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Viabilidade da aplicação endobrônquica de perfluorocarbono líquido como método de proteção pulmonar em diferentes fases do transplante pulmonar em ratos

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Viabilidade da aplicação endobrônquica de perfluorocarbono líquido como método de proteção pulmonar em diferentes fases do transplante pulmonar em ratos

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Título Viabilidade da aplicação endobrônquica de perfluorocarbono líquido como método de proteção pulmonar em diferentes fases do transplante pulmonar em ratos
Autor Forgiarini Júnior, Luiz Alberto
Orientador Andrade, Cristiano Feijó
Data 2011
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Faculdade de Medicina. Programa de Pós-Graduação em Ciências Pneumológicas.
Assunto Fluorcarbonetos
Modelos animais
Preservação de órgãos
Ratos
Transplante de pulmão
Resumo O transplante pulmonar é uma terapia estabelecida para pacientes com doença pulmonar em estágio final. No entanto, sua principal limitação é o escasso número de doadores associado ao curto tempo de isquemia pulmonar. Numerosos estudos têm sido realizados para otimizar a técnica de preservação pulmonar e melhorar os resultados pós-transplante. Não obstante, no período pós-operatório imediato, os receptores podem apresentar complicações graves como a lesão de isquemia-reperfusão (IR), rejeição aguda e infecção. Isquemia-reperfusão induz a lesão pulmonar aguda sendo a principal causa de morbidade e mortalidade precoce após o transplante pulmonar, podendo levar rapidamente a falência do enxerto primário. Perfluorcarbono líquido (PFC) são substâncias com propriedades únicas físicas e químicas, tais como o recrutamento de alvéolos colapsados, melhora das trocas gasosas, a proteção da arquitetura pulmonar, atividades antiinflamatória e anti-oxidante. Estas características fazem dos PFCs potenciais substâncias que podem proteger os pulmões em diferentes contextos do transplante pulmonar. Usamos perfluorocarbono líquido (PFC) em um modelo experimental de isquemia e reperfusão pulmonar e transplante pulmonar em ratos. Primeiro, estudamos um modelo animal muito bem conhecido de lesão IR utilizando diferentes tempos de isquemia enfocando a apoptose, a fim de verificar qual o ponto de tempo iria apresentar os danos mais graves e potencialmente reversíveis de isquemia. Depois de confirmados 45 minutos como o período de lesões mais proeminentes com a potencial reversibilidade celular, estudamos os efeitos do PFC usando este modelo. O estudo envolveu três grupos: sham, isquemia e reperfusão e isquemia e reperfusão tratados com PFC. Houve um aumento significativo na atividade antioxidante da enzima superóxido dismutase (SOD) e uma redução significativa na expressão d o Fator Nuclear қB (NF-қB), caspase 3 e óxido nitrito sintase induzível (iNOS) no grupo tratado com PFC (p <0,05). Finalmente, usando um modelo de preservação pulmonar para transplante, testamos diferentes doses de PFC (3 e 7 ml/kg) durante períodos 2 específicos de isquemia pulmonar fria em comparação a um grupo controle de preservação pulmonar convecional (baixa concentração de potássio e dextran - Perfadex ®) . Os pulmões foram preservados por 3, 6, 12 e 24 horas. Usando uma dose de 7ml/kg de PFC, houve uma redução significativa na atividade 3 capase e expressão NFқB em 12 horas de preservação a frio. Por outro lado, o grupo controle apresentou a maior expressão de capase 3, neste ponto do tempo. Depois, analisou-se os efeitos da PFC em morte celular, resposta inflamatória e estresse oxidativo em enxertos de pulmão transplantado. Utilizamos 12 horas de preservação pulmonar com uma dose de 7 ml/kg de PFC em comparação a um grupo controle de preservação pulmonar no mesmo tempo. Observou-se que o uso de PFC endobrônquico reduziu significativamente a expressão do NF-қB, caspase 3, iNOS e nitrotirosina, bem como a lesão pulmonar histológica. Em conclusão, o uso de PFC endobrônquico como adjuvante à estratégia de preservação atual melhorou tanto a preservação do enxerto e da função pulmonar precoce após o transplante pulmonar, reduzindo os efeitos deletérios da isquemia-reperfusão.
Abstract Lung transplantation is an established therapy for patients with end-stage lung disease. However, its major limitation is the scarce number of donors associated to the short lung ischemic time. Numerous studies have been performed to optimize the technique of lung preservation and improve the results post transplantation. Nevertheless, in the early postoperative period, recipients may present with severe complications such as ischemia-reperfusion (IR) injury, acute rejection and infection. Ischemia-reperfusion induced acute lung injury is the major cause of early morbidity and mortality after lung transplantation and may rapidly lead to primary graft failure. Liquid perfluorcarbons (PFCs) are substances with unique physical and chemical properties such as recruitment of collapsed alveoli, improvement of gas exchange, protection of pulmonary architecture, anti-inflammatory and antioxidant activities. These characteristics make PFCs potential substances that may protect the lungs in different settings of lung transplantation. We used liquid perfluorocarbon (PFC) in an experimental model of pulmonary ischemia-reperfusion and lung transplantation in rats. First, we studied a very well-known animal model of IR injury using different ischemic times focusing on apoptosis in order to verify which time point would present the most severe and potentially reversible ischemic damage. After stablished fortyfive minutes as the period of more prominent injury with potential cell reversibility, we studied the effects of PFC using this model. The study involved three groups: sham, ischemia-reperfusion and ischemia-reperfusion treated with 4 PFC. There was a significant increase in antioxidant enzyme superoxide dismutase activity (SOD) and a significant reduction in Nuclear Factor қB (NF- қB), caspase 3 and inducible nitrite oxide synthase (iNOS) expression in PFC treated group (p<0.05). Finally, using a model of lung preservation for transplant, we tested different doses of PFC (3 and 7 ml/kg) during specific times of lung cold ischemia in comparsion to a control group of convetional lung preservation (low potassium dextran - Perfadex®). The lungs were preserved for 3, 6, 12 and 24 hours. Using a dose of 7ml/kg of PFC there was a significant reduction on capase 3 activity and NFқB expression at 12 hours of cold preservation. On the other hand, the control group presented the highest expression of capase 3 at this time point. Afterwards, we analized the effects of PFC on cell death, inflammatory response and oxidative stress on transplanted lung grafts. We used 12-hours preserved lungs with a dose of 7 ml/kg of PFC in comparsion to a control group of current lung preservation at the same time point. We observed that the use of endobronchial PFC significantly reduced the expression of NF-қB, caspase 3, iNOS and nitrotyrosine as well as histological lung injury. In conclusion the use of endobronchial PFC as an adjuvant to the current preservation strategy has improved both graft preservation and the early pulmonary function following lung transplantation, reducing the deleterious effects ischemia reperfusion injury.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/139401
Arquivos Descrição Formato
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