Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-19T13:03:28Z No. of bitstreams: 5 carlos.pdf: 2538374 bytes, checksum: bc72a52cc529db58b3cf890bd9a41042 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-20T09:21:34Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license.txt: 2110 bytes, checksum: b4c884761e4c6c296ab2179d378436d4 (MD5) carlos.pdf: 2538374 bytes, checksum: bc72a52cc529db58b3cf890bd9a41042 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T09:21:34Z (GMT). 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Os pulsos de potencial de 1,6 V e 1,9 V s?o utilizados para detec??o eletroqu?mica do f?rmaco e um terceiro pulso de potencial (1,0 V) para promover a limpeza e reativa??o da superf?cie do eletrodo de DDB. Os limites de detec??o (LD) obtido nas condi??es estabelecidas est?o na ordem de 10 nmol L-1 para ambos os potenciais de detec??o. O desvio padr?o relativo das respostas de 10 inje??es consecutivas de CS na concentra??o de 4,5x10-5 mol L-1 foi de 0,1 e 0,2% para os pulsos de potencial de detec??o de 1,9 V e 1,6 V, respectivamente. Os estudos de adi??o e recupera??o de CS padr?o foram realizados em todas as amostras farmac?uticas apresentando recupera??o, em todos os casos, pr?ximo de 100%. Os resultados de doseamento dos medicamentos realizados a partir do m?todo proposto foram validados por metodologia cromatogr?fica. Para a CBZ foram propostas duas vertentes anal?ticas, uma voltada para determina??o do ativo em amostras farmac?uticas e outra para detec??o do f?rmaco em fluidos biol?gicos. Alguns par?metros foram semelhantes em ambos os procedimentos, s?o eles: eletr?lito suporte (?cido sulf?rico 0,2 mol L-1), vaz?o (3,0 mL min-1), volume de amostragem (150 ?L), potencial de limpeza (-1,4 V) e tempo de aplica??o deste potencial (600 ms). Al?m destes par?metros, para an?lise do f?rmaco em produto farmac?utico, foram utilizados para detec??o os pulsos de potenciais 1,6 e -1,2V, sendo aplicados por 150 e 30 ms, respectivamente. Nestas condi??es, foram obtidas as seguintes faixas lineares de trabalho: 0,6 a 40,0 ?mol L-1 para o pulso de potencial de 1,6 V e 0,4 a 20,0 ?mol L-1 para o pulso de potencial de -1,2 V. Para determina??o de CBZ em fluido biol?gico adotou-se como sistema de detec??o o pulso de potencial de 1,6 V aplicado por 800 ms (gerador) e o pulso de potencial de -1,2 V aplicado por 30 ms (detector). Para este pulso de potencial foi obtida faixa linear de trabalho de 0,02 a 1,0 ?mol L-1 e LD de 1,78 nmol L-1. Os estudos de adi??o e recupera??o de CBZ padr?o em amostras farmac?uticas e urina apresentaram resultados pr?ximos de 100%. Os resultados do ensaio de doseamento de medicamentos, realizados pelo m?todo proposto, foram validados por meio de metodologia oficial. Este trabalho apresenta, pela primeira vez, m?todos para determina??o de CS e CBZ em formula??es farmac?uticas atrav?s da detec??o MPA em sistema FIA. A associa??o desta t?cnica ao eletrodo de trabalho de DDB permitiu o desenvolvimento de m?todos de elevada sensibilidade, seletividade, rapidez e reprodutibilidade, demonstrando not?vel potencialidade para aplica??o no controle de qualidade de rotina de CS e CBZ em laborat?rios farmac?uticos e farm?cias de manipula??o. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2012. / ABSTRACT The present work presents simple, fast and low-cost methods for determination of sildenafil citrate (CS) and carbamazepine (CBZ) in pharmaceutical formulations using flow injection analysis (FIA) with multiple pulse amperometric (MPA) detection on the boron-doped diamond (DDB) working electrode. The method for the CS determination consists of the application of three sequential potential pulses as function of the time. SC is detected at 1.6 V and 1.9 V by two different irreversible oxidation processes. The third potential pulse (1.0 V) is applied for the regeneration (cleaning) of the electrode (boron-doped diamond) surface. The limit of detection (LD) in an order of 10 nmol L-1 was reached with a standard deviation of less than 0.2 % (n = 10) for 4.5 x 10-5 mol L-1 CS. The analytical frequency was calculated in 86 injections per hour. The addition-recovery studies in all the samples were around 100% and the results were validated by chromatographic methods. For the CBZ determination, two analytic conditions were proposed, one used for determination of a drug in pharmaceutical samples and other for detection the active ingredient in biological fluids. Some