CAVALCANTE, Ingrid Chaves. Estudo do efeito de um novo agonista do receptor A2A de adenosina, ATL313, sobre a enterite induzida pela toxina A do clostridium difficile em alça ileal isolada de camundongos. 2005. 107 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2005. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2012-04-04T13:08:00Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_iccavalcante.pdf: 2511891 bytes, checksum: aa6ddf6fea25b2a9c0e96a324a903fa2 (MD5) / Approved for entry into archive by Eliene Nascimento(elienegvn@hotmail.com) on 2012-04-04T14:09:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_iccavalcante.pdf: 2511891 bytes, checksum: aa6ddf6fea25b2a9c0e96a324a903fa2 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-04T14:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_iccavalcante.pdf: 2511891 bytes, checksum: aa6ddf6fea25b2a9c0e96a324a903fa2 (MD5) Previous issue date: 2005 / C. difficile toxin A (TxA) plays an important pathogenic role in antibiotic-induced diarrhea and pseudomembranous colitis, a condition characterized by intense mucosal inflammation and secretion. Agonist activity at A2A adenosine receptors (A2A ARs) attenuates inflammation and damage in many tissues. This study evaluated the effect of a new selective A2A AR agonist (4-{3-[6-amino-9-(5-cyclopropylcarbamoyl-3,4-dihydroxytetrahydrofuran-2-yl)-9H-purin-2-yl]prop-2-ynyl}piperidine-1-carboxylic acid methyl ester; ATL313) on TxA-induced enteritis in murine ileal loops. ATL313 (0.05-5 nM) and/or the A2A AR antagonist (ZM241385; 5 nM) or PBS were injected inside ileal loops immediately prior to challenge with TxA (1-10 mg/loop) or PBS. Intestinal fluid volume/length and weight/length ratios were calculated 3 h later. Ileal tissue samples were collected for measurement of myeloperoxidase (MPO) content, evaluation of ADA activity, for histopathology and apoptotic immunohistochemistry (ApopTagâ) and for assessment of TNF-α levels by ELISA. TxA (1-10 µg/loop) significantly (p<0.05) increased volume/length and weight/length, reaching maximum values at 5µg/loop dosage. ATL313 (5 nM) treatment significantly (p<0.05) reduced TxA-induced volume/length and weight/length, as well as prevented mucosal disruption and TxA-induced apoptosis. These protective effects were reversed by ZM241385 (5 nM), the A2A AR antagonist. ATL313 (5 nM) also reduced neutrophil infiltration, as measured by MPO content; reduced the toxin A-induced increase in ADA activity. Prior to the challenge with TxA, a systemic injection of fucoidin, but not PBS, also reduced tissue destruction and toxin A-induced increase in ADA activity. In conclusion, the A2A AR agonist ATL313 has a great antiinflammatory effect in TxA-induced mice enteritis, significantly reducing tissue destruction and ADA activity. In addition, our data suggested that TxA-induced increase in ADA activity and tissue damage in murine ileal loops are related to the neutrophil infiltration induced by this toxin. / A toxina A do Clostridium difficile (TxA) desempenha um importante papel na patogênese da diarréia induzida por antibióticos e na colite pseudomembranosa, uma condição caracterizada por intensa secreção e inflamação da mucosa. A estimulação de receptores A2A da adenosina reduz a inflamação e o dano tecidual. Neste estudo, avaliou-se o efeito de um novo agonista seletivo para receptores A2A da adenosina (metil éster do ácido 4-{3-[6-amino-9-(5-ciclopropilcarbamoil-3,4- dihidroxitetrahidrofuran-2-il)-9H-purin-2-il]prop-2-inil}piperidina-1-carboxílico; ATL313) na enterite induzida pela TxA em alças ileais de camundongos. O ATL313 (0,05-5 nM) e/ou o antagonista dos receptores A2A da adenosina (ZM241385; 5 nM) ou PBS foram injetados em alças ileais imediatamente antes da injeção de TxA (1-10 µg/alça) ou PBS. As razões volume de secreção/comprimento da alça e peso/comprimento da alça foram calculadas 3h depois. Amostras de tecido foram coletadas para dosagem de atividade de mieloperoxidade (MPO), atividade de ADA, histopatologia, imunohistoquímica para apoptose (ApopTag_) e dosagem de TNF-a_ por ELISA. A injeção de TxA (1-10 µg) nas alças ileais aumentou significativamente (p<0,05) as razões volume de secreção/comprimento da alça e peso/comprimento da alça com pico em 5µg. O tratamento das alças com ATL313 (5 nM) reduziu significativamente (p<0,05) a secreção e o edema, preveniu a destruição da mucosa e a apoptose induzidos por TxA. Tais efeitos protetores foram revertidos pelo antagonista dos receptores A2A de adenosina, o ZM241385 (5 nM). O tratamento com ATL313 (5 nM), reduziu ainda a infiltração neutrofílica, avaliada pela dosagem de MPO, e reduziu o aumento da atividade de ADA induzidos pela TxA, bem como a dosagem de TNF-a no tecido das alças ileais. O pré-tratamento sistêmico com fucoidina, mas não com PBS, também reduziu o dano na mucosa e atividade de ADA no tecido das alças ileais tratadas com TxA. Assim, conclui-se que na enterite induzida pela TxA em camundongos, o agonista dos receptores A2A da adenosina (ATL313) possui um potente efeito antiinflamatório, reduzindo consideravelmente a lesão tecidual e a atividade de ADA. Nossos resultados também indicam que o aumento da atividade de ADA e o dano tecidual induzido pela TxA em alça ileal de camundongos está relacionado com a infiltração neutrofílica induzida por esta toxina.

