FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Estudo farmacolÃgico do Ãleo essencial de Croton nepetaefolius Baill. sobre o mÃsculo liso traqueal e vascular e sobre as propriedades eletrofisiolÃgicas de neurÃnios fÃsicos de gÃnglio celÃaco. Pedro Jorge Caldas MagalhÃes, Tese de Doutorado em Farmacologia, UFC, 2002. Croton nepetaefolius Baill à um arbusto aromÃtico do Nordeste brasileiro, conhecido como âmarmeleiro sabiÃâ, utilizado na medicina popular como antiespasmÃdico e carminativo. Os principais constituintes do seu Ãleo essencial sÃo 1,8-cineol, metil-eugenol, xantoxilina e terpineol. Recentemente, demonstraram-se propriedades antiespasmÃdica intestinal, hipotensiva, antiinflamatÃria e analgÃsica para o Ãleo essencial do Croton nepetaefolius (OECN). Neste trabalho, caracterizamos os efeitos farmacolÃgicos do OECN sobre o mÃsculo liso respiratÃrio e vascular de rato e cobaio e sobre o funcionamento elÃtrico de neurÃnios de gÃnglio celÃaco de cobaio. Usamos preparaÃÃes in vitro de vasos sanguÃneos de ratos e cobaios machos (aorta e vasos mesentÃricos) e anÃis de traquÃia, mantidos em soluÃÃo nutridora, aerada, pH 7,4, a 37 oC, para registro isomÃtrico das contraÃÃes musculares. Usamos tambÃm gÃnglios celÃacos intactos de cobaios, mantidos em temperatura ambiente in vitro, para os registros eletrofisiolÃgicos pela tÃcnica do microeletrodo intracelular. In vivo, avaliamos as aÃÃes do OECN sobre a pressÃo arterial mÃdia e alguns parÃmetros cardÃacos, respiratÃrios e hematolÃgicos em ratos. O OECN (0,1 - 1000 microgrma/ml) relaxou o tÃnus basal (5 mM [K+]) e o tÃnus aumentado por K+ (60 mM) em traquÃia de cobaio, de maneira dependente de concentraÃÃo (CE50 de 4 e 63 micrograma/ml, respectivamente). Em tecidos de cobaios previamente sensibilizados, o OECN (300 e 600 micrograma/ml), reduziu a contraÃÃo induzida pela apresentaÃÃo do antÃgeno sensibilizante (ovalbumina). Na faixa de concentraÃÃo de 100 a 400 micrograma/ml, bloqueou as contraÃÃes induzidas por histamina e PGF2 alfa. O OECN inibiu as contraÃÃes induzidas por histamina, carbacol e KCl com CI50 na faixa de 100 - 130 micrograma/ml. Em aorta de rato e cobaio, relaxou a contraÃÃo induzida por 60 mM de K+ (CI50 de 32 e 200 micrograma/ml, respectivamente). Em rato, mas nÃo em cobaio, este relaxamento foi parcialmente inibido pela retirada do endotÃlio vascular ou pela adiÃÃo de 100 micrograma M de L-NAME. Em aorta de cobaio, o OECN inibiu as contraÃÃes independentes de Ca2+, induzidas por dibutirato de forbol e por K+ hiperosmolar na soluÃÃo nutridora. O OECN diminuiu preferencialmente a pressÃo arterial em ratos DOCA-sal do que em ratos nefrectomizados e, bloqueou mais potentemente as contraÃÃes induzidas pela fenilefrina em aorta de rato DOCA do que dos animais nefrectomizados. O OECN, metil-eugenol e terpineol, aumentam o fluxo de lÃquido pela circulaÃÃo mesentÃrica de rato, sendo este efeito parcialmente inibido pela presenÃa de L-NAME. Em nenhuma dessas preparaÃÃes o OECN produziu hiperpolarizaÃÃo do potencial transmembrana. Em neurÃnios fÃsicos de gÃnglio celÃaco de cobaio, o OECN diminuiu significativamente o aumento da excitabilidade produzido pela histamina sem alterar as propriedades passivas e ativas dos neurÃnios. Em conclusÃo, o OECN relaxa o mÃsculo liso das vias aÃreas, à um agente hipotensor e vasorelaxante e diminui a excitabilidade induzida por histamina em neurÃnios autonÃmicos. Seus efeitos sÃo, provavelmente, intracelulares ou mediados por proteÃna quinase C. / Croton nepetaefolius is an aromatic bush found in brazilian Northeast region, called âmarmeleiro sabiÃâ, and it is used in folk medicine as an antispasmodic and carminative agent. Its essential oil is comprised of 1,8-cineole, methyl-eugenol, xanthoxylin, terpineol and others constituents. Recent studies showed some pharmacological activities of the essential oil of Croton nepetaefolius (EOCN) as an intestinal antispasmodic, hypotensive, anti-inflammatory and analgesic agent. Our aim in this work was to evaluate the effects of EOCN on airway and vascular smooth muscle and also on autonomic neurons. We used in vitro models of rat and guinea-pig isolated vessels and guinea-pig tracheal rings for isometric recording of the smooth muscle contractions. Guinea-pig celiac ganglion, was used for intracellular microelectrode recording of electricophysiological signals. Moreover, mean arterial pressure, cardiovascular, respiratory and hematologic parameters were measured in vivo in rats. EOCN (0,1 â 1000 microgram/ml) relaxed basal and K+-increased guinea-pig tracheal tonus (EC50 = 4 and 63 microgram/ml, respectively), in a concentratation-dependent manner. In ovalbumin-sensitized guinea-pig tissues, EOCN inhibited the antigen-induced contraction. EOCN (100 - 400 microgram/ml) blocked the histamine- and PGF2alpha -induced contractions. The contractions induced by histamine, carbacol and KCl were inhibited by EOCN with IC50s between 100-130 microgram/ml. In rat and guinea-pig aortic rings, EOCN relaxed the 60 mM K+-induced contractions (IC50 = 32 and 200 microgram/ml, respectively). Only in rat tissues, this EOCN-induced relaxation was partially inhibited by both L-NAME (100 microgram M) or endothelium lack. In guinea-pig aortic rings, EOCN inhibited the Ca2+-independent phorbol esther- and hyperosmotic K+- induced contractions. EOCN, preferably, diminished the mean arterial pressure and inhibited the aortic rings phenylephrine-induced contractions in DOCA-salt treated rats rather than uninephrectomized rats. Both EOCN, methyl-eugenol and terpineol increased the flow through rat mesenteric bed. This effect was partially blocked by L-NAME (50 microgram M). EOCN did not produce hyperpolarization of the transmembrane potential. In celiac ganglion phasic neurons, EOCN signicantly inhibited the histamine-induced increase of the neuronal excitability. In conclusion, EOCN is an airway smooth muscle relaxant, hypotensor and vasorelaxant agent, and it is a blocker of the stimulant histamine activity on autonomic neurons. Its effects are, probably, mediated by an intracellular action or protein C kinase modulation.