parameters were similar in both procedures, they are: supporting electrolyte (sulfuric acid 0.2 mol L-1), flow (3.0 ml min-1), sampling volume (150 ?L), regeneration potential pulse (-1.4 V) and time of application of this potential (600 ms). In addition to these parameters, for analysis of pharmaceutical drug, were used to detect it the potential pulses 1.6 V and -1.2 V, being applied for 150 and 30 ms, respectively. These conditions provided linear range of 0.6 to 40.0 ?mol L -1 for potential pulse 1.6 V and 0.4 to 20.0 ?mol L-1 for potential pulse -1.2 V. For the CBZ determination in biological fluid adopted as detection system the potential pulse of 1.6 V applied for 800 ms (generator) and potential pulse of -1.2 V applied for 30 ms (detector). For this potential pulse the linear range was of 0.02 to 1.0 ?mol L-1 and the LD was 1.78 nmol L-1. The addition-recovery studies in all the samples were around 100 % and the results were validated by official method. This work presents for the first time methods of SC and CBZ determination in pharmaceutical formulations utilizing MPA detection coupled to an FIA system. This technique, associated with a BDD working electrode, provided a sensitive, selective, fast and highly reproducible methods. Thus, the proposed methods may be an extremely attractive alternative for routine large and small-scale CS and CBZ analysis.

Orientadores: Peterson Bueno de Moraes, Christiane de Arruda Rodrigues Ragnini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T04:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_EdivaldoLuisde_M.pdf: 3079610 bytes, checksum: a78db6078a721c74f963b944bae72f47 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A sociedade e seus processos produtivos têm gerado e lançado quantidades elevadas e diversificadas de compostos orgânicos, inorgânicos e biológicos no meio ambiente. Juntamente com as emissões naturais, houve um grande acúmulo destes materiais nos diferentes compartimentos ambientais. A produção e o uso de medicamentos, como hormônios e antibióticos contribuíram muito para a ampliação deste quadro. Por serem persistentes não são totalmente metabolizados nos seres vivos e acabam sendo excretados e lançados em corpos receptores. Os mecanismos naturais de degradação e métodos de tratamento convencionais de efluentes não são suficientemente eficientes na remoção completa destes compostos; em função disso, é necessário o desenvolvimento e aplicação de tecnologias alternativas para a redução destes impactos. Entre estas tecnologias podemos citar os Processos Oxidativos Avançados (POA) que são mais eficientes para o tratamento destes tipos de efluentes. Objetivamos neste trabalho desenvolver, caracterizar e utilizar eletrodos nanoestruturados de TiO2 para a confecção de um reator fotoeletroquímico para a degradação do antibiótico amoxicilina e do citrato de sildenafil, este último, princípio ativo do medicamento Viagra®, submetidos à radiação UV e solar. Foram desenvolvidos eletrodos nanoestruturados com TiO2 sobre substrato de titânio, a partir de processos de anodização eletroquímica, na qual foram variados diferentes parâmetros que influenciaram nas características dos nanotubos de TiO2 desenvolvidos. Os nanotubos formados foram avaliados por Microscopia Eletrônica de Varredura quanto ao comprimento, espessura de parede e homogeneidade de distribuição. Testou-se contra-eletrodos de platina, Anodo Dimensionalmente Estável (ADE), níquel, aço-inoxidável 304 e 316L e obteve-se nanotubos de TiO2 com comprimentos entre 100 e 650 nm. Observou-se na maioria dos eletrodos nanoestruturados uma distribuição homogênea dos nanotubos. Visando a obtenção de nanoestruturas mais fotoativas, realizou-se cristalização por aquecimento em estufa. Na cristalização dos nanotubos, as análises de Difratometria de Raios-X evidenciaram intenso sinal no ângulo 2? próximo a 25º para todas as amostras significando que os nanotubos de TiO2 se cristalizaram na fase anatase, a qual é mais fotoativa. A degradação de amoxicilina apresentou rendimento de aproximadamente 85% em um intervalo de 4 horas de tratamento, enquanto que o rendimento na degradação do citrato de sildenafil foi de aproximadamente 88%, para um volume de amostra de 160,0 mL etanol/água destilada à 20% V/V em Na2SO4 0,1 M, concentração do fármaco de 10,0 mg L-1, lâmpada de vapor de mercúrio, WUV=13 W/m2, disposição horizontal dos eletrodos, distância de 3,0 mm entre lâmpada e ânodo de