Made available in DSpace on 2016-04-04T12:35:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 rafaella_reis_ioc_mest_2014.pdf: 1575570 bytes, checksum: 5c1e218abcd29ee34857d52a4ba58b7a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / A Síndrome de Wiskott-Aldrich (WAS) é uma imunodeficiência associada a infecções recorrentes, câncer e autoimunidade. Ela é causada por mutações no gene que codifica a molécula WASP (\201CWiskott-Aldrich syndrome protein\201D), envolvida na reorganização do citoesqueleto de actina em células de origem hematopoiética. Camundongos deficientes em Wasp (WKO) apresentam migração leucocitária e proliferação linfocitária deficientes, e desenvolvem colite. Esse processo inflamatório está associado a eventos de imunodesregulação importantes, como participação exacerbada de células Th2 e diminuição de células T regulatórias (Treg) no timo e baço desses animais. Assim, esse trabalho visa caracterizar as células Treg tímicas e avaliar os mecanismos potencialmente relacionados à diminuição dessas células no timo de camundongos WKO. Nas análises de CD25 e CD122, importantes para a diferenciação de células Treg, observamos uma diminuição na expressão de CD25 na população de células CD4+CD8-Foxp3+, além de uma diminuição no número percentual dessa população. As células Treg tímicas de animais WKO apresentaram níveis normais de CD122 e de moléculas de ativação, mas mostraram uma diminuição na expressão da molécula funcional CD39, responsável pela hidrólise tecidual de ATP Saliente-se ainda que estudos sobre a morte celular ex-vivo, a transmigração in vitro mediada por S1P e a localização intratímica de células Treg não revelaram diferenças significativas na comparação entre animais WKO e seus controles. De forma interessante, precursores tímicos de células Treg CD4+CD8-CD25+Foxp3- também se apresentaram diminuídos em WKO, assim como as células Treg Helios+. Além disso, observamos um aumento importante na expressão basal de pSTAT-5 nas células Treg nos camundongos WKO e também nos precursores dessas células. Nossos resultados indicam uma participação importante da proteína Wasp no desenvolvimento de células Treg tímicas, mas apontam para a necessidade de estudos mais detalhados sobre os mecanismos envolvidos na geração deficiente de células Treg em camundongos WKO / The Wiskott - Aldrich syndrome (WAS) is an immunodeficiency associated with recurrent infections, malignancies and autoimmunity. It is caused by mutations in the gene encoding WASP (Wiskott - Aldrich syndrome protein), a molecule involved in the actin cytoskel eton rearrangements in hematopoietic cells. Wasp deficient mice (WKO) show impaired leukocyte migration and lymphocyte proliferation, and also develop colitis. This inflammatory process is associated with important immunodysregulation events, such as exac erbated participation of Th2 cells and decreased numbers of regulatory T cells (Treg) in the thymus and spleen of these animals. Thus, this study aims to characterize the thymic Treg cells and evaluate the potential mechanisms involved in the decreased num ber of these cells in the thymus of WKO mice. In the analysis of CD25 and CD122, important molecules for the differentiation of Treg cells, we observed a decreased expression of CD25 in the CD4 + CD8 - Foxp3 + cells, and a decrease in the percentage number of t his population. WKO Treg cells showed normal levels of CD122 and activation molecules, but present a decreased expression of the functional marker CD39, molecule responsible for ATP hydrolysis in the tissues. Also, it is important to point out that studies about ex vivo cell death, S1P - mediated in vitro transmigration and intratymic localization of Treg cells revealed no significant differences between WKO animals and their controls. Interestingly, both CD4 + CD8 - CD25 + Foxp3 - Treg precursors and Helios + Treg c ells are reduced in WKO thymus. More over, we also observed an important increase in the basal expression of pSTAT - 5 in Treg cells of WKO mice and their precursors. Altogether, our results indicate an important role of Wasp in thymic Treg cell development, and point to the necessity of further studies on the mechanisms involved in the generation of Treg cells in WKO mice.

