Utilização de perfluorocarbono vaporizado como método de proteção pulmonar em diferentes modelos animais de lesão pulmonar

Abstract

A lesão de isquemia-reperfusão (IR) está diretamente relacionada à formação de espécies reativas de oxigênio (ROS), lesão das células endoteliais, aumento da permeabilidade vascular e ativação de neutrófilos e plaquetas, citocinas e o sistema complemento. Diversos estudos confirmaram a destruição dos metabolitos tóxicos de oxigênio produzidos e o seu papel na fisiopatologia de diferentes processos, como intoxicação por oxigênio, inflamação e lesão isquêmica. Devido aos diferentes graus de danos nos tecidos resultantes do processo de isquemia e subsequente reperfusão, vários estudos em modelos animais têm-se centrado na prevenção de lesões por IR e métodos de proteção pulmonar. 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 subtâncias que podem proteger os pulmões em diferentes contextos do transplante pulmonar. Primeiramente, estudamos um modelo de preservação pulmonar em ratos utilizando diferentes tempos de isquemia fria e verificando qual o potencial de preservação pulmonar iríamos obter com a utilização do PFC vaporizado como terapia adjuvante para melhorar a viabilidade do órgão comparado com a utilização exclusiva da solução de preservação pulmonar convecional (baixa concentração de potássio e dextran - LPD) . Este primeiro estudo envolveu 8 grupos, os pulmões foram preservados por 3, 6, 12 e 24 horas. Usando uma dose de 7ml/kg de PFC, houve um aumento significativo na atividade antioxidante da enzima superóxido dismutase (SOD) e uma melhora histológica nos pulmões do animais tratados com PFC vaporizado. Então, verificando que o PFC possuia benefícios na preservação pulmonar, utilizamos um modelo experimental de isquemia e reperfusão em 13 ratos. Analisamos os efeitos do PFC na morte celular, na resposta inflamatória e no estresse oxidativo. Observou-se que o uso de PFC vaporizado reduziu significativamente a expressão do NF-қB, interleucina-6, caspase 3, iNOS, elevou os níveis de SOD, bem como reduziu a lesão pulmonar na análise histológica. Em conclusão, o uso de PFC vaporizado como adjuvante à estratégia de preservação atual, mostrou maior proteção ao enxerto e reduziu os efeitos deletérios ocasionados pela lesão de isquemia-reperfusão.

Ischemia-reperfusion (IR) injury is directly related to the formation of reactive oxygen species (ROS), endothelial cell injury, increased vascular permeability, and activation of neutrophils and platelets, cytokines and complement system. Several studies have confirmed the harmful effects of the oxygen metabolites produced and their role in the pathophysiology of different processes, such as oxygen poisoning, inflammation and ischemic injury. Due to the different degrees of tissue damage resulting from the process of ischemia and subsequent reperfusion, several studies in animal models have focused on the prevention of IR injury and methods of lung protection. Perfluorocarbons (PFCs) are substances with unique physical and chemical properties, such as recruitment of collapsed alveoli, improvement of gas exchange, protection of lung structure, anti-inflammatory and anti-oxidant activities. These characteristics make PFCs as potential subtances that can protect the lungs in different contexts of lung transplantation Firstly, we studied a model of pulmonary preservation in rats using different times of cold ischemia and verifying the potential effects of vaporized PFC on pulmonary preservation as an adjuvant substance to improve organ viability. We used in one group exclusivelly convetional lung preservation solution (Low concentration of potassium and dextran - LPD) and in the other the association of vaporized PFC and LPD. This first study involved 8 groups, the lungs were preserved for 3, 6, 12 and 24 hours. Using a 7ml / kg dose of PFC, there was a significant increase in the antioxidant activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD) and a histological improvement in the lungs of animals treated with vaporized PFC. Therefore, by checking that PFC had benefits in lung preservation, we used an experimental model of ischemia and reperfusion in rats. We analyzed the effects of PFC on cell death, inflammatory response and oxidative stress. It was observed that the use of vaporized PFC significantly reduced the 15 expression of NF-қB, interleukin-6, caspase 3, iNOS, elevated SOD levels, as well as reduced histological lung injury score. In conclusion, the use of vaporized PFC as adjuvant to the current preservation strategy improved both graft preservation and reduced deleterious effects caused by ischemia-reperfusion injury.