TiO2, cátodo de platina em tela, tensão de 1,5 volts, anodo de titânio nanoestruturado obtido a partir de contra-eletrodo de ADE 70%TiO2/30%RuO2 com d = 5,0 mm a 700 rpm e t = 120 min, 2 horas de tratamento. As nanoestruturas apresentaram-se com baixa resistência mecânica em relação à aplicação de valores de potencial elétrico superiores a 1,5 V. No entanto, abaixo destes valores, as estruturas de TiO2 mostraram-se altamente estáveis em relação à durabilidade. A eletrólise apresentou eficiência insignificante na degradação do fármaco citrato de sildenafil, sendo então aplicado um potencial aos eletrodos para fotoassistir ao processo fotocatalítico o qual se mostrou fortemente dependente da drenagem eletrônica / Abstract: The modern society and its production processes have generated and released high amounts of synthetic organic compounds which accumulate in different environmental compartments. The production and use of drugs such as hormones and antibiotics have greatly contributed to the expansion of this problem. Due to persistent-profile of these drugs, they are not completely metabolized and the conventional Wastewater Treatment Plants are not fully effective for the removal of these compounds. Thus, the development and application of alternative technologies is needed. In the other hand, the Advanced Oxidation Processes (AOP) has been effective for the treatment of pharmaceutical residues. This work aimed to produce, characterize and use nanostructured TiO2 electrodes and an photoelectrochemical reactor for the degradation of the antibiotic amoxicillin and sildenafil citrate, the latter, the active ingredient of Viagra©. The experiments were carried out using ultraviolet (UV) and solar radiation. Nanostructured TiO2 electrodes were developed from titanium substrate by electrochemical anodization process in which the different parameters were varied in order to verify its influence on the length, thickness and uniformity of distribution of TiO2 nanotubes formed, evaluated by Scanning Electron Microscopy. It was tested different counter-electrodes such as platinum, dimensionally stable anode (DSA), nickel, stainless-steel 304 and stainless-steel 316L and were obtained TiO2 nanotubes with lengths between 100 and 650 nm. It was observed in most nanostructured electrodes a homogeneous distribution of the nanotubes. Also, in order to obtain nanostructures more photoactive, crystallization was performed by heating in an oven. After crystallization process, analysis of X-Ray diffraction showed intense signal at 2? close to 25º for all samples, meaning that the TiO2 nanotubes were crystallized in the anatase phase which is more photoactive. Photocatalytic experiments with the Amoxicillin solution resulted in approximately 85% of degradation in 4 hours of treatment, whereas the degradation of sildenafil citrate was about 88%. The samples consisted of 160.0 mL ethanol / distilled water at 20 % V/V in 0.1 M Na2SO4, drug concentration of 10.0 mg L-1. The experimental setup consisted of a mercury vapor lamp or a solar simulator, horizontal arrangement of the electrodes and a platinum screen cathode. It was applied 1.5 volts, distance of 3,0 mm between the lamp and TiO2 nanostructured anode, obtained from the anodization using a DSA (70%TiO2/30%RuO2) counter-electrode placed at 5.0 mm, under stirring of 700 rpm over 120 minutes. The nanostructures had low strength to the application of higher electrical potential values than 1.5 V. However, below this value the TiO2 structures were more stable and with greater durability. Electrolytic process had a negligible efficiency in the degradation of sildenafil citrate; thus the applied potential was more important to help the photocatalytic process, which is strongly dependent of the electronic drainage / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