Este trabalho utiliza a técnica de modelagem de sistemas multicorpos para analisar o comportamento dinâmico de um vagão ferroviário de carga, trafegando sobre via tangente com desnivelamento transversal periódico. O estudo exibe a modelagem dos principais vínculos deste sistema, como o contato entre o prato e o pião, molas helicoidais e sistema de amortecimento de atrito seco da suspensão primária. A modelagem do contato entre o prato e o pião sugerida, é baseada em um modelo de elastic foundation, e utiliza a característica geométrica dos corpos em contato. O modelo dinâmico de atrito desenvolvido possui atuação bidirecional, sendo utilizado nos elementos dissipativos da suspensão. A matriz de rigidez das molas helicoidais da suspensão primária é obtida utilizando o Triedro de Frenet-Serret e o Segundo Teorema de Castigliano. O modelo matemático, confeccionado com a ferramenta de modelagem ADAMS/Rail, é composto por 90 corpos rígidos e uma caixa flexível e possui 210 graus de liberdade. A comparação dos resultados obtidos na identificação modal experimental e nas análises do modelo comprovou que as hipóteses adotadas na modelagem são aceitáveis, reforçando a utilização dos modelos multicorpos na análise dinâmica do veículo guiado. A variação da velocidade de tráfego do veículo, sobre diferentes comprimentos de irregularidade da via, proporcionou os resultados para confecção dos mapas de resposta dinâmica. Esses mapas foram traçados para o ângulo rolagem, alívio das forças no contato roda-trilho e razão L/V no rodeiro de ataque, e identificaram as regiões mais sensíveis para a rolagem harmônica. A rolagem e torção da caixa foram identificados como os movimentos principais do veículo, quando em tráfego em via com desnivelamento transversal periódico. O conjunto de prato e pião gasto aumentou a faixa de velocidade indicada como crítica para a rolagem, piorando os resultados para velocidades mais baixas. O aumento do amortecimento da suspensão primária, por meio da inclinação do lenoir link, diminuiu os valores de rolagem e do alívio em comparação ao caso nominal. A utilização do ampara-balaço de contato constante propiciou a diminuição do ângulo de rolagem, alívio das forças e da razão L/V do rodeiro na região de ressonância. O aumento do amortecimento deste vínculo, devido à mola elastomérica, proporcionou resultados ainda melhores e indicou que a alteração das características da suspensão secundária pode reduzir a amplitude do movimento de rolagem harmônica. A metodologia de análise do comportamento dinâmico proposta, através dos mapas de resposta, pode auxiliar na determinação das faixas críticas de velocidade de um vagão ferroviário de carga, no tráfego em vias cujas características típicas das irregularidades são conhecidas. Empresas do setor ferroviário podem aplicar este método no projeto de novos vagões, bem como no estudo da velocidade crítica de determinada frota já em operação. / This study uses the multibody system modeling techniques to analyze the dynamic behavior of a railway freight wagon, traveling over tangent track with periodic cross level defect. The study shows the modeling of the main links of the system, as the center plate contact, helical springs and dry friction damper. The suggested modeling of the center plate contact is based on an elastic foundation model, and uses the geometric characteristic of these bodies. The dynamic friction model developed is bidirectional, being used in the dissipative suspension elements. The stiffness matrix of the helical springs is obtained using the Frenet-Serret trihedral and the Second Castigliano Theorem. The mathematical model, developed with the software ADAMS/Rail, is composed of 90 rigid bodies and a flexible car body and has 210 degrees of freedom. A comparison of results obtained in experimental modal identification and analysis of the mathematical model showed that the assumptions made in modeling are acceptable, reinforcing the use of multibody models in dynamic analysis of rail vehicles. The traffic speed variation on different lengths of track irregularity provided the results to make the dynamic response maps. These maps were drawn to roll angle, vertical force in the wheel-rail contact and wheelset L/V and identified the most sensitive regions to harmonic roll. The roll and torsion of the car body were identified as the main movements of the vehicle, when traveling over tangent track with periodic cross level defect. The use of worn center plate increased the critical speed range to the roll motion and decreases the performance for slower speeds. The increase in the damping of the primary suspension, through the lenoir link inclination, decreased the rolling angle and wheel lift in comparison to the nominal case. The use of constant contact side bearer reduced the roll angle and wheelset L/V ratio and increased the vertical load on wheels in the resonance region. The use of elastomeric side bearer provided even better results indicating that changes of the secondary suspension characteristics can minimize the movement of harmonic roll. The methodology for analyzing the dynamic behavior, through the proposed response maps, can assist in determining the critical speed ranges of a railway freight wagon running over a track whose typical irregularities characteristics are known. Companies in the rail industry can apply this method in the design of new cars, and study the critical velocity of a given railway fleet already in operation.