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Thus, we verified the contribution of the different types of K+ channels, the importance of sGC/cGMP pathway, the inhibition of PDEs (for IBMX, amrinone, rolipram and dypiridamole), the influence of the extra and intracellular Ca2+ sources (for cyclopiazonic acid) and the influence of the store and voltage operated calcium channels. Besides inhibition of COX (diclofenac), antagonism of leukotriene receptor (montelukast) and superoxide anion scavenger (TIRON). Analyses were performed under light microscopy for evidence of inflammatory infiltration and bronchoditation by TERPY in slices bronchioles of asthmatic animals. The results verified that sensitization with ovalbumin led to intense inflammatory process and hyperresponsives to carbachol in compared Sham group. TERPY and SNP led to the relaxation of tracheal smooth muscle preparations in a dependent-concentration mode in both groups. However, the maximum effect induced by TERPY was higher than the effect of SNP in Sham and OVA groups. The relaxation mechanism of TERPY in boht groups showed differences. In Sham group, TERPY relaxation by the activation of Kv, Kir, KCa and KATP channels, cGMP-independent mechanisms and by reduction of calcium influx by blocking the store and voltage operated calcium channels. In OVA group, TERPY acts through activation K+ channels, NO/GCs/GMP way and blocking the store and voltage operated calcium channels. The relaxing effect induced by SNP in OVA group was dependent of NO/GCs/GMP pathway, Kv, KCa and BKCa channels and blocking the store and voltage operated calcium channels. However, the activation of the enzyme sGC seems to be reduced in inflamed smooth muscle, as well as the role of the sarcoplasmic reticulum calcium pump. Diclofenac, montelukast and TIRON improved relaxation of the TERPY and SNP in OVA group. The TERPY is able to reverse the contraction of carbachol in asthmatic bronchioles. In conclusion, TERPY and SNP have their mechanisms of relaxation modified by the inflammatory process. However, this modification was not able to alter the pharmacological parameters potency and efficacy to TERPY. Since SNP has less efficacy effect in asthmatic tracheas. This may result from the lower participation of the enzyme sGC and reticular calcium pump, making TERPY a promising drug to reverse the narrowing of the airways. / O óxido nítrico é um potente broncodilatador e compostos capazes de aumentar a sua oferta têm demonstrado interesse clínico no tratamento das doenças obstrutivas das vias aéreas. Estee trabalho avaliou comparativamente os mecanismos de relaxamento de dois doadores de óxido nítrico, o complexo de rutênio [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) e o nitroprussiato de sódio (SNP) em traqueias isoladas de ratos saudáveis, grupo Sham, e com asma experimental induzida por ovalbumina, grupo OVA. As traqueias isoladas foram cortadas em anéis, montadas em banho para órgãos isolados e contraída com carbacol para estudo do relaxamento. O efeito relaxante do TERPY e do SNP foi avaliado em concentrações crescentes e cumulativas (10 nM a 100 μM). Foi verificada a participação dos diferentes tipos de canais de K+, a participação da via GCs/GMPc, inibição das PDEs (pelo IBMX, amrinona, rolipram e dipiridamol), a participação dos estoques internos de Ca2+ (pelo ácido ciclopiazônico), assim como a participação do influxo deste íon pelos canais de cálcio controlados por estoque e por voltagem, além da inibição da COX (pelo diclofenaco), do antagonismo dos receptores de leucotrienos (pelo montelucaste) e do sequestro dos íons superóxidos (pelo TIRON). Foram realizadas análises em microscopia de luz para comprovação da presença de infiltrado inflamatório e da broncodilatação exercida pelo TERPY em cortes de bronquíolos de animais asmáticos. Como resultados, verificou-se que a sensibilização com ovalbumina levou a um intenso processo inflamatório com migração celular e hiperreatividade ao carbacol. Evidenciou-se que o TERPY e o SNP relaxaram o músculo liso traqueal de forma concentração-dependente em ambos os grupos. Entretanto, o efeito máximo induzido pelo TERPY foi maior do que o do SNP tanto no grupo Sham quanto no OVA. O mecanismo de relaxamento do TERPY mostrou-se diferente entre os grupos. No grupo Sham, o TERPY exerce relaxamento por ativação dos canais Kv, Kir, KCa e KATP independentemente de GMPc e por redução do influxo de cálcio através do bloqueio dos canais de cálcio operados por voltagem e por estoque. No grupo OVA, o TERPY exerce seu efeito através da por ativação dos canais K+, via NO/GCs/GMP e redução do influxo de cálcio por bloqueio dos canais de cálcio operados por voltagem e operados por estoque. O efeito relaxante do SNP no grupo OVA ocorre através da ativação da via NO/GCs/GMPc, dos canais Kv, KCa e SKCa e por redução do influxo de cálcio pelos canais de cálcio operados por voltagem e operados por estoque. Entretanto, a ativação da enzima GCs parece estar reduzida em músculo liso inflamado, assim como o papel da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático. O diclofenaco, o montelucaste e o TIRON melhoraram o perfil de relaxamento tanto do TERPY quanto do SNP no grupo OVA. O TERPY é capaz de reverter a contração do carbacol em bronquíolos asmáticos. Em conclusão, tanto o SNP quanto o TERPY têm seus mecanismos de relaxamento modificados pelo processo inflamatório. Entretanto, esta modificação não foi capaz de alterar os parâmetros farmacológicos de potência e eficácia do TERPY. Já o SNP, tem menor eficácia em traqueias de ratos do grupo OVA e isso pode decorrer da menor