52±16anos, 7 homens) submetidos à autópsia. Por meio de análise de imagem, quantificamos a extensão das alterações epiteliais, a inflamação bronquiolar, a espessura da parede da via aérea e o conteúdo de proteínas da matriz extracelular (MEC) nas pequenas vias aéreas. As vias aéreas dos pacientes com SDRA apresentaram menor extensão de epitélio normal (A: 32,9±27.2%, C: 76,7±32.7%, p<0,001), maior extensão de descamação epitelial (A: 52,6±35.2%, C: 21,8±32.1%, p<0,01), maior índice de inflamação [A: 1(3), C: 0(1), p= 0,03], maior espessura da parede da via aérea (A: 138,7 ± 54,3 ?m, C: 86,4 ± 33,3 ?m, p< 0,01) e maior conteúdo de colágeno I, fibronectina, versicam e MMP-9 comparado aos controles (p<=0,03). Nos pacientes com SDRA, a extensão de epitélio normal apresentou correlação positiva com a PaO2/FiO2 (r=0,58; p=0,02) e correlação negativa com a pressão de platô utilizada (r=-0,52; p=0,04). A extensão de epitélio descamado apresentou correlação negativa com a PaO2/FiO2 (r=-0,52; p=0,04). Nossos dados mostram que as pequenas vias aéreas dos pacientes com SDRA apresentam alterações estruturais caracterizadas por descamação epitelial, inflamação e espessamento da parede com deposição de MEC. Estas alterações podem contribuir para as alterações funcionais observadas em pacientes com SDRA. / Airway dysfunction in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS) is evidenced by expiratory flow limitation and dynamic hyperinflation. The morphological alterations potentially associated with these functional changes have been investigated in experimental models of Acute Lung Injury, which show epithelial necrosis and denudation in distal airways. To date, however, no study has focused on the morphological airway changes in lungs from human subjects with ARDS. Objective: To evaluate structural and inflammatory changes in distal airways in ARDS patients. Methods and Results: We retrospectively studied autopsy lung tissue from 31 ARDS patients (A: PaO2/FIO2<=200, 45±14years, 16 males) and 11 controls (C: 52±16years, 7 males). Using image analysis, we quantified the extension of epithelial changes, bronchiolar inflammation, airway wall thickness, and extracellular matrix (ECM) protein content in distal airways. ARDS airways showed a shorter extension of normal epithelium (A:32.9±27.2%, C:76.7±32.7%, p<0.001), a larger extension of epithelium denudation (A:52.6±35.2%, C:21.8±32.1%, p<0.01), increased airway inflammation (p=0.03), higher airway wall thickness (A:138.7±54.3?m, C:86.4±33.3?m, p<0.01), and higher airway content of collagen I, fibronectin, versican and MMP-9 compared to controls (p<=0.03). The extension of normal epithelium showed a positive correlation with PaO2/FiO2 (r=0.58; p=0.02) and a negative correlation with plateau pressure (r=-0.52; p=0.04). The extension of denuded epithelium showed a negative correlation with PaO2/FiO2 (r=-0.52; p=0.04). Conclusion: Structural changes in small airways of patients with ARDS were characterized by epithelial denudation, inflammation and airway wall thickening with ECM remodeling. These changes are likely to contribute to functional airway changes in patients with ARDS.