Este trabalho utiliza a técnica de modelagem de sistemas multicorpos para analisar o comportamento dinâmico de um vagão ferroviário de carga, trafegando sobre via tangente com desnivelamento transversal periódico. O estudo exibe a modelagem dos principais vínculos deste sistema, como o contato entre o prato e o pião, molas helicoidais e sistema de amortecimento de atrito seco da suspensão primária. A modelagem do contato entre o prato e o pião sugerida, é baseada em um modelo de elastic foundation, e utiliza a característica geométrica dos corpos em contato. O modelo dinâmico de atrito desenvolvido possui atuação bidirecional, sendo utilizado nos elementos dissipativos da suspensão. A matriz de rigidez das molas helicoidais da suspensão primária é obtida utilizando o Triedro de Frenet-Serret e o Segundo Teorema de Castigliano. O modelo matemático, confeccionado com a ferramenta de modelagem ADAMS/Rail, é composto por 90 corpos rígidos e uma caixa flexível e possui 210 graus de liberdade. A comparação dos resultados obtidos na identificação modal experimental e nas análises do modelo comprovou que as hipóteses adotadas na modelagem são aceitáveis, reforçando a utilização dos modelos multicorpos na análise dinâmica do veículo guiado. A variação da velocidade de tráfego do veículo, sobre diferentes comprimentos de irregularidade da via, proporcionou os resultados para confecção dos mapas de resposta dinâmica. Esses mapas foram traçados para o ângulo rolagem, alívio das forças no contato roda-trilho e razão L/V no rodeiro de ataque, e identificaram as regiões mais sensíveis para a rolagem harmônica. A rolagem e torção da caixa foram identificados como os movimentos principais do veículo, quando em tráfego em via com desnivelamento transversal periódico. O conjunto de prato e pião gasto aumentou a faixa de velocidade indicada como crítica para a rolagem, piorando os resultados para velocidades mais baixas. O aumento do amortecimento da suspensão primária, por meio da inclinação do lenoir link, diminuiu os valores de rolagem e do alívio em comparação ao caso nominal. A utilização do ampara-balaço de contato constante propiciou a diminuição do ângulo de rolagem, alívio das forças e da razão L/V do rodeiro na região de ressonância. O aumento do amortecimento deste vínculo, devido à mola elastomérica, proporcionou resultados ainda melhores e indicou que a alteração das características da suspensão secundária pode reduzir a amplitude do movimento de rolagem harmônica. A metodologia de análise do comportamento dinâmico proposta, através dos mapas de resposta, pode auxiliar na determinação das faixas críticas de velocidade de um vagão ferroviário de carga, no tráfego em vias cujas características típicas das irregularidades são conhecidas. Empresas do setor ferroviário podem aplicar este método no projeto de novos vagões, bem como no estudo da velocidade crítica de determinada frota já em operação. / This study uses the multibody system modeling techniques to analyze the dynamic behavior of a railway freight wagon, traveling over tangent track with periodic cross level defect. The study shows the modeling of the main links of the system, as the center plate contact, helical springs and dry friction damper. The suggested modeling of the center plate contact is based on an elastic foundation model, and uses the geometric characteristic of these bodies. The dynamic friction model developed is bidirectional, being used in the dissipative suspension elements. The stiffness matrix of the helical springs is obtained using the Frenet-Serret trihedral and the Second Castigliano Theorem. The mathematical model, developed with the software ADAMS/Rail, is composed of 90 rigid bodies and a flexible car body and has 210 degrees of freedom. A comparison of results obtained in experimental modal identification and analysis of the mathematical model showed that the assumptions made in modeling are acceptable, reinforcing the use of multibody models in dynamic analysis of rail vehicles. The traffic speed variation on different lengths of track irregularity provided the results to make the dynamic response maps. These maps were drawn to roll angle, vertical force in the wheel-rail contact and wheelset L/V and identified the most sensitive regions to harmonic roll. The roll and torsion of the car body were identified as the main movements of the vehicle, when traveling over tangent track with periodic cross level defect. The use of worn center plate increased the critical speed range to the roll motion and decreases the performance for slower speeds. The increase in the damping of the primary suspension, through the lenoir link inclination, decreased the rolling angle and wheel lift in comparison to the nominal case. The use of constant contact side bearer reduced the roll angle and wheelset L/V ratio and increased the vertical load on wheels in the resonance region. The use of elastomeric side bearer provided even better results indicating that changes of the secondary suspension characteristics can minimize the movement of harmonic roll. The methodology for analyzing the dynamic behavior, through the proposed response maps, can assist in determining the critical speed ranges of a railway freight wagon running over a track whose typical irregularities characteristics are known. Companies in the rail industry can apply this method in the design of new cars, and study the critical velocity of a given railway fleet already in operation.