participação da enzima GCs e da bomba de cálcio reticular, fazendo do TERPY uma droga promissora para reversão do estreitamento das vias aéreas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Patricia.pdf: 625432 bytes, checksum: 32e620a502dea70144fc4ce6a16d4bd3 (MD5) Previous issue date: 2011-02-22 / This study evaluated the mechanisms of relaxation of two nitric oxide (NO) donors, ruthenium complex [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (Terpy) and sodium nitroprusside (SNP) in isolated trachea of rats. The isolated trachea was sectioned into rings and contracted with carbachol in an organ chamber. The relaxing effect of Terpy and SNP was evaluated at increasing concentrations from 10 nM to 100 μM. Thus, we verified the contribution of the different types of K+ channels, the importance of sGC/cGMP pathway, the inhibition of COX and PDEs, the influence of the extra and intracellular Ca2+ sources and the influence of the epithelium on the relaxing response. The synergism between NO-donor and β-adrenoceptor agonist terbutaline was also verified. Additionally, we have used confocal microscopy in order to analyze the effect of the donors on cytosolic Ca2+ concentration. We have verified that both compounds led to the relaxation of tracheal smooth muscle preparations in a dependent-concentration mode. However, the maximum effect (Emax) induced by Terpy was higher than the effect of SNP. However, the Terpy effects were significantly reduced by pre-contraction with 75 mM KCl. K+ channel blockers like the tetraethylammonium, glybenclamide, BaCl2 and 4-aminopyridine reduced the relaxation to Terpy, while iberiotoxin and apamin did not modify this response. SNP- induced relaxation was significantly reduced by pretreatment with ODQ (sGC inhibitor). On the IBMX (non-selective PDEs inhibitor) increased the relaxation only to SNP. The response to both NO-donors was not altered by indomethacin, thapsigargin (reticular Ca2+-ATPase inhibitor) or ruthenium red (a mitochondrial Ca2+ uniporter inhibitor). The epithelium removal reduced the relaxation only to SNP, and it had no effects on Terpy. In relation to synergic effect of the association of NO-donors and terbutaline, we did not observe any additive effect in the relaxation induced by terbutaline. Terpy was more effective than SNP in reducing the cytosolic Ca2+ concentration measured by confocal microscopy. In conclusion, these results have shown that Terpy induces airway smooth muscle relaxation by cGMP-independent mechanisms. It involves Ca2+ and K+ fluxes (mainly via Kv, Kir and KATP channels) across the membrane, and it is more effective in reducing cytosolic Ca2+ concentration and inducing relaxation in the rat trachea than the SNP. In relation to SNP, the most important relaxation pathway seems to be related to sGC/cGMP pathway and activation of Kir and SKCa channels. / O presente trabalho avaliou os mecanismos de relaxamento de dois doadores de óxido nítrico (NO), o complexo de rutênio [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (Terpy) e o nitroprussiato de sódio (NPS) em traquéias isoladas de ratos. A traquéia isolada foi montada em banho para órgãos isolados e contraída com carbacol para estudo do relaxamento. O efeito relaxante do Terpy e do NPS foi avaliado em concentrações crescentes e cumulativas (10 nM a 100 μM). Foi verificada a participação dos diferentes tipos de canais de K+, a participação da via GCs/GMPc, a inibição da COX (pela indometacina) e das PDEs (pelo IBMX), a influência do epitélio, a participação dos estoques internos de Ca2+ assim como a participação do influxo deste íon e o potencial sinergismo dos doadores com terbutalina. Foram feitas análises de microscopia confocal para quantificação da concentração citosólica de Ca2+ mobilizada pelos doadores de NO. Como resultados, verificamos que os dois compostos levaram ao relaxamento do músculo liso traqueal de forma concentração-dependente. Entretanto o efeito máximo (Emax) do Terpy foi maior do que o NPS. O relaxamento estimulado pelo Terpy foi reduzido significativamente sob a pré-contração com KCl 75 mM. Bloqueadores de canais de K+ como tetraetilamônio, BaCl2, glibenclamida e 4-aminopiridina reduziram significativamente o relaxamento estimulado pelo Terpy, apesar da iberiotoxina e apamina não alterarem a resposta. O ODQ (inibidor da GCs) somente reduziu o efeito relaxante do NPS e o IBMX aumentou seu Emax, sendo que ambos inibidores não apresentaram efeito para o Terpy. A indometacina não alterou o padrão de resposta para ambos doadores. A retirada do epitélio reduziu o efeito relaxante somente para o NPS, não alterando o padrão de relaxamento para o Terpy. A inibição da Ca2+-ATPase reticular (pela tapsigargina) e da captação de Ca2+ mitocondrial (pelo ruthenium red) não modificaram o perfil de relaxamento para ambos doadores testados. Em relação ao efeito sinérgico estudado, não foi observado benefício com a adição dos doadores sobre o efeito relaxante da terbutalina. A medida da concentração intracelular de Ca2+ revelou que o Terpy é capaz de reduzir a concentração intracelular de Ca2+ de forma mais pronunciada que o NPS. Os resultados apresentados neste trabalho levam a concluir que o mecanismo pelo qual o Terpy leva ao relaxamento do músculo liso traqueal de ratos está associado à diminuição da concentração intracelular de Ca2+, e este mecanismo pode estar relacionado à ativação dos canais de K+ do tipo Kv, KIR e KATP e ao influxo de Ca2+. Para o NPS, o mecanismo mais importante que leva ao relaxamento parece ser através da ativação da via GCs/GMPc, além do envolvimento dos canais para K+ do tipo KIR e SKCa.

