O teste da diferença de potencial nasal (DPN) é um exame que mede a diferença bioelétrica através do epitélio nasal, a qual resulta do transporte iônico transepitelial dos íons sódio (Na+), pelo canal ENaC (Epitelial Na+ Channel), e cloro (Cl-), pelo canal CFTR(Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator). DPN tem sido utilizada como teste de auxilio diagnóstico em doenças associadas à disfunção do CFTR, como a Fibrose Cística (FC). FC é uma doença genética autossômica recessiva causada por mutações que afetam o funcionamento do canal CFTR (e secundariamente do ENaC) e levam a manifestações em diversos órgãos. Normalmente a dosagem de cloro no suor acima de 60 mEq/L ou a identificação de mutações nos dois alelos confirmam diagnóstico de FC. Porém, existem casos atípicos com exames considerados inconclusivos onde as características eletrofisiológicas decorrentes da disfunção do CFTR devem ser demonstradas para estabelecimento do diagnóstico. A identificação correta destes casos é importante para instituição do tratamento adequado e definição do prognóstico. O objetivo principal deste trabalho foi padronizar a técnica da DPN para sua futura aplicação como ferramenta diagnóstica através da determinação dos seus valores de referência, de sensibilidade, de especificidade e de concordância entre os resultados das duas narinas. Secundariamente, objetivamos analisar as relações entre a presença de função residual do CFTRe a concentração de cloro no suor, fenótipo pancreático, presença de Pseudomonas aeruginosa, função pulmonar e genótipo na amostra de pacientes comFC. Foi realizado um estudo transversal com realização da DPN em um grupo de pacientes com FC (n=29, idade:15±6 anos) e dois grupos controle: não=FC (n=19, idade: 15 ± 10 anos) e sadios (n=19, idade: 17 ± 8 anos). Os resultados demonstraram que os valores da DPN são significativamente diferentes no grupo FC (FC: DPNmax: -34 ± 9mV, Δamil: -20 ± 9mV, ΔCl: 4 ± 5mV, Δamilo-iso: -19 ± 9 mV e indiceDPN: 0.85 ± 0.23; não-FC:DPNmax: -14 ± 5mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 17 ± 9mV, Δamilo-iso: -1 ± 4 mV e indiceDPN: 0.11 ± 0.11) e sadios: DPNmax: -15 ± 4mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 11 ± 7mV, Δamilo-iso: -2 ± 4 mV e indiceDPN: 0.20±0.14),com sensibilidade e especificidade de 95-96% e concordância de resultado entre as duas narinas maior para a DPNmax (r=0,934). A função residual da CFTR não mostrou relação com nenhum dos parâmetros fenotípicos avaliados. Somente mostrou relação com a gravidade do genótipo. Entretanto, foi observada relação entre os parâmetros que avaliam a hiperfunção do ENaC existente na FC e o fenótipo. Concluímos com este trabalho que foi possível reproduzir e padronizar esta técnica da DPN e demonstrar que o fenótipo da FC está mais relacionado à alteração do transporte do íon sódio através do ENaC do que à presença de função residual da CFTR. / Nasal potential difference test (NPD) is a test that measures the bioelectrical difference across the nasal epithelium, which results from transepithelial ion transport of sodium (Na+), by ENaC channels (Epitelial Na+ Channel) and chloride (Cl-), by CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).NPD has been used as a diagnostic tool in CFTR related disorders, such as Cystic Fibrosis (CF). CF is an autosomal recessive genetic disease caused by mutations that affect the function of the CFTR channel (andsecondarily of the EnaC)and lead to manifestations in various organs. Normally sweat chloride concentration > 60 mEq / L and identification of two CFTR mutations confirm the CF diagnosis. However there are atypical cases with inconclusive sweat chloride or genetic where the electrophysiological characteristics induced by CFTR dysfunction has to be demonstrated for diagnosis. The correct identification of these cases is important for institution of appropriate treatment and definition of prognosis. The objective of this study was to standardize the NPD for its future application as a diagnostic tool through the determination of reference values, sensibility and specificity and agreement of the results between both examined nostrils. Secondarily, we analyzed the relations between residual CFTR function and sweat chloride concentration, pancreatic phenotype, Pseudomonas aeruginosa positivity, pulmonary function and genotype in the sample of CF patients. It was a transversal study where the NPD was measured in a group of CF patients (n = 29, age: 15 ± 6 years) and two control groups: non-CF (n = 19, age: 15 ± 10 years) and healthy (n = 19, age: 17 ± 8 years). The results showed that NPD was significantly different in CF (NPDmax: -34 ± 9mV, Δamil: -20 ± 9mV, ΔCl: 4 ± 5mV, Δamilo-iso: -19 ± 9 mV e NPDindex: 0.85 ± 0.23; non-CF: NPDmax: -14 ± 5mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 17 ± 9mV, Δamilo-iso: -1 ± 4 mV and NPDindex: 0.11 ± 0.11) and healthy: NPDmax: -15 ± 4mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 11 ± 7mV, Δamilo-iso: -2 ± 4 mV and NPDindex: 0.20±0.14) with sensibility and specificity of 95-96% and agreement between both nostrils greater for NPDmax (r=0.934). The residual CFTR function did not show relation with all phenotypic parameters evaluated. It just showed relation with genotype severity. Indeed it was observed a relation between the parameters that assess the ENaC hyperfunction that occurs in CF and the phenotype. We concluded with this study that was possible to reproduce and to standardize the NPD and to demonstrate that the phenotype is more related to sodium transport alterations through ENaC than to the presence of residual CFTR function.