Ventilação mecânica (MV) com pressão positiva no final da expiração (PEEP) melhora a oxigenação sanguínea e oferta de oxigênio aos tecidos no tratamento da insuficiência respiratória aguda. No entanto, a pressão intratorácica elevada pode alterar o fluxo sanguíneo no mesentério que pode contribuir para complicações gastrointestinais durante a VM. Investigamos os efeitos da PEEP sobre as interações leucócito-endotélio durante a VM em ratos com pulmões normais e sem administração de fluido (Fase I) e os efeitos do volume corrente baixo (LTV) e pentoxifilina (PTX) sobre a microcirculação mesentérica (Fase II). O protocolo e resultados da Fase I são os seguintes: 44 ratos Wistar machos (~240g) foram anestesiados com pentobarbital (I.P., 50mg.kg-1) e com isoflurane inalatório (1.5-2%) após instrumentação, e aleatoriamente divididos em (1) INTACTO (somente anestesia), (2) PEEP0 (PEEP=0 cmH2O), (3) PEEP5 (PEEP=5 cmH2O), e (4) PEEP10 (PEEP=10 cmH2O). Os grupos PEEP foram submetidos à traqueostomia e VM com volume corrente de 10 ml.kg-1, frequência respiratória de 70 rpm e fração inspirada de oxigênio de 1. Após 2-h de VM, realizamos laparotomia mediana e avaliamos as interações leucócito-endotélio por meio de microscopia intravital e inflamação pumonar por meios histológicos. Não observamos alterações significantes na pressão sanguínea arterial média (PAM) entre os grupos ao longo do estudo. A pressão traqueal do grupo PEEP5 foi menor comparada com os grupos PEEP0 e PEEP10 (11, 15, e 16 cmH2O, respectivamente; p<0.05). Após 2-h de VM, não houve diferenças significantes entre os grupos INTACTO, PEEP0 e PEEP5 no número de leucócitos rollers (118±9, 127±14 e 147±26 células/10minutos, respectivamente), aderidos (3±1, 3±1 e 4±2 células/100m de comprimento de vênula, respectivamente), e migrados (2±1, 2±1 e 2±1 células/5,000m2, respectivamente) no mesentério. No entanto, PEEP10 aumentaram (p<0.05) o número de leucócitos rollers (188±15 células/10minutos), aderidos (8±1 células/100m de vênula) e migrados (12±1 células/5,000 m2). Observamos inflamação pulmonar nos grupos PEEP0 e PEEP10. O protocolo e resultados da Fase II são os seguintes: 57 ratos Wistar machos (~253g) foram anestesiados com pentobarbital (I.P., 50 mg.kg-1), submetidos a traqueostomia, anestesia inalatória com isoflurane (1.5-2%), VM com PEEP de 10 cmH2O, fração inspirada de oxigênio de 0,21, e aleatoriamente divididos em (1) LTV (7 ml.kg-1), (2) volume corrente elevado (HTV, 10 ml.kg-1), e (3) PTX (HTV+ PTX, 25 mg.kg-1). Nós registramos a PAM, mecânica respiratória e gases sanguíneos arteriais no basal e após 2-h de VM. Realizamos laparotomia mediana e avaliamos as interações leucócito-endotélio no mesentério, fluxo de artéria mesentérica (FAM), mecânica respiratória e inflamação pulmonar. Não observamos diferenças entre os grupos no basal e após 2-h em PAM (113±15 vs 109± 6 mmHg). Após 2-h de VM, o FAM foi similar em todos os grupos (12.4±2.6 ml.min-1). A pressão traqueal foi menor no grupo LTV (11.2±1.6 cmH2O) comparada com HTV (14.7±1.1 cmH2O) e PTX (14.1±2.4 cmH2O). Em todos os grupos a VM aumentou a elastância pulmonar (~22%, p<0.05) e diminuiu a resistência de vias aéreas (~10%, p<0.05). LTV e PTX apresentaram valores similares de leucócitos aderidos (5±2 e 6±4 células/100m de vênula, respectivamente), e migrados (1±1 e 2±1 células/5,000m2, respectivamente). Contrariamente, HTV aumentou o número de aderidos (14±4 leucócitos/100m de vênula, p<0.05) e migrados (9±3 células/5,000m2, p<0.05) no mesentério. O grupo HTV apresentou infiltrado neutrofílico e edema pulmonar. Em conclusão, nosso estudo mostrou que a pressão intratorácica elevada é prejudicial para a microcirculação mesentérica e pulmões no modelo experimental de ratos com pulmões normais e pressão sanguínea sistêmica estável, LTV previne alterações microcirculatórias e pulmonares, e a administração precoce de PTX atenua as interações leucócito-endotélio no mesentério e inflamação pulmonar durante a