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In all of the developed countries, malignant neoplasms are, along with cardiovascular diseases, among the most frequent causes of death. This tendency persists in the European Union countries for many years. The goal of this diploma thesis is to analyze the development of mortality caused by selected malignant neoplasms in the European Union countries from the year 1996 until 2010. The analysis is divided into 4 sections. Aside from standard demographic methods of evaluating the mortality rates by means of age-adjusted death rates calculation, statistical methods are used in this thesis as well. Primary methods used are Joinpoint regression, analysis of the course of specific death rates according to age groups and cluster analysis. In the observed period of time, mortality caused by stomach, cervical, and within the male population also respiratory tract malignant neoplasms declines. On the contrary, within the female population, the death rate caused by respiratory tract malignant neoplasms increases. Malignant skin melanoma represent a great future danger concerning the male population, and malignant pancreatic neoplasms concerning both genders. Over the observed time period, malignant skin melanoma death rate almost doubled in some of the countries. Within the European Union, the variations...

INTRODUÇÃO: O transplante traqueal continua um desafio. Contudo, avanços nas técnicas de revascularização dos enxertos traqueais e no conhecimento da imunobiologia da traquéia, indicam que esta técnica pode ser utilizada com freqüência no futuro próximo. A depuração mucociliar (DM) é o mecanismo de defesa inato mais importante das vias aéreas. A traquéia age como um órgão de defesa devido à DM. A DM ocorre por ação do batimento ciliar do epitélio respiratório que impele o muco que atapeta as vias respiratórias, carreando substâncias nocivas. Idealmente, a DM deve ser preservada em enxertos traqueais passíveis de utilização para transplante traqueal. Nosso intuito foi: 1) avaliar os efeitos da isquemia fria sobre a DM; e 2) avaliar a ação de soluções de preservação administradas por via tópica na manutenção da DM após isquemia fria. MÉTODOS: De 109 ratos Wistar foram obtidos 217 segmentos traqueais. Os segmentos foram distribuídos entre três grupos experimentais e um grupo Controle. Cada segmento foi submergido em LPD-glicose (grupo LPD), histidina-triptofano-cetoglutarato (grupo HTK) ou solução salina (grupo Salina). Avaliou-se a DM após 6,10,16 ou 24 horas de isquemia fria. No grupo Controle os segmentos foram analisados imediatamente após a extração, não havendo isquemia fria, nem submersão em soluções. A velocidade de transporte mucociliar (VTM) foi medida através de microscópio de luz, pela observação do movimento das partículas de muco na superfície dos segmentos traqueais. A freqüência de batimento ciliar (FBC) foi obtida pela sincronização entre o movimento ciliar observado pelo microscópio de luz e um estroboscópio. Em seguida, os segmentos foram corados com hematoxilina-eosina para analisar a integridade epitelial (IE) e a inflamação subepitelial (IS). Foi realizada análise quantitativa do muco intracelular por um programa de computador após coloração com azul de alcião (MI-AA) e PAS (MI-PAS). As amostras mais significativas foram analisadas qualitativamente por microscopia eletrônica de transmissão (ME). Foram realizadas duas análises: 1) grupo Controle e tempos de isquemia; e 2) grupo Controle e soluções de preservação (agrupado pelo tempo de isquemia). RESULTADOS: 1) grupo Controle e tempos de isquemia: O grupo controle foi melhor que os grupos submetidos a isquemia fria quanto à VTM (p=0,0001) e FBC (p=0,012). Contudo, não houve diferença na IE, IS e MI entre o grupo Controle e os demais grupos. 2) grupo Controle e soluções de preservação: O grupo controle apresentou melhor VTM que os grupos LPD, HTK e Salina após isquemia de 6h (p=0,001), 16h (p=0,009) e 24h (p=0,001). O grupo controle apresentou melhor FBC que os grupos LPD, HTK e Salina após isquemia de 24h (p=0,001). Não houve diferença entre os grupos na IE e IS. O grupo Controle apresentou melhor MI-AA que os grupos LPD após 16h (p=0,02) e HTK após 24h de isquemia (p=0,04). Não houve diferença entre os grupos à MI-PAS. À ME, o grupo Salina apresentou maiores alterações secundárias à isquemia do que os demais grupos. CONCLUSÕES: 1) A isquemia fria piora a DM; e 2) O uso de soluções de preservação administradas por via tópica não contribui para manutenção da DM após isquemia fria / INTRODUCTION: Tracheal transplantation is a challenging problem. Recent advances in graft revascularization, and reepithelialization renewed the interest on airway transplantation. Mucociliary clearance (MC) is the most important innate defense mechanism of the respiratory system. MC works by mucous transport carried out by ciliary beating function of the airway epithelium. Trachea acts as a defense organ in the respiratory system through the MC. Ideally, MC should be preserved in tracheal grafts used for transplantation. Preservation solutions improve organ preservation by decreasing ischemic injury. The purpose of the study was: 1) to evaluate the effects of cold ischemia on MC; and 2) to evaluate the impact of topically-applied preservation solutions on MC after cold ischemia. METHODS: From 109 male Wistar rats we obtained 217 tracheal segments. The segments were allocated to one of four groups. Segments were submerged in LPD-glucose (LPD group), histidine-tryptophan-ketoglutarate (HTK group), or saline solution (Saline group), and stored at 4C. MC was analyzed after 6, 10, 16 or 24h of ischemia. Control group have only segments that were analyzed right after extraction, not submitted to cold ischemia or submersion in preservation solutions. The mucociliary transport velocity (MTV) was measured by observation of mucous particle under the surface of the segments, through a light microscope. Ciliary beating frequency (CBF) was achieved by synchronization between cilia movement and a stroboscope flashlight. Tracheas were stained with hematoxylin-eosin in