O canabidiol (CBD), o principal canabinóide não psicotrópico extraído da marijuana (Cannabis sativa), é reconhecido por sua potente propriedade imunosupressora e anti-inflamatória. A injúria pulmonar aguda (ALI) é uma doença inflamatória para qual ainda não foi desenvolvida terapias específicas e a única alternativa de tratamento é meramente de suporte em UTI. Desta forma, foi proposta uma investigação sobre os efeitos anti-inflamatórios do CBD em um modelo murino de ALI, induzida pela instilação intra-nasal de LPS (lipopolissacarídeo), dentro de uma perspectiva imune-neuro-endocrinológica. Para a análise do potencial anti-inflamatório do CBD, avaliou-se a contagem total e diferencial de células do lavado broncoalveolar (LBA) (análise da migração de leucócitos para os pulmões), a atividade de mieloperoxidase (MPO) no tecido pulmonar (análise indireta da atividade de neutrófilos), a produção de citocinas e quimicionas no sobrenadante do LBA (análise do perfil inflamatório pulmonar), a concentração de proteínas (albumina) no sobrenadante do LBA (análise indireta da permeabilidade vascular pulmonar) e a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1 e VLA-4) em leucócitos do LBA. Analisou-se, ainda, o mecanismo farmacológico dos efeitos anti-inflamatórios do CBD no modelo de ALI, utilizando-se de um antagonista altamente seletivo para o receptor de adenosina A2A (ZM241385). Por fim, avaliou-se os efeitos neuroendócrinos do CBD na vigência da inflamação pulmonar; analisou-se a atividade geral dos animais no campo aberto (análise do comportamento doentio) e os níveis séricos de corticosterona (análise da ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Adrenal (HPA)). Mostrou-se que tanto o tratamento prolifático (antes da indução da inflamação) como o tratamento terapêutico (depois da indução da inflamação), com uma dose única de CBD (20 ou 80 mg/kg) apresenta um efeito anti-inflamatório prolongado em camundongos submetidos ao modelo de ALI (principalmente 1 e 2 dias após a indução da inflamação). Mostrou-se que o CBD diminuiu a migração de leucócitos para os pulmões (neutrófilos, macrófagos e linfócitos), diminuiu a produção de citocinas (TNF e IL-6) e quimicinas (MCP-1 e MIP-2) no LBA, diminuiu a atividade MPO no tecido pulmonar, diminuiu a concentração de albumina no LBA e diminuiu a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1) em neutrófilos do LBA. Mostrou-se, ainda, que o receptor de adenosina A2A está envolvido nos efeitos anti-inflamatórios do CBD na ALI, uma vez que o tratamento com o ZM241385 aboliu todos os efeitos anti-inflamatórios descritos previamente. Por fim, mostrou-se que o CBD apresentou poucos efeitos comportamentais no campo aberto e que não ativou o eixo HPA. Desta forma, mostrou-se pela primeira vez que o tratamento profilático e, também, o tratamento terapêutico com CBD (20 ou 80 mg/kg) tem um efeito anti-inflamatório prolongado em um modelo murino de ALI, muito provavelmente em decorrência de um aumento da sinalização via receptor de adenosina A2A. Por esta razão, acredita-se que o CBD possa ser considerado, no futuro, uma ferramenta terapêutica útil no tratamento de doenças inflamatórias pulmonares. / Cannabidiol (CBD), the major non-psychotropic plant (Cannabis sativa)-derived cannabinoid, is recognized for its immunossupressant and anti-inflammatory properties. Acute lung injury (ALI) is an inflammatory condition for which treatment is mainly supportive (ICU patients), because effective therapies have not been developed. Therefore, it was proposed an investigation in order to address the anti-inflammatory effects of CBD in a murine model of LPS-induced ALI, within an immune-neuro-endocrine perspective. To analyze the potential anti-inflammatory effect of CBD, it was evaluated total and differencial cell count of leukocytes present in the bronchoalveolar lavage (BAL) (migration of leukocytes into the lungs), myeloperoxidase activity in the lung tissue (indirect analysis of neutrophil activity), production of cytokines and chemokines in the BAL (analysis of the pulmonar inflammatory profile), protein (albumin) concentration in the BAL (indirect analysis of pulmonar vascular permeability), and expression of adhesion molecules (ICAM-1 and VLA-4) in leukocytes of the BAL. It was also analyzed the pharmacologic mechanism of the anti-inflammatory effects of CBD in the model of ALI, by using a highly selective antagonist of the adenosine A2A receptor (ZM241385). Finally, it was analyzed the neuro-endocrine effects of CBD in the context of lung inflammation; it was analyzed the general activity of the mice in the open field (analysis of sickness behavior) and the seric levels of corticosterone (activation of HPA (Hypothalamus-Hypophysis-Adrenal) axis). It was shown that both prophylactic (before the induction of inflammation) and therapeutic (after the induction of inflammation) protocols of treatment, with a sigle dose of CBD (20 or 80 mg/kg), has a long-term anti-inflammatory effect in mice submitted to the model of ALI (specially, after 1 and 2 days of the induction of inflammation). It was shown that CBD decreased leukocyte (neutrophil, macrophage, and lymphocytes) migration into the lungs, decreased cytokines (TNF and IL-6) and chemokines (MCP-1 and MIP-2) in the BAL, decreased MPO activity in the lung tissue, decreased albumin concentration in the BAL, and decreased adhesion molecule expression (ICAM-1) in neutrophils of the BAL. It was also shown that adenosine A2A receptor is involved in the anti-inflammatory effects of CBD on LPS-induced ALI, because ZM241385 abrogated all of the anti-inflammatory effects of cannabidiol previously described. Finally, it was shown that CBD has discreet behavioral effects in the open field and was not able to activate the HPA axis. Thus, it was shown for the first time that both prophylactic and also therapeutic treatment with CBD (20 or 80 mg/kg) has a long-term anti-inflammatory effect in a murine model of ALI, most likely associated with an increase in the signaling through the adenosine A2A receptor. Hence, it is possible that in the future CBD may prove useful as a therapeutical tool in the treatment of pulmonar inflammatory conditions.