VM. Esses achados podem ter relevância na compreensão das complicações induzidas pela VM e prognóstico. / Mechanical ventilation (MV) with positive end expiratory pressure (PEEP) improves blood oxygenation and tissue oxygen delivery during treatment of acute respiratory failure. However, high intrathoracic pressure may alter blood flow at mesentery, which may contribute to gastrointestinal complications during MV. We investigated the effects of PEEP on mesenteric leukocyte-endothelial interactions during MV in rats with normal lungs and without fluid administration (Phase I) and the effects of low-tidal volume (LTV) and pentoxifylline (PTX) on mesenteric microcirculation (Phase II). The protocol and results of Phase I are the following: 44 male Wistar rats (~240g) were anesthetized with pentobarbital (I.P., 50mg.kg-1) and inhaled isoflurane (1.5-2%) after instrumentation, and randomly divided in (1)NAIVE (only anesthesia), (2) PEEP0 (PEEP=0 cm H2O), (3) PEEP5 (PEEP=5 cmH2O), and (4) PEEP10 (PEEP=10 cmH2O). PEEP groups were submitted to tracheostomy and MV with tidal volume of 10 ml.kg-1, respiratory rate of 70 rpm and inspired oxygen fraction of 1. After 2-hrs of MV, we performed a median laparotomy and evaluated leukocyte-endothelial interactions at the mesentery and lung inflammation by histology. We did not observe significant changes mean arterial blood pressure (MABP) among groups throughout the study. Tracheal pressure in PEEP5 was lower compared with PEEP0 and PEEP10 groups (11, 15, and 16 cmH2O, respectively; p<0.05). After 2-hrs of MV, there were no differences among NAIVE, PEEP0 e PEEP5 groups in the number of rollers (118±9, 127±14 and 147±26 cells/10 minutes, respectively), adherent leukocytes (3±1, 3±1 and 4±2 cells/100 m venule, respectively), and migrated leukocytes (2±1, 2±1 and 2±1 cells/5,000 m2, respectively) at the mesentery. However, PEEP10 increased (p<0.05) the number of rolling (188±15 cells/10min), adherent (8±1 cells/100 m) and migrated leukocytes (12±1 cells/5,000 m2). We observed lung inflammation in PEEP0 and PEEP10 groups. The protocol and results of Phase II are the following: 57 male Wistar rats (~253g) were anesthetized with pentobarbital (I.P.,50 mg.kg-1), submitted to tracheostomy, inhaled anesthesia with isoflurane (1.5-2%), MV with PEEP of 10 cmH2O, inspired oxygen fraction of 0.21, and randomly divided in (1) LTV (7 ml.kg-1), (2) High-tidal volume (HTV, 10 ml.kg-1), and (3) PTX (HTV+ PTX, 25 mg.kg-1). We registered MABP, respiratory mechanics and arterial blood gases at baseline and after 2-hrs of MV. We performed a median laparotomy and evaluated leukocyte-endothelial interactions, mesenteric artery flow (MAF), respiratory mechanics and lung inflammation. We did not observe significant differences among groups at baseline and after 2-hrs in MABP (113±15 vs 109± 6 mmHg). After 2-hrs, MAF was similar in all groups (12.4±2.6 ml.min-1). Tracheal pressure was lower in LTV (11.2±1.6 cmH2O) compared with HTV (14.7±1.1 cmH2O) and PTX (14.1±2.4 cmH2O). In all groups MV increased pulmonary elastance (22%, p<0.05) and decreased airway resistance (10%, p<0.05). LTV and PTX presented similar values of adherent (5±2 and 6±4 cells/100m venule, respectively), and migrated leukocytes (1±1 and 2±1 cells/5,000m2, respectively). On the contrary, HTV increased the number of adherent (14±4 leukocytes/100m venule, p<0.05) and migrated leukocytes (9±3 cells/5,000m2, p<0.05) in the mesentery. HTV presented lung neutrophil infiltration and edema. In conclusion, our study showed that high intrathoracic pressure is harmful to mesenteric microcirculation and lungs in the experimental model of rats with normal lungs and stable systemic blood pressure, LTV prevents microcirculatory and pulmonary alterations, and early administration of PTX attenuates leukocyte-endothelial interactions at the mesentery and lung inflammation during MV. These findings may have relevance for complications MV-induced and outcome.