O teste da diferença de potencial nasal (DPN) é um exame que mede a diferença bioelétrica através do epitélio nasal, a qual resulta do transporte iônico transepitelial dos íons sódio (Na+), pelo canal ENaC (Epitelial Na+ Channel), e cloro (Cl-), pelo canal CFTR(Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator). DPN tem sido utilizada como teste de auxilio diagnóstico em doenças associadas à disfunção do CFTR, como a Fibrose Cística (FC). FC é uma doença genética autossômica recessiva causada por mutações que afetam o funcionamento do canal CFTR (e secundariamente do ENaC) e levam a manifestações em diversos órgãos. Normalmente a dosagem de cloro no suor acima de 60 mEq/L ou a identificação de mutações nos dois alelos confirmam diagnóstico de FC. Porém, existem casos atípicos com exames considerados inconclusivos onde as características eletrofisiológicas decorrentes da disfunção do CFTR devem ser demonstradas para estabelecimento do diagnóstico. A identificação correta destes casos é importante para instituição do tratamento adequado e definição do prognóstico. O objetivo principal deste trabalho foi padronizar a técnica da DPN para sua futura aplicação como ferramenta diagnóstica através da determinação dos seus valores de referência, de sensibilidade, de especificidade e de concordância entre os resultados das duas narinas. Secundariamente, objetivamos analisar as relações entre a presença de função residual do CFTRe a concentração de cloro no suor, fenótipo pancreático, presença de Pseudomonas aeruginosa, função pulmonar e genótipo na amostra de pacientes comFC. Foi realizado um estudo transversal com realização da DPN em um grupo de pacientes com FC (n=29, idade:15±6 anos) e dois grupos controle: não=FC (n=19, idade: 15 ± 10 anos) e sadios (n=19, idade: 17 ± 8 anos). Os resultados demonstraram que os valores da DPN são significativamente diferentes no grupo FC (FC: DPNmax: -34 ± 9mV, Δamil: -20 ± 9mV, ΔCl: 4 ± 5mV, Δamilo-iso: -19 ± 9 mV e indiceDPN: 0.85 ± 0.23; não-FC:DPNmax: -14 ± 5mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 17 ± 9mV, Δamilo-iso: -1 ± 4 mV e indiceDPN: 0.11 ± 0.11) e sadios: DPNmax: -15 ± 4mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 11 ± 7mV, Δamilo-iso: -2 ± 4 mV e indiceDPN: 0.20±0.14),com sensibilidade e especificidade de 95-96% e concordância de resultado entre as duas narinas maior para a DPNmax (r=0,934). A função residual da CFTR não mostrou relação com nenhum dos parâmetros fenotípicos avaliados. Somente mostrou relação com a gravidade do genótipo. Entretanto, foi observada relação entre os parâmetros que avaliam a hiperfunção do ENaC existente na FC e o fenótipo. Concluímos com este trabalho que foi possível reproduzir e padronizar esta técnica da DPN e demonstrar que o fenótipo da FC está mais relacionado à alteração do transporte do íon sódio através do ENaC do que à presença de função residual da CFTR. / Nasal potential difference test (NPD) is a test that measures the bioelectrical difference across the nasal epithelium, which results from transepithelial ion transport of sodium (Na+), by ENaC channels (Epitelial Na+ Channel) and chloride (Cl-), by CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).NPD has been used as a diagnostic tool in CFTR related disorders, such as Cystic Fibrosis (CF). CF is an autosomal recessive genetic disease caused by mutations that affect the function of the CFTR channel (andsecondarily of the EnaC)and lead to manifestations in various organs. Normally sweat chloride concentration > 60 mEq / L and identification of two CFTR mutations confirm the CF diagnosis. However there are atypical cases with inconclusive sweat chloride or genetic where the electrophysiological characteristics induced by CFTR dysfunction has to be demonstrated for diagnosis. The correct identification of these cases is important for institution of appropriate treatment and definition of prognosis. The objective of this study was to standardize the NPD for its future application as a diagnostic tool through the determination of reference values, sensibility and specificity and agreement of the results between both examined nostrils. Secondarily, we analyzed the relations between residual CFTR function and sweat chloride concentration, pancreatic phenotype, Pseudomonas aeruginosa positivity, pulmonary function and genotype in the sample of CF patients. It was a transversal study where the NPD was measured in a group of CF patients (n = 29, age: 15 ± 6 years) and two control groups: non-CF (n = 19, age: 15 ± 10 years) and healthy (n = 19, age: 17 ± 8 years). The results showed that NPD was significantly different in CF (NPDmax: -34 ± 9mV, Δamil: -20 ± 9mV, ΔCl: 4 ± 5mV, Δamilo-iso: -19 ± 9 mV e NPDindex: 0.85 ± 0.23; non-CF: NPDmax: -14 ± 5mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 17 ± 9mV, Δamilo-iso: -1 ± 4 mV and NPDindex: 0.11 ± 0.11) and healthy: NPDmax: -15 ± 4mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 11 ± 7mV, Δamilo-iso: -2 ± 4 mV and NPDindex: 0.20±0.14) with sensibility and specificity of 95-96% and agreement between both nostrils greater for NPDmax (r=0.934). The residual CFTR function did not show relation with all phenotypic parameters evaluated. It just showed relation with genotype severity. Indeed it was observed a relation between the parameters that assess the ENaC hyperfunction that occurs in CF and the phenotype. We concluded with this study that was possible to reproduce and to standardize the NPD and to demonstrate that the phenotype is more related to sodium transport alterations through ENaC than to the presence of residual CFTR function.

O teste da diferença de potencial nasal (DPN) é um exame que mede a diferença bioelétrica através do epitélio nasal, a qual resulta do transporte iônico transepitelial dos íons sódio (Na+), pelo canal ENaC (Epitelial Na+ Channel), e cloro (Cl-), pelo canal CFTR(Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator). DPN tem sido utilizada como teste de auxilio diagnóstico em doenças associadas à disfunção do CFTR, como a Fibrose Cística (FC). FC é uma doença genética autossômica recessiva causada por mutações que afetam o funcionamento do canal CFTR (e secundariamente do ENaC) e levam a manifestações em diversos órgãos. Normalmente a dosagem de cloro no suor acima de 60 mEq/L ou a identificação de mutações nos dois alelos confirmam diagnóstico de FC. Porém, existem casos atípicos com exames considerados inconclusivos onde as características eletrofisiológicas decorrentes da disfunção do CFTR devem ser demonstradas para estabelecimento do diagnóstico. A identificação correta destes casos é importante para instituição do tratamento adequado e definição do prognóstico. O objetivo principal deste trabalho foi padronizar a técnica da DPN para sua futura aplicação como ferramenta diagnóstica através da determinação dos seus valores de referência, de sensibilidade, de especificidade e de concordância entre os resultados das duas narinas. Secundariamente, objetivamos analisar as relações entre a presença de função residual do CFTRe a concentração de cloro no suor, fenótipo pancreático, presença de Pseudomonas aeruginosa, função pulmonar e genótipo na amostra de pacientes comFC. Foi realizado um estudo transversal com realização da DPN em um grupo de pacientes com FC (n=29, idade:15±6 anos) e dois grupos controle: não=FC (n=19, idade: 15 ± 10 anos) e sadios (n=19, idade: 17 ± 8 anos). Os resultados demonstraram que os valores da DPN são significativamente diferentes no grupo FC (FC: DPNmax: -34 ± 9mV, Δamil: -20 ± 9mV, ΔCl: 4 ± 5mV, Δamilo-iso: -19 ± 9 mV e indiceDPN: 0.85 ± 0.23; não-FC:DPNmax: -14 ± 5mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 17 ± 9mV, Δamilo-iso: -1 ± 4 mV e indiceDPN: 0.11 ± 0.11) e sadios: DPNmax: -15 ± 4mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 11 ± 7mV, Δamilo-iso: -2 ± 4 mV e indiceDPN: 0.20±0.14),com sensibilidade e especificidade de 95-96% e concordância de resultado entre as duas narinas maior para a DPNmax (r=0,934). A função residual da CFTR não mostrou relação com nenhum dos parâmetros fenotípicos avaliados. Somente mostrou relação com a gravidade do genótipo. Entretanto, foi observada relação entre os parâmetros que avaliam a hiperfunção do ENaC existente na FC e o fenótipo. Concluímos com este trabalho que foi possível reproduzir e padronizar esta técnica da DPN e demonstrar que o fenótipo da FC está mais relacionado à alteração do transporte do íon sódio através do ENaC do que à presença de função residual da CFTR. / Nasal potential difference test (NPD) is a test that measures the bioelectrical difference across the nasal epithelium, which results from transepithelial ion transport of sodium (Na+), by ENaC channels (Epitelial Na+ Channel) and chloride (Cl-), by CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).NPD has been used as a diagnostic tool in CFTR related disorders, such as Cystic Fibrosis (CF). CF is an autosomal recessive genetic disease caused by mutations that affect the function