Desenvolvimento de diferentes graus de enfisema pulmonar induzido por elastase em camundongos

Abstract

O uso de modelos murinos de enfisema pulmonar é importante para testar diferentes estratégias terapêuticas. Dependendo do grau de dano pulmonar, algumas terapias resultam em diferentes efeitos. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo murino de enfisema induzido por diferentes doses de elastase a fim de produzir diferentes graus de severidade. Foram testadas três diferentes doses de elastase (0,1U, 0,15U e 0,2U), administradas uma vez por semana durante quatro semanas, por via intratraqueal. Foram medidas mecânica pulmonar (pletismografia), diâmetro alveolar médio e fração de área ocupada por fibras colágenas e elásticas em camundongos fêmeas C57BL/6. Este estudo foi realizado no Centro de Pesquisa Experimental do Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Observamos aumento na resistência pulmonar com maior dose de elastase (0,2U) [2,02(1,67; 2,34) cmH2O.s/ml; p=0,008]. . No mesmo grupo, volume corrente e ventilação minuto reduziram. O pico de fluxo expiratório aumentou significativamente nos grupos tratados com 0,15U e 0,2U. Nenhuma alteração significativa foi observada na complacência pulmonar dinâmica. O diâmetro alveolar médio foi maior nos grupos com 0,15U e 0,2U de elastase demonstrando a destruição dos espaços alveolares [E15: 30,31(26,65;43,13)μm and E20: 49,49(31,67;57,71)μm; p<0,0001). . A fração de área ocupada por fibras colágenas e fibras elásticas foi menor nos animais que receberam 0,2U de elastase. Concluímos que quatro instilações intratraqueais de 0,2U de elastase, uma vez por semana induzem alterações na função pulmonar e na histologia, sugerindo um modelo experimental de enfisema pulmonar severo, enquanto que doses menores resultam somente em modificações histológicas.

The use of murine models of emphysema is important to test different therapeutic strategies. Depending on the degree of lung damage some therapies result in different effects. The aim of this study was to develop a murine model of emphysema induced by different doses of elastase in order to produce different degrees severity. We tested three doses of elastase (0.1 U, 0.15 U and 0.2 U) administered once a week for four weeks intratracheally. Lung mechanics (plethysmography), mean linear intercept and the fraction area occupied by collagen and elastic fibers were measured in female C57BL/6 mice. This study was conducted at the Experimental Research Center, Hospital de Clínicas de Porto Alegre. We observed an increase in lung resistance with higher dose of elastase (0.2 U) [2.02(1.67; 2.34) cmH2O.s/ml; p=0.008]. In the same group, tidal volume and minute ventilation reduced. Peak expiratory flow increased significantly in groups treated with 0.15 U and 0.2 U. No significant changes in dynamic lung compliance were observed. Mean linear intercept was higher with 0.15 U and 0.2 U elastase, demonstrating the destruction of the alveolar spaces [E15: 30.31(26.65;43.13)μm and E20: 49.49(31.67;57.71)μm; p<0.0001). The fraction area occupied by collagen and elastic fibers was lower in the animals that received 0.2 U elastase. We concluded that four intratracheal instillations with 0.2 U elastase, once a week induced changes in lung function and in histology, suggesting an experimental model of severe pulmonary emphysema whereas lower doses resulted in only histological modifications.