INTRODUÇÃO: Existem muitas controvérsias, nos estudos epidemiológicos existentes, a respeito da incidência e desfechos da síndrome de lesão pulmonar aguda. A incidência e as características clínicas da síndrome dependem principalmente da definição utilizada e da metodologia empregada no estudo, bem como da disponibilização e utilização dos leitos nas unidades de terapia intensiva da região estudada. Pela ausência de dados epidemiológicos existentes de lesão pulmonar aguda na Grande Vitória, no Espírito Santo, realizamos este estudo para analisar a incidência, características, sobrevida aos 28 dias e mortalidade hospitalar. MÉTODOS: Os pacientes internados nas 14 unidades de terapia intensiva da Grande Vitória, durante o período de 15 meses, submetidos à ventilação mecânica e que preencheram os critérios de lesão pulmonar aguda da Conferência de Consenso Européia-Americana de 1994 foram selecionados prospectivamente para o estudo. Os pacientes também foram classificados de acordo com a nova definição de Berlim. Avaliamos as características clínicas e funcionais no primeiro dia de internação, durante a primeira semana, no 14º dia e no 28º dia de evolução. Foram calculadas a incidência da síndrome acumulada/ano, a sobrevida aos 28 dias e a mortalidade hospitalar. RESULTADOS: Foram avaliados 7.133 pacientes admitidos nas unidades de terapia intensiva, dos quais 130 (1,8%) foram selecionados. A mediana de tempo para o diagnóstico de lesão pulmonar aguda foi de 2 dias (IQ: 0-3 dias), sendo 25,4% dos diagnósticos realizados no momento da internação na unidade de terapia intensiva. Os fatores de risco foram principalmente pneumonia (35,3%), sepse não pulmonar (31,5%) e trauma (16,9%). A média de idade dos pacientes foi de 44,2 ± 15,9 anos, sendo 61,5% do sexo masculino. A média do APACHE II foi de 20,7 ± 7,9 e a média da PaO2/FiO2, de 206,7 ± 61,6. O tempo médio em ventilação mecânica foi de 21 ± 15 dias e o tempo médio de permanência na unidade de terapia intensiva foi de 26,4 ± 18,7 dias. De acordo com a nova definição de Berlim, os pacientes com a síndrome de desconforto respiratório agudo foram classificados em: leve, com 49 casos (37,7%); moderada, com 68(52,3%); e grave, com 13(10%). A incidência acumulada de LPA foi de 10,1 casos/100.000 habitantes/ano, sendo 3,8 casos/100.000 habitantes/ano para LPA sem SDRA e 6,3 casos/100.000 habitantes/ano para SDRA, representando 1,7% das admissões no ano. A relação PaO2/FiO2 nos dias 6 e 7 de evolução após o diagnóstico da síndrome foi um fator preditor independente para a mortalidade aos 28 dias, que foi de 38,5% (95% IC, 30,1-46,8). A mortalidade intrahospitalar foi de 49,2% (95% IC, 40,6-57,8), não diferindo entre os pacientes com LPA sem SDRA e SDRA. CONCLUSÕES: A incidência de LPA nos pacientes submetidos à ventilação mecânica invasiva na região da Grande Vitória, Espírito Santo, foi baixa, sendo a maioria dos casos diagnosticada 2 dias após a admissão nas unidades de terapia intensiva. A mortalidade aos 28 dias e a hospitalar dos pacientes com LPA sem SDRA e com SDRA não foram estatisticamente diferentes neste estudo. As mudanças nas práticas assistenciais nas unidades de terapia intensiva poderão contribuir para a redução da incidência da SDRA intrahospitalar / INTRODUCTION: There are many controversies in the existing epidemiological studies regarding the incidence and outcomes in acute lung injury. The incidence and clinical features of the syndrome mainly depend on the definition adopted and on the methodology employed in the study, as well as on the availability and use of beds in intensive therapy units in the regions studied. Due to the absence of existing epidemiological data concerning acute lung injury in Vitória, Espírito Santo, we conducted this study to analyze the incidence, clinical characteristics, survival rate at 28 days, and mortality rate. METHODS: The patients hospitalized in the 14 units of intensive therapy in the region of Grande Vitória for the period of 15 months submitted to mechanical ventilation, who fulfilled the criteria of acute lung injury as defined by the Conference of European-American Consensus of 1994, were prospectively selected for the study. These patients were also classified according to the new Berlin definition. We evaluated the clinical and functional characteristics on the first day of hospitalization, during the first week, on day 14 and on day 28 of clinical evolution. We