order to analyze the epithelial integrity (EI) and the subepithelial inflammation (SI). A quantitative analysis of the intracellular mucus stained with alcian blue (IM -AB) and PAS (IM-PAS) was achieved by a software. The most significant samples of the tracheal segments were qualitatively analyzed by transmission electronic microscopy (TEM). Two analyses were made: 1) Control group and ischemic time; and 2) Control group and preservation solutions. RESULTS: 1) Control group and ischemic time: Control group had better VTM (p=0,0001) and CBF (p=0,012) than the groups submitted to cold ischemia. However, there was no difference among Control group and the other groups on EI, SI, IM-AB, and IM-PAS. 2) Control group and preservation solutions: Control group showed better MTV than the LPD, HTK, and Saline groups after 6h (p=0,001), 16h (p=0,009) and 24h (p=0,001) of cold ischemia. Control group showed better CBF than the LPD, HTK, and Saline groups after 24h of ischemia (p=0,001). There was no difference among groups on EI and SI. Control group showed better IM-AB than both the LPD group after 16h of cold ischemia (p=0,02), and the HTK group after 24h of cold ischemia (p=0,04). There was no difference among the groups on IM-PAS. TEM showed more findings of ischemic lesion on Saline group. CONCLUSIONS: 1) Cold ischemia impairs MC; and 2) Topically-applied preservation solutions do not ameliorate MC after cold ischemia

EINLEITUNG: Eine Trachealrekonstruktion bedingt Komplikationen wie z.B. Infektionen und Stenosierungen durch Granulationsgewebe. Diese werden durch ein differenziertes respiratorisches Epithel, das eine mukoziliäre Clearance ermöglicht, deutlich reduziert. Die Basalzellen gelten als die Vorläuferzellen des humanen respiratorischen Epithels (HRE), d.h. sie können sich teilen und besitzen das Potenzial zur Differenzierung. Durch die magnetische Zellseparation (MACS) sollen Vorläuferzellen aus dem HRE angereichert und anschließend kultiviert werden. METHODEN: Die Conchae nasales inferiores von 80 Patienten (mittleres Alter 40 ± 14 Jahre) dienen als Zellquelle für HRE-Zellen, die mittels enzymatischen Verdaus mit Dispase II (2,4 U/ml) aus dem Gewebeverband isoliert werden. Die Kultivierung der HRE-Zellen erfolgt auf Kollagen-A-beschichteten Kulturgefäßen in serumfreiem AECG-Medium. Die Bindungsspezifität von verschiedenen extrazellulären Zellmarkern wie GSA I B4, CD44S und CD44v6 wird immunhistochemisch überprüft. Dabei erweist sich nur CD44v6 als spezifisch für Basalzellen. Die Vorläuferzellen aus dem HRE-Zellgemisch werden durch monoklonale Antikörper gegen CD44v6 und Goat-Anti-Mouse-Microbeads magnetisch konjugiert. Anschließend werden sie mittels MACS positiv selektiert. ERGEBNISSE: Die Präparation der Nasenmuscheln ergibt Einzelzellsuspensionen aus vitalen HRE-Zellen (Vitalität > 80%, n = 30). Eine Beschichtung der Kulturgefäße mit Kollagen A steigert die Adhärenz der HRE-Zellen signifikant (p < 0,0145, n = 5). Die Proliferationskinetik der HRE-Zellkulturen lässt sich durch die Populationsverdoppelungszeit charakterisieren (tPD = 23 ± 3h, n = 3). Während eines Monats wird die Proliferationskapazität der HRE-Zellen durch Zellvermehrung (383fach, n = 6) ermittelt. Die magnetische Separation ergibt eine Zellfraktion (20 ± 2%, n = 5), die sich positiv zu CD44v6 verhält. Anschließend werden die separierten Zellen eine Woche auf Kollagen A kultiviert, wobei sie alle ein adäquates Proliferationsverhalten aufweisen. SCHLUSSFOLGERUNG: Die Ergebnisse zeigen, dass CD44v6 ein spezifischer Marker für Basalzellen ist, der sich für die Anreicherung einer positiven Zellfraktion mittels MACS eignet. In weiteren Studien muss überprüft werden, inwiefern eine solche magnetisch separierte Population aus Basalzellen die Besiedelung eines Trachealersatzes mit einem differenzierten respiratorischen Epithel ermöglicht. / OBJECTIVE: Common problems affecting patients with tracheal replacement are infections and stenosis caused by granulation tissue. These complications can be minimized by establishing a differentiated respiratory epithelium, which facilitates mucocilliary clearance. The basal cells are regarded as the progenitor cells of the human respiratory epithelium (HRE). They are known to divide and possess the ability to differentiate. These cells can be enriched by means of magnetic cell sorting (MACS) for the purpose of cultivation. METHODS: The inferior nasal turbinates of 80 patients (mean age 40 ± 14 years) are used as cell source. The HRE-cells are isolated by a standard preparation using an enzymatic digestion with Dispase II (2,4 U/ml). The HRE-cells are plated on culture dishes coated with Collagen A in serum-free AECG-Medium. Several extracellular cell markers including GSA I B4, CD44S and CD44v6 are tested by immunohistochemistry. Only CD44v6 shows specific staining of basal cells. The progenitor cells of mixed single cell suspensions of HRE-cells are marked with monoclonal antibodies against CD44v6 and are conjugated with Goat-Anti-Mouse-Microbeads. Enrichment of progenitor cells is achieved by MACS using a positive selection protocol. RESULTS: The preparation of the nasal turbinates yields viable single cell suspensions of HRE-cells (viability > 80%, n = 30). Adhesion of HRE-cells is enhanced significantly (p < 0,0145, n = 5) by coating the culture dishes with Collagen A. The kinetics of proliferation of HRE-cell-cultures can be characterized by the population doubling time (tPD = 23 ± 3h, n = 3). In the course of one month the capacity of proliferation is approximated by cell expansion (383fold, n = 6). Magnetic cell sorting results in a cell fraction (20 ± 2%, n = 5) positive for CD44v6. The separated cells are cultured on Collagen A for one week, where they all show adequate proliferation. CONCLUSIONS: The results indicate that CD44v6 is a specific marker for basal cells and enables the enrichment of a positive cell fraction via application of MACS. Further studies will be required to investigate the potential of such a magnetically separated population of basal cells to generate a differentiated respiratory epithelium on a tracheal prosthesis.