INTRODUÇÃO: Pacientes com defeitos septais cardíacos ditos não restritivos podem apresentar remodelamento vascular pulmonar progressivo associado a alteração hemodinâmica (hipertensão arterial pulmonar - HAP) que se torna moderada a acentuada em cerca de 5% a 10% dos casos. A HAP persistente após a cirurgia cardíaca corretiva é uma condição com curso altamente desfavorável. Remover ou reduzir a carga hemodinâmica sobre a circulação pulmonar parece, portanto, crítico para uma possível indução de remodelamento arterial reverso. O presente estudo, prospectivo, longitudinal e de coorte, teve como objetivo avaliar o impacto de uma estratégia de tratamento combinado, cirúrgico (cardíaco) e medicamentoso, em especial sobre a hemodinâmica pulmonar analisada seis meses após, em pacientes pediátricos com alterações circulatórias pulmonares moderadas e acentuadas. MÉTODOS: Caracterizada a presença de hipertensão pulmonar por exame à beira leito, pacientes foram submetidos a estudo hemodinâmico (cateterismo cardíaco) com prova de vasorreatividade com óxido nítrico inalado. A seguir, passaram a receber a sildenafila (inibidor de fosfodiesterase 5) por via oral (1,0 a 5,0 mg/kg/dia), sendo a vasorreatividade novamente testada mediante estimação ecocardiográfica da variável Qp/Qs (razão entre os fluxos sanguíneos pulmonar e sistêmico). A indicação cirúrgica foi baseada em extensa análise de dados diagnósticos. Durante a cirurgia, houve coleta de material de biópsia para análise da microvasculatura pulmonar. Computados os eventos pós-operatórios, houve alta hospitalar sob uso da sildenafila por seis meses. Nesta ocasião, a nova situação hemodinâmica foi registrada (cateterismo), sendo investigados possíveis preditores de alterações residuais. RESULTADOS: Incluíram-se 31 pacientes (idade 11,0 (7,8-20,4) meses, mediana e intervalo interquartílico) com hipertensão pulmonar suficientemente importante para levar a saturação de oxigênio a 93% (90%-95%). A resistência vascular pulmonar (RVP) foi 4,7 (3,9-7,2) U x m2, com queda para 3,3 (1,8-5,6) U x m2 sob óxido nítrico inalado (p < 0,001). A razão entre as resistências pulmonar e sistêmica (RVP/RVS) foi 0,31 (0,23-0,49) e 0,23 (0,12-0,37), respectivamente (p < 0,001). Nos 21 casos com redução >- 20% em ambas as variáveis, houve incremento de Qp/Qs, subsequentemente em resposta à sildenafila (2,0 (1,3-2,2) para 2,3 (1,8-2,5), p = 0,019). Quatro indivíduos sem resposta inicial ao óxido nítrico tiveram incremento > 30%. Houve 28 indicações para a cirurgia, com três óbitos imediatos. Confirmando a gravidade, cinco dos 22 casos biopsiados tiveram lesões vasculares pulmonares de graus III / IV (classificação proposta por Heath e Edwards). O grau de hipertrofia muscular arteriolar teve relação direta com a resposta ao óxido nítrico (coeficientes de correlação sempre >- 0,50, p < 0,020). Seis meses após, houve redução de 47%, 40% e 38% respectivamente na pressão média arterial pulmonar, RVP e RVP/RVS (p < 0,001), com normalização em 14 dos 25 pacientes. A razão RVP/RVS >- 0,24 sob óxido nítrico (cateterismo inicial) foi preditiva de hemodinâmica anormal após seis meses (sensibilidade, 73%; especificidade, 79%; razão de chances, 9,78; intervalo de confiança de 95%, 1,51-61,65, p = 0,017). CONCLUSÕES: combinando-se os tratamentos cirúrgico e medicamentoso, foi possível reduzir (ou normalizar) a carga hemodinâmica pulmonar, fato com possível impacto sobre o remodelamento arterial reverso. A vasorreatividade se mantém apesar da gravidade, é demonstrável por metodologia diversa e possui substrato histopatológico bem caracterizado. A possibilidade de normalização hemodinâmica está relacionada ao grau de vasodilatação atingido no teste inicial, guardada a condição de manutenção da terapia vasodilatadora / INTRODUCTION: Patients with nonrestrictive congenital cardiac septal defects can present progressive pulmonary vascular remodeling associated with hemodynamic alteration (pulmonary arterial hypertension - PAH) which might range from moderate to severe in about 5% to 10% of the patients. The persistence of PAH following corrective cardiac surgery is a very unfavorable condition. Removing or reducing the hemodynamic stress overload over the pulmonary circulation is indeed critical, and might call for a possible induction of reversal of pulmonary vascular remodeling. This current study - prospective, longitudinal and cohort - means to assess the impact of a strategic treatment which associates cardiac surgery as well as medication, mostly over pulmonary hemodynamics within a six months follow-up in pediatric patients with moderate to severe pulmonary circulation alterations. METHODS: Once the presence of pulmonary hypertension was diagnosed through a bedside exam, the patients underwent a hemodynamic study (cardiac catheterization) with vasoreactivity testing with inhaled nitric oxide. Right after that, sildenafil (phosphodiesterase type 5 inhibitor) was administered orally (1.0 to 5.0 mg/kg/day). The vasoreactivity was again tested by the estimate of the echocardiographic variable Qp/Qs (pulmonary to systemic blood flow ratio). The indication for surgical treatment was based on the comprehensive analysis of diagnostic data. During the surgery, biopsy samples were collected in order to analyze the pulmonary microvasculature. Once the postoperative events were recorded, the patient was discharged, and the administration of sildenafil was maintained for six months. On that occasion, the new hemodynamic indices were recorded (catheterization), and residual alteration predictors were investigated. RESULTS: The study comprised 31 patients (mean age 11.0 (7.8-20.4) months, median and interquartile range) with significant pulmonary hypertension so as to lead to 93% (90%-95%) oxygen saturation. The pulmonary vascular resistance (PVR) was 4.7 (3.9-7.2) U x m2, dropping to 3.3 (1.8-5.6) U x m2 by the inhalation of nitric oxide (p < 0.001). The ratio between the pulmonary and systemic resistances (PVR/SVR) was 0.31 (0.23-0.49) and 0.23 (0.12-0.37) respectively (p < 0.001). In the 21 cases of >- 20% reduction in both variables, there was a Qp/Qs increment, subsequently, in response to sildenafil administration (2.0 (1.3-2.2) to 2.3 (1.8-2.5), p = 0.019). Four subjects with no response in the early inhalation of nitric oxide had a > 30% increment. Twenty-eight patients underwent surgery, three of whom died right after it. Five out of 22 biopsied cases had pulmonary vascular lesions level III / IV (Heath-Edwards grading system), confirming its severity. In all analyzed vascular segments, the level of arterial muscle hypertrophy was directly associated with the nitric oxide response (coefficients of correlation always >- 0.50, p < 0.020). Six months postoperatively, there was a 47%, 40% and 38% reduction, respectively, of the mean pulmonary arterial pressure, PVR and PVR/SVR (p < 0.001), with normalization in 14 out of 25 patients. The PVR/SVR ratio under nitric oxide (initial catheterization) >- 0.24, which was predictive to abnormal hemodynamics at six months (sensibility, 73%; specificity, 79%; hazard ratio, 9.78; confidence interval, 95%, 1.51-61.65, p = 0.017). CONCLUSIONS: By associating the surgical treatment along with medication, it was possible to reduce (or normalize) the pulmonary hemodynamic overload, which might have had some impact on the reverse cardiac remodeling. The vasoreactivity remains despite its severity, and it is demonstrated by diverse methodology that it has a distinct histopathologic component. The possibility of normalizing the hemodynamics is directly associated with the level of vasodilation, once the vasodilator therapy is maintained

INTRODUÇÃO: Pacientes pediátricos portadores de defeitos septais cardíacos não restritivos podem apresentar, em cerca de 5% a 10% dos casos, remodelamento vascular pulmonar progressivo, com evolução para hipertensão arterial pulmonar (HAP) de grau moderado ou acentuado. A inflamação e a imunidade exercem papel central na patogênese da HAP, porém são ainda pouco exploradas neste grupo específico de pacientes. O presente estudo, prospectivo, longitudinal e de coorte, teve como objetivo avaliar níveis circulantes de mediadores inflamatórios segundo grupos de pacientes hemodinamicamente distintos. Concomitantemente foram analisadas possíveis correlações com dados histopatológicos e com resposta à intervenção medicamentosa. MÉTODOS: Estabelecida a forte suspeita de hipertensão pulmonar por exame à beira leito, foram incluídos no estudo 47 pacientes, com idade de dois a 37 meses (mediana 10 meses), sendo 32 portadores de síndrome de Down. Pacientes classificados como Grupo 1 (n=16) apresentavam sinais clínicos de hiper-resistência pulmonar e foram aqueles submetidos ao cateterismo cardíaco, com níveis comprovadamente elevados de resistência vascular pulmonar (5,2 (4,2-8,9) U x m2, mediana e intervalo interquartílico). Pacientes classificados como Grupo 2 (n=31) apresentavam sinais clínicos de hiperfluxo com congestão pulmonar, não necessitando de cateterismo pré-operatório. A relação entre fluxo pulmonar e sistêmico (Qp/Qs), estimada por ecocardiografia, foi de 1,9 (1,3-2,6) no Grupo 1 e 2,8 (2,3-3,3) no Grupo 2 (p=0,008). Foram analisadas 36 citocinas séricas através de quimioluminescência. RESULTADOS: Observando-se os pacientes como um todo (n=47), os níveis séricos da quimiocina MIF (macrophage migration inhibitory factor) estavam aumentados (7510±2755 pixels x 5697±2051 pixels em controles pediátricos, média±desvio padrão). Entretanto, os