calculated the cumulative incidence/year for the syndrome, the survival rate at 28 days, and hospital mortality. RESULTS: A total of 7,133 patients admitted to the intensive care units was evaluated, of whom 130 (1.8%) were selected. The median time to diagnosis of acute lung injury was 2 days (IQR: 0-3 days), 25.4% of diagnoses being made at admission to the intensive care unit. The risk factors were mainly pneumonia (35.3%), nonpulmonary sepsis (31.5%) and trauma (16.9%). The patients\' mean age was 44.2 ± 15.9 years, 61.5% being male. The APACHE II prognostic score averaged 20.7 ± 7.9, mean arterial oxygenation variable PaO2/FiO2 206 ± 61.6 and time on mechanical ventilation with a mean of 21 ± 15 days. The average length of stay in intensive care unit was 26.4 ± 18.7 days. Based on the new Berlin definition, patients with acute respiratory distress syndrome were classified as mild: 49 (37.7%); moderate: 68 (52.3%); and severe: 13 (10%). The cumulative incidence was 10.1 cases per 100,000 inhabitants /year for ALI, of which 3.8 cases per 100,000 inhabitants / year were for non-ARDS ALI and 6.3 cases per 100,000 inhabitants / year were for ARDS, representing 1.7% of admissions in the year. The variable arterial oxygenation on days 6 and 7 of evolution after the diagnosis of the syndrome was an independent factor for mortality at 28 days, which was 38.5% (95% CI, 30.1 to 46.8). In-hospital mortality was 49.2% (95% CI, 40.6 to 57.8), and did not differ between patients with ALI non-ARDS and acute respiratory distress syndrome Summary (ARDS). CONCLUSIONS: The incidence of acute lung injury in patients undergoing invasive mechanical ventilation in the region of Grande Vitória, Espírito Santo was low, most of them being diagnosed 2 days after admission to intensive care units. Mortality at 28 days and hospital mortality of patients with ALI non-ARDS were not statistically different in this study. Changes in care practices in intensive therapy units can contribute to reduce the incidence of in-hospital ARDS

One-lung ventilation (OLV) as an established procedure during thoracic surgery may be injurious in terms of increased mechanical stress characterised by alveolar cell stretch and overdistension, increased cyclic tidal recruitment of alveolar units, compression of alveolar vessels and increased pulmonary vascular resistance. This may result in ventilation-induced lung injury with pro-inflammatory cytokine production, leukocyte recruitment and neutrophil-dependent tissue destruction. Despite the consequences of delivering the whole tidal volume (VT) to only a single lung, relatively high VT are used during OLV to maintain arterial oxygenation and carbon dioxide elimination. However, this may increase mechanical stress in the dependent lung and may aggravate alveolar injury. There is a lack of data on the alveolar immune consequences of OLV. Therefore, the present studies investigate the epithelial damage and pro-inflammatory response induced by mechanical ventilation and OLV. OLV induced pulmonary injury, but alveolar damage in the ventilated lung decreased by reduction of the tidal volume in patients scheduled for thoracic surgery (study I). The use of the volatile anaesthetic desflurane in OLV patients attenuated the OLV-induced alveolar immune response (study II). Furthermore, an experimental model of thoracic surgery was established to investigate the systemic and pulmonary consequences of OLV and thoracic surgery in comparison with the effects of conventional two-lung ventilation and spontaneous breathing. The experimental data indicate that beside the pulmonary immune response volatile anaesthetics have also modulated the plasma concentrations of cytokines during and after OLV (study III). In contrast, OLV and thoracic surgery increased the expression of pro-inflammatory mRNA in BAL cells and lung tissue samples. General anaesthesia did not affect this response (study 4). The results of the present studies indicate that OLV and thoracic surgery may be injurious to the lung tissue to a similar degree. The recruitment and activation of alveolar granulocytes characterise the alveolar damage. The administration of different anaesthetics modulates the activation of alveolar cells, specified by decreased inflammatory mediator release in subjects that receive desflurane anaesthesia, which does not affect the expression of cytokine mRNA in alveolar cells and lung tissue samples.