Os primeiros indícios de tentativas de abordagem e manejo da via aérea (VA) datam de cerca de 4000 anos. A intubação traqueal (IT) consiste na introdução de um tubo na luz da traquéia, e é responsável por salvar muitas vidas. O manejo da VA nos serviços de emergência é um dos principais desafios e seguramente um dos momentos mais críticos do cuidado com o paciente grave. As principais complicações e efeitos adversos da IT decorrem da laringoscopia direta e da introdução do tubo traqueal na VA. A sequência rápida de intubação (SRI) é a realização do procedimento de IT através de uma abordagem organizada que envolve a utilização de agentes sedativos, analgésicos e bloqueador neuromuscular. A SRI tem por objetivo diminuir ou limitar os efeitos adversos do procedimento de IT, em especial da laringoscopia direta. A SRI é o método de escolha na maioria dos procedimentos de IT de emergência em pediatria na literatura internacional. Os registros de dados sobre o manejo da VA em serviços de emergência pediátricos no Brasil são raros e não abordam a SRI como técnica de IT. Dessa forma os objetivos do presente estudo foram descrever a experiência do pronto-socorro de um hospital pediátrico de atendimento terciário com o uso da SRI, e detectar possíveis fatores associados ao sucesso da SRI. Para tanto foi realizado estudo prospectivo observacional tipo \"coorte\" de julho de 2005 a dezembro de 2007, onde foram coletados os dados relacionados a todas as ITs realizadas no pronto-socorro do Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (ICr-HCFMUSP). Foram incluídos no estudo todos os pacientes que foram submetidos a SRI. Foi considerado IT com sucesso aquela realizada na primeira tentativa. O registro dos dados foi realizado pelo profissional que participou diretamente do procedimento em formulário específico. Durante o período de estudo ocorreram 117 ITs, sendo que 84% delas foram realizadas sob SRI; a idade dos pacientes variou de 29 dias a 17 anos (mediana=4,4anos) e 60% eram do sexo masculino; setenta e nove por cento eram portadores de patologias de base, sendo 21% doenças neurológicas, 18% oncológicas e 8% respiratórias; a insuficiência respiratória aguda foi a causa imediata da IT em 40% dos procedimentos e alteração do nível de consciência e choque em 20% e 18% respectivamente; todas as ITs foram realizadas no pronto-socorro e por um dos médicos da equipe; a taxa de sucesso foi de 39%; o residente de pediatria do segundo ano foi o responsável por 74% das ITs, e com taxa de sucesso de 35%; foi realizada ventilação com pressão positiva em 74% dos procedimentos, sendo menor a sua utilização entre os pacientes que foram intubados com sucesso (21 versus 49 p=0,002). O midazolam foi o sedativo de escolha, utilizado em 80% dos procedimentos, e o rocurônio foi o bloqueador neuromuscular em 100% dos procedimentos; complicações decorrentes da SRI foram descritas em 75 (80%) dos procedimentos, sendo queda da saturação de oxigênio relatada em 47% do total, e significativamente menor nos pacientes que foram intubados com sucesso (p<0.001); dificuldades relativas à IT foram menos relatadas nos procedimentos realizados com sucesso (p<0,001). Em conclusão, pode-se afirmar que a SRI foi o método de escolha nas ITs realizadas no pronto-socorro do ICr-HCFMUSP, que a população que necessitou de manejo da via aérea foi composta em sua grande maioria por pacientes portadores de doenças de base com problemas respiratórios e que, complicações do procedimento de SRI são mais frequentes quando há necessidade de maior número de tentativas de laringoscopia direta. / The first signs of attempts to approach and manage airways date from about 4000 years. The tracheal intubation (TI) consists in to introduce a tube in the trachea lumen and it is responsible for saving many lives. The airway management in the emergency services is one of the most challenges and critical moments of care for the critically ill patient. The major complications and adverse effects of TI stem from the direct laryngoscopy and tracheal tube introduction into the airway. The Rapid Sequence Intubation (RSI) is the actual procedure of TI through an organized approach that involves the use of sedative agents, analgesics and neuromuscular blocker. The objective of SRI is to minimize and limit the main adverse effects of the TI procedure and in special of the direct laryngoscopy. SRI is the method of choice in most of TI procedures in emergency pediatrics in the international literature. The data records on airway management in pediatric emergency services are rare and do not address the SRI as a technique to perform TI. The objectives of this study were to describe the experience of a pediatric tertiary care emergency department with the use of RSI, and identify possible factors associated with the success of RSI. For this, a prospective observational study type \"cohort\" was conducted from July 2005 through December 2007, where all data related to TI performed in the emergency room of the Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (ICr-HCFMUSP) was collected. The study included all patients who underwent to RSI. Intubation was considered successful when it was performed on the first try. Data registration was done by the professional who directly participated in the procedure in a specific form. During the study period 117 tracheal intubations were performed, and 84% of these events were held under RSI; the patients\' ages ranged from 29 days to 17 years (median = 4.4 years) and 60 % were male; seventy-nine percent of patients had underlying diseases, 21% of them were neurological diseases, 18% cancer and 8% respiratory diseases; the acute respiratory failure was the immediate cause of TI in 40% of the procedures and altered level of consciousness and shock in 20% and 18% respectively; all TIs were performed in the emergency room by emergency physician with success rate of 39%; the pediatric resident\'s from the second year was responsible for 74% of the TIs, and with a success rate of 35%; positive pressure ventilation was performed in 74% of procedures, their use was lower among patients who were successfully intubated (21 vs. 49 p = 0.002); Midazolam was chosen as a sedative in 80% of procedures, and rocuronium as a neuromuscular blocking agent in 100% of procedures; Complications from the procedure of TI have been described in 75 (80%) of procedures, where a decrease in oxygen saturation was reported by 47% and significantly lower in patients who were successfully intubated (p <0.001). Difficulties related to TI were reported less in procedures performed with success (p <0.001). In conclusion, it can be stated that RSI was the method of choice in TI performed in the emergency room of ICr-FMUSP, that the patients who required airway management was composed mostly of patients with underlying diseases with respiratory problems and that complications of the RSI procedure are more frequent when there is need for a higher number of direct laryngoscopy attempts.