níveis de MIF estiveram especificamente aumentados no Grupo 1 quando comparados ao Grupo 2 e controles (respectivamente, 8494±619 pixels, 6618±477 pixels e 6548±726 pixels, média ajustada para idade±erro padrão, p=0,037). Por outro lado, níveis da quimiocina RANTES (regulated on activation, normal T cell expressed and secreted) estavam aumentados especificamente no Grupo 2 quando comparados ao Grupo 1 e controles (respectivamente, 74183±3865 pixels, 60130±6455 pixels e 59332±3970 pixels, média±erro padrão, p=0,039). Este comportamento foi semelhante quando analisados apenas os pacientes com síndrome de Down. Em todos os pacientes, a quimiocina GRO-Alfa (growth-regulated oncogene alpha) esteve aumentada nos primeiros meses de vida, com subsequente declínio exponencial (R2= -0,47, p < 0,001), enquanto a interleucina 17E (também conhecida como IL-25) apresentou relação direta com a idade (R2=0,44, p=0,002). A interleucina 16 apresentou relação inversa com o fluxo sanguíneo pulmonar (rs= -0,34, p=0,018) e níveis mais elevados em pacientes com evidência de doença vascular avançada em biópsia realizada no intra-operatório (p=0,021). Pacientes do Grupo 1 receberam sildenafila no pré-operatório, o que resultou em aumento do fluxo sanguíneo pulmonar (p=0,012) e da saturação periférica de oxigênio (p=0,010), além de redução dos níveis de interleucina 6 (p=0,027) e ICAM-1 (intercellular adhesion molecule 1) (p=0,011). Não foi observado comportamento particular em pacientes com síndrome de Down. CONCLUSÕES: Os dados apresentados indicam uma relação entre níveis séricos de algumas citocinas e gravidade da doença vascular pulmonar, com potenciais implicações fisiopatológicas e clínicas. Além disso, o envolvimento da interleucina 17E e do MIF enfatizam o papel da resposta imune Th2, já descritas na HAP. Os resultados também permitem um questionamento a respeito das generalizações correntes relacionadas à vasculopatia pulmonar na síndrome de Down, anteriormente considerada como fator de risco em todos os casos / INTRODUCTION: Pediatric patients with nonrestrictive cardiac septal defects may present progressive pulmonary vascular remodeling with progression to pulmonary arterial hypertension (PAH), which might range from moderate to severe in about 5% to 10% of the patients. Inflammation and immunity play a central role in the pathogenesis of PAH, but are still poorly explored in this specific group of patients. This current study - prospective, longitudinal and cohort - was aimed at evaluating circulating levels of inflammatory mediators according to hemodynamically distinct groups of patients. At the same time, possible correlations with histopathological data and response to vasodilator intervention were analyzed. METHODS: After the establishment of a strong suspicion of pulmonary hypertension at bedside, 47 patients aged 2 to 37 months (median 10 months) were included in the study, of which 32 had Down syndrome. Patients classified as Group 1 (n = 16) had clinical signs of elevated pulmonary vascular resistance and were subjected to cardiac catheterization, with proven levels of increased pulmonary vascular resistance (5.2 (4.2-8.9) U x m2, median and interquartile range). Patients classified as Group 2 (n = 31) presented clinical signs of increased blood flow with pulmonary congestion, requiring no preoperative catheterization. The pulmonary to systemic blood flow ratio (Qp/Qs), estimated by echocardiography, was 1.9 (1.3-2.6) in Group 1 and 2.8 (2.3-3.3) in Group 2 (p = 0.008). Thirty-six cytokines and related proteins were analyzed in serum by chemiluminescence. RESULTS: Observing patients as a whole (n = 47), serum levels of the chemokine MIF (macrophage migration inhibitory factor) were increased (7510 ± 2755 pixels x 5697 ± 2051 pixels in pediatric controls, mean ± standard deviation). However, MIF levels were specifically increased in Group 1 when compared to Group 2 and controls (respectively, 8494 ± 619 pixels, 6618 ± 477 pixels and 6548 ± 726 pixels, mean age adjusted ± standard error, p = 0.037). On the other hand, RANTES (regulated on activation, normal T cell expressed and secreted) levels were specifically increased in Group 2 when compared to Group 1 and controls (respectively 74183 ± 3865 pixels, 60130 ± 6455 pixels and 59332 ± 3970 pixels, mean ± standard error, p = 0.039). This behavior was similar when only patients with Down syndrome were analyzed. In all patients, GRO-Alpha (growth-regulated oncogene alpha) was increased in the first months of life, with subsequent exponential decline (R2 = -0.47, p < 0.001), while interleukin 17E (also known as IL-25) presented a direct relationship with age (R2 = 0.44, p=0.002). Interleukin 16 was negatively related to pulmonary blood flow (rs = -0.34, p = 0.018) and was higher in patients with evidence of advanced vascular disease by intraoperative lung biopsy (p = 0.021). Patients in Group 1 received sildenafil in the preoperative period, which resulted in increased pulmonary blood flow (p = 0.012) and peripheral oxygen saturation (p = 0.010), as well as decreased levels of interleukin 6 (p = 0.027) and ICAM-1 (intercellular adhesion molecule 1) (p = 0.011). There was no particular behavior of subjects with Down syndrome at all. CONCLUSION: The presented data indicate a relationship between serum levels of some cytokines and the severity of pulmonary vascular disease, with potential pathophysiological and clinical implications. In addition, the involvement of interleukin 17E and MIF emphasizes the role of Th2 immune response, already described in PAH. The results also raise doubts if Down syndrome should be considered as a risk factor in a generalized way

INTRODUÇÃO: Pacientes com defeitos septais cardíacos ditos não restritivos podem apresentar remodelamento vascular pulmonar progressivo associado a alteração hemodinâmica (hipertensão arterial pulmonar - HAP) que se torna moderada a acentuada em cerca de 5% a 10% dos casos. A HAP persistente após a cirurgia cardíaca corretiva é uma condição com curso altamente desfavorável. Remover ou reduzir a carga hemodinâmica sobre a circulação pulmonar parece, portanto, crítico para uma possível indução de remodelamento arterial reverso. O presente estudo, prospectivo, longitudinal e de coorte, teve como objetivo avaliar o impacto de uma estratégia de tratamento combinado, cirúrgico (cardíaco) e medicamentoso, em especial sobre a hemodinâmica pulmonar analisada seis meses após, em pacientes pediátricos com alterações circulatórias pulmonares moderadas e acentuadas. MÉTODOS: Caracterizada a presença de hipertensão pulmonar por exame à beira leito, pacientes foram submetidos a estudo hemodinâmico (cateterismo cardíaco) com prova de vasorreatividade com óxido nítrico inalado. A seguir, passaram a receber a sildenafila (inibidor de fosfodiesterase 5) por via oral (1,0 a 5,0 mg/kg/dia), sendo a vasorreatividade novamente testada mediante estimação ecocardiográfica da variável Qp/Qs (razão entre os fluxos sanguíneos pulmonar e sistêmico). A indicação cirúrgica foi baseada em extensa análise de dados diagnósticos. Durante a cirurgia, houve coleta de material de biópsia para análise da microvasculatura pulmonar. Computados os eventos pós-operatórios, houve alta hospitalar sob uso da sildenafila por seis meses. Nesta ocasião, a nova situação hemodinâmica foi registrada (cateterismo), sendo investigados possíveis preditores de alterações residuais. RESULTADOS: Incluíram-se 31 pacientes (idade 11,0 (7,8-20,4) meses, mediana e intervalo interquartílico) com hipertensão pulmonar suficientemente importante para levar a saturação de oxigênio a 93% (90%-95%). A resistência vascular pulmonar (RVP) foi 4,7 (3,9-7,2) U x m2, com queda para 3,3 (1,8-5,6) U x m2 sob óxido nítrico inalado (p < 0,001). A razão entre as resistências pulmonar e sistêmica (RVP/RVS) foi 0,31 (0,23-0,49) e 0,23 (0,12-0,37), respectivamente (p < 0,001). Nos 21 casos com redução >- 20% em ambas as variáveis, houve incremento de Qp/Qs, subsequentemente em resposta à sildenafila (2,0 (1,3-2,2) para 2,3 (1,8-2,5), p = 0,019). Quatro indivíduos sem resposta inicial ao óxido nítrico tiveram incremento > 30%. Houve 28 indicações para a cirurgia, com três óbitos imediatos. Confirmando a gravidade, cinco dos 22 casos biopsiados tiveram lesões vasculares pulmonares de graus III / IV (classificação proposta por Heath e Edwards). O grau de hipertrofia muscular arteriolar teve relação direta com a resposta ao óxido nítrico (coeficientes de correlação sempre >- 0,50, p < 0,020). Seis meses após, houve redução de 47%, 40% e 38% respectivamente na pressão média arterial pulmonar, RVP e RVP/RVS (p < 0,001), com normalização em 14 dos 25 pacientes. A razão RVP/RVS >- 0,24 sob óxido nítrico (cateterismo inicial) foi preditiva de hemodinâmica anormal após seis meses (sensibilidade, 73%; especificidade, 79%; razão de chances, 9,78; intervalo de confiança