of the CFTR channel (andsecondarily of the EnaC)and lead to manifestations in various organs. Normally sweat chloride concentration > 60 mEq / L and identification of two CFTR mutations confirm the CF diagnosis. However there are atypical cases with inconclusive sweat chloride or genetic where the electrophysiological characteristics induced by CFTR dysfunction has to be demonstrated for diagnosis. The correct identification of these cases is important for institution of appropriate treatment and definition of prognosis. The objective of this study was to standardize the NPD for its future application as a diagnostic tool through the determination of reference values, sensibility and specificity and agreement of the results between both examined nostrils. Secondarily, we analyzed the relations between residual CFTR function and sweat chloride concentration, pancreatic phenotype, Pseudomonas aeruginosa positivity, pulmonary function and genotype in the sample of CF patients. It was a transversal study where the NPD was measured in a group of CF patients (n = 29, age: 15 ± 6 years) and two control groups: non-CF (n = 19, age: 15 ± 10 years) and healthy (n = 19, age: 17 ± 8 years). The results showed that NPD was significantly different in CF (NPDmax: -34 ± 9mV, Δamil: -20 ± 9mV, ΔCl: 4 ± 5mV, Δamilo-iso: -19 ± 9 mV e NPDindex: 0.85 ± 0.23; non-CF: NPDmax: -14 ± 5mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 17 ± 9mV, Δamilo-iso: -1 ± 4 mV and NPDindex: 0.11 ± 0.11) and healthy: NPDmax: -15 ± 4mV, Δamil: -6 ± 3mV, ΔCl: 11 ± 7mV, Δamilo-iso: -2 ± 4 mV and NPDindex: 0.20±0.14) with sensibility and specificity of 95-96% and agreement between both nostrils greater for NPDmax (r=0.934). The residual CFTR function did not show relation with all phenotypic parameters evaluated. It just showed relation with genotype severity. Indeed it was observed a relation between the parameters that assess the ENaC hyperfunction that occurs in CF and the phenotype. We concluded with this study that was possible to reproduce and to standardize the NPD and to demonstrate that the phenotype is more related to sodium transport alterations through ENaC than to the presence of residual CFTR function.

Exercise has become a vital component of the therapy regimen prescribed to cystic fibrosis (CF) patients due to its systemic benefits, such as increased sputum expectoration, attenuation of the expected 2-3% annual decline in pulmonary function, and extended life expectancy. However, exercise still is not viewed as being as beneficial as pharmacological treatments by many CF patients and can be intimidating. My aims in this study were two-fold; first, to determine the ideal exercise intensity for individuals with CF; and second, to determine if exercise at this ideal intensity could provide improvements in ion regulation in the lungs, which was measured using exhaled breath condensate (EBC) collection and nasal potential difference (NPD), that were comparable to one of their standard pharmacological therapies, albuterol. I hypothesized that with moderate intensity exercise, Na⁺ absorption would decrease from baseline due to Na⁺ channel inhibition, rather than increase or remain unchanged, as was expected with albuterol, and cause an even greater increase Cl- secretion compared to albuterol due to activation of both CF-dependent and independent Cl- efflux with exercise. CF (n=14) and healthy (n=16) subjects completed three visits, a baseline screening and two treatment visits. I collected EBC at baseline, 30- and 60-minutes post-albuterol administration on one visit, and at baseline and during three separate 15 min exercise bouts at low, moderate and high intensity on the other visit. Following the EBC collection, NPD was performed at 30- and 80-minutes post albuterol or following moderate and high intensity exercise. We also measured spirometry and diffusing capacity of the lungs for nitric oxide (DLNO) during each visit at the various time points. In CF subjects, moderate intensity exercise resulted in greater improvements in DLNO (39 ± 29vs.15 ± 22% change from baseline, exercise vs. albuterol respectively), similar levels of bronchodilation compared to 60-minutes post-albuterol administration, no change in Na⁺ absorption, and a four-fold increase in Cl- secretion. Our results suggest that moderate intensity exercise is the best dose for CF patients, and can provide comparable changes as its pharmacological counterpart albuterol, when compared over a short term duration.