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 celsomurilonmdefaria_dissert.pdf: 1426679 bytes, checksum: 62fc4b90d691c716aef67c9e6590368e (MD5) Previous issue date: 2011-11-22 / Introduction: the utilization of endoprosthesis has its main indication in the neoplasic obstructions do not surgically treatable. The foreign industry dependence is one of the barriers we found for the broad utilization of such devices. The relevance of this research is the development of a national prosthesis from easy access and low cost. Objective: to assess the biocompatibility of nitinol endoprosthesis with polyurethane in the rabbits trachea. Material and Method: Seventeen rabbits were studied from the New Zealand breed (Oryctolagus Sylvilagus), eight male and five female, with an average weight of 3255g (from 2570 to 4270g). The endoprosthesis were applied orally through laringoscopy, under general anesthesia and released in the middle third of the trachea. Radiological study was made to assure the placement of the endoprosthesis that allowed to compare the index of migration of the endoprosthesis in millimeters. The proposed time segment was 30 days. The microscopic variables study was proceeded: dilatation, incorporation and granolomatous tissue and histological cuts from the tracheal and lungs segments for microscopic study. The histological study measured the inflammatory process, the parietal alterations and the kind of epithelium observed in the tracheal bed. Results: Thirteen animals were included in the final study. The average segment time was 26 days (15 to 35 days in observation). Six animals underwent a radiological study during euthanasia and it was demonstrated displacement with migration of the prosthesis for the distal trachea in five animals. There was absence in one. It was shown the prosthesis had a complete expansion in seven animals and partial expansion in six. The incorporation of prosthesis in the tracheal lumen was observed in two animals and adhered in eleven. Granulomatous tissue was present in ten animals and absent in three. The histological study of the mucosa and submucosa showed inflammatory process predominantly of Polymorphonuclear cells as in the contact region with the prosthesis as in the proximal. The depth of the inflammatory process in the tracheal wall was larger in the tracheal area in contact with the prosthesis. The alterations of the respiratory epithelium: the metaplasia parameter was the most frequent in the area without contact with the prosthesis. Corrosion and ulceration were predominant in the area in contact with the prosthesis. The metaplasia parameter was the most frequent in the area in contact with the prosthesis. Conclusion: the nitinol endoprosthesis auto-expandable covered with polyurethane, produced by Braile Biomédica and implanted in the trachea of rabbits was easy to apply and liberation in the tracheal lumen. The endoprosthesis recovered with polyurethane showed in radiographic assessment distal migration, good radial expandability and formation of granuloma tissue. It was also observed an inflammatory process predominantly acute and restricted to the superficial portions of the trachea. The most frequent epithelium alterations in contact with the prosthesis were ulceration and regenerative hyperplasia. / Introdução: a utilização de endoprótese tem a principal indicação nas obstruções neoplásicas e nas obstruções não tratáveis cirurgicamente. A dependência da indústria estrangeira é uma das barreiras para utilização ampla destes dispositivos. A relevância deste trabalho é o desenvolvimento de uma prótese nacional de fácil acesso e baixo custo. Objetivo: avaliar endoprótese de nitinol revestida com poliuretano, na traqueia de coelhos. Material e Método: foram estudados 17 coelhos, da raça Nova Zelândia (Oryctolagus Cuniculus). Oito machos e nove fêmeas, com peso médio de 3522g (de 2570 a 4270g). As endopróteses foram aplicadas via oral, por meio de laringoscopia, sob anestesia geral, e liberadas no terço médio das traqueias. Realizou-se estudo radiológico para assegurar a posição da endoprótese que permitiu comparar o índice de migração da endoprótese em milímetros. O tempo proposto de seguimento foi de 30 dias. Procedeu-se ao estudo das variáveis macroscópicas: dilatação, incorporação e tecido de granulação e cortes histológicos dos segmentos traqueais e pulmonares para estudo microscópico. O estudo histológico mensurou o processo inflamatório, as alterações parietais e o tipo de epitélio observado no leito traqueal. Resultados: 13 animais foram incluídos no estudo definitivo. O tempo médio de seguimento foi 26 (15 a 35) dias em observação. Em seis animais submetidos a estudo radiológico por ocasião da eutanásia, demonstrou-se deslocamento com migração da prótese para traqueia distal, em cinco; ausência de migração em um. Demonstrou-se que a prótese tinha expansão completa em sete animais e parcial em seis. A incorporação da prótese na luz traqueal foi observada em dois animais, e aderido em 11. Tecido de granulação esteve presente em dez animais e ausente em três. O estudo histológico da mucosa e submucosa demonstrou processo inflamatório com predomínio de polimorfonucleares tanto na região em contato com a prótese quanto na proximal. A profundidade do processo inflamatório na parede traqueal foi maior na área traqueal em contato com a prótese. Das alterações do eptélio respiratório, o parâmetro metaplasia foi o mais frequente na área sem contato com a prótese. Corrosão e ulceração predominaram na área em contato com a prótese. Conclusões: A escolha do coelho no desenho do presente estudo prejudicou o resultado. Trata-se de estudo pioneiro tanto na utilização de coelho para estudo de endoprótese, quanto no desenvolvimento de endoprótese metálica autoexpansível nacional. As dificuldades foram naturais deste pioneirismo, mas prejudicaram o resultado final. A endoprótese autoexpansível de nitinol recoberta de poliuretano, produzida pela Braile Biomédica Ltda, (Brasil) e implantada na traqueia de coelhos, demonstrou-se de fácil aplicação e liberação na luz traqueal. Apresentou elevada taxa de migração, boa expansibilidade radial. Verificou-se alta frequência na formação de tecido de granulação e baixa permeabilidade. Observou-se ainda processo inflamatório predominantemente agudo e restrito ás porções superficiais da traquéia. As alterações epiteliais mais freqüentes em contato com a prótese foram ulceração e hiperplasia regenerativa.