Ventilação mecânica (MV) com pressão positiva no final da expiração (PEEP) melhora a oxigenação sanguínea e oferta de oxigênio aos tecidos no tratamento da insuficiência respiratória aguda. No entanto, a pressão intratorácica elevada pode alterar o fluxo sanguíneo no mesentério que pode contribuir para complicações gastrointestinais durante a VM. Investigamos os efeitos da PEEP sobre as interações leucócito-endotélio durante a VM em ratos com pulmões normais e sem administração de fluido (Fase I) e os efeitos do volume corrente baixo (LTV) e pentoxifilina (PTX) sobre a microcirculação mesentérica (Fase II). O protocolo e resultados da Fase I são os seguintes: 44 ratos Wistar machos (~240g) foram anestesiados com pentobarbital (I.P., 50mg.kg-1) e com isoflurane inalatório (1.5-2%) após instrumentação, e aleatoriamente divididos em (1) INTACTO (somente anestesia), (2) PEEP0 (PEEP=0 cmH2O), (3) PEEP5 (PEEP=5 cmH2O), e (4) PEEP10 (PEEP=10 cmH2O). Os grupos PEEP foram submetidos à traqueostomia e VM com volume corrente de 10 ml.kg-1, frequência respiratória de 70 rpm e fração inspirada de oxigênio de 1. Após 2-h de VM, realizamos laparotomia mediana e avaliamos as interações leucócito-endotélio por meio de microscopia intravital e inflamação pumonar por meios histológicos. Não observamos alterações significantes na pressão sanguínea arterial média (PAM) entre os grupos ao longo do estudo. A pressão traqueal do grupo PEEP5 foi menor comparada com os grupos PEEP0 e PEEP10 (11, 15, e 16 cmH2O, respectivamente; p<0.05). Após 2-h de VM, não houve diferenças significantes entre os grupos INTACTO, PEEP0 e PEEP5 no número de leucócitos rollers (118±9, 127±14 e 147±26 células/10minutos, respectivamente), aderidos (3±1, 3±1 e 4±2 células/100m de comprimento de vênula, respectivamente), e migrados (2±1, 2±1 e 2±1 células/5,000m2, respectivamente) no mesentério. No entanto, PEEP10 aumentaram (p<0.05) o número de leucócitos rollers (188±15 células/10minutos), aderidos (8±1 células/100m de vênula) e migrados (12±1 células/5,000 m2). Observamos inflamação pulmonar nos grupos PEEP0 e PEEP10. O protocolo e resultados da Fase II são os seguintes: 57 ratos Wistar machos (~253g) foram anestesiados com pentobarbital (I.P., 50 mg.kg-1), submetidos a traqueostomia, anestesia inalatória com isoflurane (1.5-2%), VM com PEEP de 10 cmH2O, fração inspirada de oxigênio de 0,21, e aleatoriamente divididos em (1) LTV (7 ml.kg-1), (2) volume corrente elevado (HTV, 10 ml.kg-1), e (3) PTX (HTV+ PTX, 25 mg.kg-1). Nós registramos a PAM, mecânica respiratória e gases sanguíneos arteriais no basal e após 2-h de VM. Realizamos laparotomia mediana e avaliamos as interações leucócito-endotélio no mesentério, fluxo de artéria mesentérica (FAM), mecânica respiratória e inflamação pulmonar. Não observamos diferenças entre os grupos no basal e após 2-h em PAM (113±15 vs 109± 6 mmHg). Após 2-h de VM, o FAM foi similar em todos os grupos (12.4±2.6 ml.min-1). A pressão traqueal foi menor no grupo LTV (11.2±1.6 cmH2O) comparada com HTV (14.7±1.1 cmH2O) e PTX (14.1±2.4 cmH2O). Em todos os grupos a VM aumentou a elastância pulmonar (~22%, p<0.05) e diminuiu a resistência de vias aéreas (~10%, p<0.05). LTV e PTX apresentaram valores similares de leucócitos aderidos (5±2 e 6±4 células/100m de vênula, respectivamente), e migrados (1±1 e 2±1 células/5,000m2, respectivamente). Contrariamente, HTV aumentou o número de aderidos (14±4 leucócitos/100m de vênula, p<0.05) e migrados (9±3 células/5,000m2, p<0.05) no mesentério. O grupo HTV apresentou infiltrado neutrofílico e edema pulmonar. Em conclusão, nosso estudo mostrou que a pressão intratorácica elevada é prejudicial para a microcirculação mesentérica e pulmões no modelo experimental de ratos com pulmões normais e pressão sanguínea sistêmica estável, LTV previne alterações microcirculatórias e pulmonares, e a administração precoce de PTX atenua as interações leucócito-endotélio no mesentério e inflamação pulmonar durante a