Orientador: Eulalia Sakano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:48:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ng_RonnyTahYen_M.pdf: 2076573 bytes, checksum: 564de0a72c22446e69acd2aaae6840a7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A fibrose cística (FC) é uma doença genética autossômica recessiva, resultante da ausência total na proteína CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), ou de alterações qualitativas ou quantitativas do gene que transcreve esta proteína, em células de diversos órgãos do corpo humano, resultando em inúmeros genótipos e fenótipos desta doença. Em muitos pacientes, o diagnóstico é difícil de ser definido, pelo método clássico de dosagem de sódio e cloro no suor, ou pelo sequenciamento genético, justificando a utilização de novas técnicas de auxílio diagnóstico, como a Diferença de Potencial Nasal (DPN). Este teste proporciona uma forma de avaliação direta e sensível, através do epitélio nasal, do transporte de sódio e cloro das membranas celulares, baseado nas propriedades bioelétricas transepiteliais. O objetivo deste trabalho foi verificar se existe diferença dos valores obtidos no exame de DPN em pacientes com FC em comparação com indivíduos controles saudáveis; e verificar se este teste permite diferenciar pacientes com FC das subclasses funcionais mais graves (I, II, III) das subclasses menos graves (IV, V, VI). Foram incluídos no estudo 15 pacientes FC, 10 com mutações mais graves (grupo A) e 5 com mutações menos graves (grupo B), e 21 controles saudáveis (grupo C). Foram considerados os seguintes parâmetros do teste da DPN: "Finger", PDMax, ?Amilorideo, ?Amilorídeo+livrecloreto e index de Wilchanski. Para a variável "Finger", foi encontrada diferença entre pacientes com FC grupo B - mutações menos graves (classe IV, V ou VI) e indivíduos saudáveis - grupo C. O valor do index de Wilchanski mostrou diferença entre pacientes com FC grupo A - mutações mais graves (classes I, II ou III) e indivíduos saudáveis - grupo C. No nosso estudo, a DPN mostrou valores estatisticamente diferentes entre FC com 2 mutações conhecidas e sujeitos saudáveis. Porém, não conseguiu diferenciar fibrocísticos com mutações mais graves (classes I, II e III) daqueles com mutações consideradas menos graves (classes IV, V e VI) / Abstract: Cystic fibrosis (CF) is an autosomal recessive genetic disease, due to the total absence of protein CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator), or due to qualitative or quantitative changes in the gene that transcript this protein in cells of various organs of the human body, resulting in numerous genotypes and phenotypes of the disease. In several patients, the diagnosis is difficult to be defined by the classical method of sodium and chloride dosage in sweat, or by genetic sequencing, justifying the use of new techniques for diagnosis, as the Nasal Potential Difference (NPD). This test provides a way of direct and sensitive assessment of the transport of sodium and chloride ions in cell membranes, via the nasal epithelium, based on transepithelial bioelectric properties. The objective of this work was to verify the difference of the values obtained in the examination of NPD in patients with CF compared with healthy control subjects, and, to verify if this test allows differentiating patients with more severe CF functional subclasses (I, II , III) from patients with less severe CF subclasses (IV, V, VI). This study included 15 CF patients, 10 with more severe mutations (group A) and 5 with less severe mutations (group B), and 21 healthy controls (group C). We considered the following test parameters of NPD: "Finger", PDMax, ?Amiloride, ?Amiloríde+Chloridefree and Wilchanski index. For "Finger" values, it was found difference between patients with CF Group B - less severe mutations (class IV , V or VI) and healthy individuals - group C. The value of Wilchanski index showed difference between group A CF patients, with more severe mutations (class I, II or III) and healthy individuals - group C. In our study, NPD showed statistically different values between CF patients with two known mutations and healthy subjects. However, it was not able to distinguish between CF patients with more severe mutations (class I, II and III) of the CF patientswith less severe mutations (Class IV, V and VI) / Mestrado / Otorrinolaringologia / Mestre em Ciências Médicas