Os primeiros indícios de tentativas de abordagem e manejo da via aérea (VA) datam de cerca de 4000 anos. A intubação traqueal (IT) consiste na introdução de um tubo na luz da traquéia, e é responsável por salvar muitas vidas. O manejo da VA nos serviços de emergência é um dos principais desafios e seguramente um dos momentos mais críticos do cuidado com o paciente grave. As principais complicações e efeitos adversos da IT decorrem da laringoscopia direta e da introdução do tubo traqueal na VA. A sequência rápida de intubação (SRI) é a realização do procedimento de IT através de uma abordagem organizada que envolve a utilização de agentes sedativos, analgésicos e bloqueador neuromuscular. A SRI tem por objetivo diminuir ou limitar os efeitos adversos do procedimento de IT, em especial da laringoscopia direta. A SRI é o método de escolha na maioria dos procedimentos de IT de emergência em pediatria na literatura internacional. Os registros de dados sobre o manejo da VA em serviços de emergência pediátricos no Brasil são raros e não abordam a SRI como técnica de IT. Dessa forma os objetivos do presente estudo foram descrever a experiência do pronto-socorro de um hospital pediátrico de atendimento terciário com o uso da SRI, e detectar possíveis fatores associados ao sucesso da SRI. Para tanto foi realizado estudo prospectivo observacional tipo \"coorte\" de julho de 2005 a dezembro de 2007, onde foram coletados os dados relacionados a todas as ITs realizadas no pronto-socorro do Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (ICr-HCFMUSP). Foram incluídos no estudo todos os pacientes que foram submetidos a SRI. Foi considerado IT com sucesso aquela realizada na primeira tentativa. O registro dos dados foi realizado pelo profissional que participou diretamente do procedimento em formulário específico. Durante o período de estudo ocorreram 117 ITs, sendo que 84% delas foram realizadas sob SRI; a idade dos pacientes variou de 29 dias a 17 anos (mediana=4,4anos) e 60% eram do sexo masculino; setenta e nove por cento eram portadores de patologias de base, sendo 21% doenças neurológicas, 18% oncológicas e 8% respiratórias; a insuficiência respiratória aguda foi a causa imediata da IT em 40% dos procedimentos e alteração do nível de consciência e choque em 20% e 18% respectivamente; todas as ITs foram realizadas no pronto-socorro e por um dos médicos da equipe; a taxa de sucesso foi de 39%; o residente de pediatria do segundo ano foi o responsável por 74% das ITs, e com taxa de sucesso de 35%; foi realizada ventilação com pressão positiva em 74% dos procedimentos, sendo menor a sua utilização entre os pacientes que foram intubados com sucesso (21 versus 49 p=0,002). O midazolam foi o sedativo de escolha, utilizado em 80% dos procedimentos, e o rocurônio foi o bloqueador neuromuscular em 100% dos procedimentos; complicações decorrentes da SRI foram descritas em 75 (80%) dos procedimentos, sendo queda da saturação de oxigênio relatada em 47% do total, e significativamente menor nos pacientes que foram intubados com sucesso (p<0.001); dificuldades relativas à IT foram menos relatadas nos procedimentos realizados com sucesso (p<0,001). Em conclusão, pode-se afirmar que a SRI foi o método de escolha nas ITs realizadas no pronto-socorro do ICr-HCFMUSP, que a população que necessitou de manejo da via aérea foi composta em sua grande maioria por pacientes portadores de doenças de base com problemas respiratórios e que, complicações do procedimento de SRI são mais frequentes quando há necessidade de maior número de tentativas de laringoscopia direta. / The first signs of attempts to approach and manage airways date from about 4000 years. The tracheal intubation (TI) consists in to introduce a tube in the trachea lumen and it is responsible for saving many lives. The airway management in the emergency services is one of the most challenges and critical moments of care for the critically ill patient. The major complications and adverse effects of TI stem from the direct laryngoscopy and tracheal tube introduction into the airway. The Rapid Sequence Intubation (RSI) is the actual procedure of TI through an organized approach that involves the use of sedative agents, analgesics and neuromuscular blocker. The objective of SRI is to minimize and limit the main adverse effects of the TI procedure and in special of the direct laryngoscopy. SRI is the method of choice in most of TI procedures in emergency pediatrics in the international literature. The data records on airway management in pediatric emergency services are rare and do not address the SRI as a technique to perform TI. The objectives of this study were to describe the experience of a pediatric tertiary care emergency department with the use of RSI, and identify possible factors associated with the success of RSI. For this, a prospective observational study type \"cohort\" was conducted from July 2005 through December 2007, where all data related to TI performed in the emergency room of the Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (ICr-HCFMUSP) was collected. The study included all patients who underwent to RSI. Intubation was considered successful when it was performed on the first try. Data registration was done by the professional who directly participated in the procedure in a specific form. During the study period 117 tracheal intubations were performed, and 84% of these events were held under RSI; the patients\' ages ranged from 29 days to 17 years (median = 4.4 years) and 60 % were male; seventy-nine percent of patients had underlying diseases, 21% of them were neurological diseases, 18% cancer and 8% respiratory diseases; the acute respiratory failure was the immediate cause of TI in 40% of the procedures and altered level of consciousness and shock in 20% and 18% respectively; all TIs were performed in the emergency room by emergency physician with success rate of 39%; the pediatric resident\'s from the second year was responsible for 74% of the TIs, and with a success rate of 35%; positive pressure ventilation was performed in 74% of procedures, their use was lower among patients who were successfully intubated (21 vs. 49 p = 0.002); Midazolam was chosen as a sedative in 80% of procedures, and rocuronium as a neuromuscular blocking agent in 100% of procedures; Complications from the procedure of TI have been described in 75 (80%) of procedures, where a decrease in oxygen saturation was reported by 47% and significantly lower in patients who were successfully intubated (p <0.001). Difficulties related to TI were reported less in procedures performed with success (p <0.001). In conclusion, it can be stated that RSI was the method of choice in TI performed in the emergency room of ICr-FMUSP, that the patients who required airway management was composed mostly of patients with underlying diseases with respiratory problems and that complications of the RSI procedure are more frequent when there is need for a higher number of direct laryngoscopy attempts.