VM. Esses achados podem ter relevância na compreensão das complicações induzidas pela VM e prognóstico. / Mechanical ventilation (MV) with positive end expiratory pressure (PEEP) improves blood oxygenation and tissue oxygen delivery during treatment of acute respiratory failure. However, high intrathoracic pressure may alter blood flow at mesentery, which may contribute to gastrointestinal complications during MV. We investigated the effects of PEEP on mesenteric leukocyte-endothelial interactions during MV in rats with normal lungs and without fluid administration (Phase I) and the effects of low-tidal volume (LTV) and pentoxifylline (PTX) on mesenteric microcirculation (Phase II). The protocol and results of Phase I are the following: 44 male Wistar rats (~240g) were anesthetized with pentobarbital (I.P., 50mg.kg-1) and inhaled isoflurane (1.5-2%) after instrumentation, and randomly divided in (1)NAIVE (only anesthesia), (2) PEEP0 (PEEP=0 cm H2O), (3) PEEP5 (PEEP=5 cmH2O), and (4) PEEP10 (PEEP=10 cmH2O). PEEP groups were submitted to tracheostomy and MV with tidal volume of 10 ml.kg-1, respiratory rate of 70 rpm and inspired oxygen fraction of 1. After 2-hrs of MV, we performed a median laparotomy and evaluated leukocyte-endothelial interactions at the mesentery and lung inflammation by histology. We did not observe significant changes mean arterial blood pressure (MABP) among groups throughout the study. Tracheal pressure in PEEP5 was lower compared with PEEP0 and PEEP10 groups (11, 15, and 16 cmH2O, respectively; p<0.05). After 2-hrs of MV, there were no differences among NAIVE, PEEP0 e PEEP5 groups in the number of rollers (118±9, 127±14 and 147±26 cells/10 minutes, respectively), adherent leukocytes (3±1, 3±1 and 4±2 cells/100 m venule, respectively), and migrated leukocytes (2±1, 2±1 and 2±1 cells/5,000 m2, respectively) at the mesentery. However, PEEP10 increased (p<0.05) the number of rolling (188±15 cells/10min), adherent (8±1 cells/100 m) and migrated leukocytes (12±1 cells/5,000 m2). We observed lung inflammation in PEEP0 and PEEP10 groups. The protocol and results of Phase II are the following: 57 male Wistar rats (~253g) were anesthetized with pentobarbital (I.P.,50 mg.kg-1), submitted to tracheostomy, inhaled anesthesia with isoflurane (1.5-2%), MV with PEEP of 10 cmH2O, inspired oxygen fraction of 0.21, and randomly divided in (1) LTV (7 ml.kg-1), (2) High-tidal volume (HTV, 10 ml.kg-1), and (3) PTX (HTV+ PTX, 25 mg.kg-1). We registered MABP, respiratory mechanics and arterial blood gases at baseline and after 2-hrs of MV. We performed a median laparotomy and evaluated leukocyte-endothelial interactions, mesenteric artery flow (MAF), respiratory mechanics and lung inflammation. We did not observe significant differences among groups at baseline and after 2-hrs in MABP (113±15 vs 109± 6 mmHg). After 2-hrs, MAF was similar in all groups (12.4±2.6 ml.min-1). Tracheal pressure was lower in LTV (11.2±1.6 cmH2O) compared with HTV (14.7±1.1 cmH2O) and PTX (14.1±2.4 cmH2O). In all groups MV increased pulmonary elastance (22%, p<0.05) and decreased airway resistance (10%, p<0.05). LTV and PTX presented similar values of adherent (5±2 and 6±4 cells/100m venule, respectively), and migrated leukocytes (1±1 and 2±1 cells/5,000m2, respectively). On the contrary, HTV increased the number of adherent (14±4 leukocytes/100m venule, p<0.05) and migrated leukocytes (9±3 cells/5,000m2, p<0.05) in the mesentery. HTV presented lung neutrophil infiltration and edema. In conclusion, our study showed that high intrathoracic pressure is harmful to mesenteric microcirculation and lungs in the experimental model of rats with normal lungs and stable systemic blood pressure, LTV prevents microcirculatory and pulmonary alterations, and early administration of PTX attenuates leukocyte-endothelial interactions at the mesentery and lung inflammation during MV. These findings may have relevance for complications MV-induced and outcome.