Participação do L-NAME, da L-arginina e da N-acetilcisteína no enfisema pulmonar induzido por fumaça de cigarro em camundongos

O óxido nítrico (NO) constitui um dos mais importantes mediadores intra e extracelulares e tem sido descrita sua participação tanto em processos biológicos como patológicos. Nosso objetivo foi verificar se o aumento ou a diminuição do óxido nítrico apresenta um efeito benéfico na proteção do tecido pulmonar no enfisema pulmonar induzido por fumaça de cigarro em camundongos. Para tanto, utilizamos o L-NAME (inibidor do NO), a L-arginina (substrato para a formação do NO) e os comparamos com a N-acetilcisteína (utilizada no tratamento da DPOC). Foram utilizados 65 camundongos C57BL/6 machos. Cinquenta animais foram divididos em grupos controle, fumaça de cigarro (FC), fumaça de cigarro + L-NAME (FC+LN), fumaça de cigarro + L-arginina (FC+LA), fumaça de cigarro + N-acetilcisteína (FC+NAC) (n=10, por grupo). Durante sessenta dias 40 animais foram expostos a 12 cigarros comerciais por dia, 3 vezes ao dia. Os grupos controle e FC foram submetidos à gavagens orogástricas com o veículo. Os grupos FC+LN, FC+LA, FC+NAC receberam gavagens diárias de L-NAME (60 mg/kg), L-arginina (120 mg/kg) ou NAC (200 mg/kg) respectivamente. Quinze animais (n = 5, por grupo) foram expostos ao ar ambiente e tratados apenas com L-NAME, L-arginina e NAC. Realizamos a análise do perfil das células do lavado broncoalveolar após o sacrifício. O pulmão direito foi removido para as análises histológicas do alargamento dos espaços aéreos determinado pela medida do diâmetro alveolar médio (Lm) e da densidade de superfície (Sv) dos septos alveolares. Os pulmões esquerdos foram removidos e homogeneizados para a as análises da atividade enzimática (SOD, CAT e MPO) e do sistema glutationa (GSH/GSSG), para a análise dos valores de nitrito e da expressão de 4-HNE, MMP-12, NE, TIMP-1, TIMP-2. Nossos resultados apontam que o L-NAME tem uma ação voltada para a matriz extracelular (via protease-antiprotease), enquanto que a L-arginina possui uma ação voltada para os oxidantes, assim como a NAC. Porém a NAC atua aumentando os níveis de glutationa, o que interfere diretamente nos oxidantes (via oxidante-antioxidante), enquanto a L-arginina interfere aumentando o burden oxidativo concomitante a um aumento da velocidade de ação dos oxidantes o que aumenta as células inflamatórias, mas diminui seu tempo de ação permitindo uma maior proteção. Concluímos que tanto o favorecimento para a produção e liberação do NOatravés da administração da L-arginina quanto a inibição do NOpela utilização do L-NAME foi eficiente na proteção do pulmão, apesar de não terem alcançado um resultado tão bom quanto a NAC.

Nitric oxide (NO) represents one of the most important intra and extracellular mediators/messengers. It takes part in both biologic and pathologic processes. This study aimed to verify NO role in pulmonary emphysema induced by cigarette smoke (CS) in mice. So L-NAME (LN) (a NOinhibitor) and L-arginine (LA) (a substract for NO formation) were analyzed and compared to N-acetylcysteine (NAC) (which is used in COPD treatment). A total of 65 C57BL/6 male mice were used. Fifty of them were divided in control, cigarette smoke (CS), cigarette smoke + L-NAME (CS+LN), cigarette smoke + L-arginin (CS+LA) and cigarette smoke + N-acetylcysteine (CS+NAC) groups (n = 10, each group). Forty animals were exposed to 12 commercial cigarettes 3 times a day for sixty days. Control and CS groups were submitted to orogastric gavages with saline. FC+LN, FC+LA, FC+NAC groups received daily gavages with L-NAME (60 mg/kg), L-arginine (120 mg/kg) and NAC (200 mg/kg) respectively. Fifteen animals (n=5, each group) were exposed to ambient air and treated with L-NAME, L-arginine and NAC alone. Cell profile of bronchoalveolar lavage was analyzed and the right lung was removed in order to perform histological analysis of air space enlargement. This was done measuring median alveolar diameter (Lm) and total alveolar septal volume (Sv) of alveolar septa. Left lungs were removed and homogenized to perform enzymatic activity (SOD, CAT and MPO) and glutathione ratio analysis (GSH/GSSG). Besides it, nitrite values and the expression of 4-HNE, MMP-12, NE, TIMP-1 and TIMP2 were also performed. L-arginine administration favored NOproduction and release, while L-NAME use inhibited. Briefly, we suggest L-NAME action to be directed to extracellular matrix (via proteinase-antiproteinase), while L-arginine action is directed to oxidants, similar to NAC. Our results showed that NAC acts raising glutathione levels which interfere directly with oxidants (via oxidant-antioxidant) while L-arginine acts raising oxidative burden at the same time it raises oxidants time of action. This also increases inflammatory cell numbers, but decreases their time of action, allowing a longer remodeling period. In conclusion, NOand both effects were efficient in lung protection/remodeling, although this remodeling was not as effective as when NAC was administrated.