Injury from blast is significant in both military and civilian environments. Although injuries from blast are well-documented, the mechanisms of injury are not well understood. Developing better protection requires knowledge of injury mechanisms and material response to blast loading. The importance of understanding how soft materials such as foams and fabrics behave under blast loading is further apparent when one realizes the capacity for some of these materials, frequently used in protective ensembles, to increase the potential for injury under some conditions. The ability for material configurations to amplify blast pressure and injury has been shown experimentally by other researches, and numerically in this study. Initially, 1-D finite element and mathematical models were developed to investigate a variety of soft materials commonly utilized in ballistic and blast protection. Foams, which have excellent characteristics in terms of energy absorption and density, can be used in conjunction with other materials to drastically reduce the amplitude of the transmitted pressure wave and corresponding injury. Additionally, a more fundamental examination of single layers of fabric was undertaken to investigate to the effects of parameters such as fabric porosity and density. Shock tube models were developed and validated against experimental results from the literature. After the models were validated, individual fabric properties were varied independently to isolate the influence of parameters in ways not possible experimentally. Fabric permeability was found to have the greatest influence on pressure amplification. Kevlar, a ballistic fabric, was modelled due to its frequent use for fragmentation protection (either stand-alone or in conjunction with a hard ballistic plate). The developed fabric and foam material models were then utilized in conjunction with a detailed torso model for the estimation of lung injury resulting from air blast. It was found that the torso model predicted both amplification and attenuation of injury, and all materials investigated as a part of the study had the capacity for both blast amplification and attenuation. The benefit of the models developed is that they allow for the evaluation of specific protection concepts.

Injury from blast is significant in both military and civilian environments. Although injuries from blast are well-documented, the mechanisms of injury are not well understood. Developing better protection requires knowledge of injury mechanisms and material response to blast loading. The importance of understanding how soft materials such as foams and fabrics behave under blast loading is further apparent when one realizes the capacity for some of these materials, frequently used in protective ensembles, to increase the potential for injury under some conditions. The ability for material configurations to amplify blast pressure and injury has been shown experimentally by other researches, and numerically in this study. Initially, 1-D finite element and mathematical models were developed to investigate a variety of soft materials commonly utilized in ballistic and blast protection. Foams, which have excellent characteristics in terms of energy absorption and density, can be used in conjunction with other materials to drastically reduce the amplitude of the transmitted pressure wave and corresponding injury. Additionally, a more fundamental examination of single layers of fabric was undertaken to investigate to the effects of parameters such as fabric porosity and density. Shock tube models were developed and validated against experimental results from the literature. After the models were validated, individual fabric properties were varied independently to isolate the influence of parameters in ways not possible experimentally. Fabric permeability was found to have the greatest influence on pressure amplification. Kevlar, a ballistic fabric, was modelled due to its frequent use for fragmentation protection (either stand-alone or in conjunction with a hard ballistic plate). The developed fabric and foam material models were then utilized in conjunction with a detailed torso model for the estimation of lung injury resulting from air blast. It was found that the torso model predicted both amplification and attenuation of injury, and all materials investigated as a part of the study had the capacity for both blast amplification and attenuation. The benefit of the models developed is that they allow for the evaluation of specific protection concepts.