de 95%, 1,51-61,65, p = 0,017). CONCLUSÕES: combinando-se os tratamentos cirúrgico e medicamentoso, foi possível reduzir (ou normalizar) a carga hemodinâmica pulmonar, fato com possível impacto sobre o remodelamento arterial reverso. A vasorreatividade se mantém apesar da gravidade, é demonstrável por metodologia diversa e possui substrato histopatológico bem caracterizado. A possibilidade de normalização hemodinâmica está relacionada ao grau de vasodilatação atingido no teste inicial, guardada a condição de manutenção da terapia vasodilatadora / INTRODUCTION: Patients with nonrestrictive congenital cardiac septal defects can present progressive pulmonary vascular remodeling associated with hemodynamic alteration (pulmonary arterial hypertension - PAH) which might range from moderate to severe in about 5% to 10% of the patients. The persistence of PAH following corrective cardiac surgery is a very unfavorable condition. Removing or reducing the hemodynamic stress overload over the pulmonary circulation is indeed critical, and might call for a possible induction of reversal of pulmonary vascular remodeling. This current study - prospective, longitudinal and cohort - means to assess the impact of a strategic treatment which associates cardiac surgery as well as medication, mostly over pulmonary hemodynamics within a six months follow-up in pediatric patients with moderate to severe pulmonary circulation alterations. METHODS: Once the presence of pulmonary hypertension was diagnosed through a bedside exam, the patients underwent a hemodynamic study (cardiac catheterization) with vasoreactivity testing with inhaled nitric oxide. Right after that, sildenafil (phosphodiesterase type 5 inhibitor) was administered orally (1.0 to 5.0 mg/kg/day). The vasoreactivity was again tested by the estimate of the echocardiographic variable Qp/Qs (pulmonary to systemic blood flow ratio). The indication for surgical treatment was based on the comprehensive analysis of diagnostic data. During the surgery, biopsy samples were collected in order to analyze the pulmonary microvasculature. Once the postoperative events were recorded, the patient was discharged, and the administration of sildenafil was maintained for six months. On that occasion, the new hemodynamic indices were recorded (catheterization), and residual alteration predictors were investigated. RESULTS: The study comprised 31 patients (mean age 11.0 (7.8-20.4) months, median and interquartile range) with significant pulmonary hypertension so as to lead to 93% (90%-95%) oxygen saturation. The pulmonary vascular resistance (PVR) was 4.7 (3.9-7.2) U x m2, dropping to 3.3 (1.8-5.6) U x m2 by the inhalation of nitric oxide (p < 0.001). The ratio between the pulmonary and systemic resistances (PVR/SVR) was 0.31 (0.23-0.49) and 0.23 (0.12-0.37) respectively (p < 0.001). In the 21 cases of >- 20% reduction in both variables, there was a Qp/Qs increment, subsequently, in response to sildenafil administration (2.0 (1.3-2.2) to 2.3 (1.8-2.5), p = 0.019). Four subjects with no response in the early inhalation of nitric oxide had a > 30% increment. Twenty-eight patients underwent surgery, three of whom died right after it. Five out of 22 biopsied cases had pulmonary vascular lesions level III / IV (Heath-Edwards grading system), confirming its severity. In all analyzed vascular segments, the level of arterial muscle hypertrophy was directly associated with the nitric oxide response (coefficients of correlation always >- 0.50, p < 0.020). Six months postoperatively, there was a 47%, 40% and 38% reduction, respectively, of the mean pulmonary arterial pressure, PVR and PVR/SVR (p < 0.001), with normalization in 14 out of 25 patients. The PVR/SVR ratio under nitric oxide (initial catheterization) >- 0.24, which was predictive to abnormal hemodynamics at six months (sensibility, 73%; specificity, 79%; hazard ratio, 9.78; confidence interval, 95%, 1.51-61.65, p = 0.017). CONCLUSIONS: By associating the surgical treatment along with medication, it was possible to reduce (or normalize) the pulmonary hemodynamic overload, which might have had some impact on the reverse cardiac remodeling. The vasoreactivity remains despite its severity, and it is demonstrated by diverse methodology that it has a distinct histopathologic component. The possibility of normalizing the hemodynamics is directly associated with the level of vasodilation, once the vasodilator therapy is maintained