O envolvimento do estresse oxidativo e nitrosativo em modelo de doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) induzido por elastase

Esse estudo buscou investigar o papel do estresse oxidativo e nitrosativo no enfisema pulmonar induzido por elastase. Foram utilizados camundongos machos C57BL/6 submetidos a dois modelos de indução do enfisema por elastase pancreática suína (PPE): intratraqueal (i.t.) e intranasal (i.n.). No modelo intratraqueal a PPE foi instilada nas doses de 0,05 U ou 0,5 U/camundongo para avaliação temporal do enfisema 7, 14 e 21 dias após instilação de PPE. Em outra etapa, o papel da iNOS foi avaliado através da sua inibição farmacológica por aminoguanidina (AMG) 1% na água de beber ou pela sua exclusão genética em camundongos deficientes em iNOS que tiveram o enfisema induzido por 0,5 U PPE i.t. após 21 dias. No modelo intranasal a dose de PPE foi 3 U/camundongo para avaliação temporal do enfisema (1, 7, 14 e 21 dias após PPE). O papel do estresse oxidativo e nitrosativo foi avaliado com diferentes tratamentos antioxidantes na água de beber: tempol, apocinina+alopurinol, n-acetilcisteína, vitamina C+E, e aminoguanidina durante os 21 dias de indução do enfisema. Os grupos controles foram submetidos à instilação de salina. Lavado broncoalveolar, imunoensaios, análises bioquímicas de estresse oxidativo e ensaios morfométricos foram realizados nos pulmões dos animais. O enfisema foi histologicamente alcançado em 21 dias após 0,5 U PPE i.t., evidenciado pelo aumento do diâmetro alveolar médio Lm e da densidade de volume dos espaços alveolares - Vvair em comparação ao grupo controle. TNF-α foi aumentado em 7 e 14 dias após 0,5 U PPE comparados ao controle, concomitante com a redução de IL-10 nos mesmos períodos, comparados ao controle. O estresse oxidativo foi observado na fase inicial do enfisema, com aumento dos níveis de nitrito, TBARS e superóxido dismutase no grupo 7 dias após 0,5 U PPE (i.t.) quando comparados ao controle ao passo que no modelo intranasal as alterações típicas do estresse foram vistas no grupo 1 dia após 3 U de PPE. Atividade da glutationa peroxidase foi aumentada em todos os grupos PPE (i.t.). A exposição à 0,5 U PPE induziu o aumento da iNOS, eNOS e nitrotirosina, sendo revertido no grupo PPE+AMG. Os animais tratados com AMG 1% e os deficientes em iNOS tiveram o enfisema atenuado histologicamente, mantendo o Lm e o Vvair semelhantes ao grupo controle. Os grupos tratados com n-acetilcisteína e aminoguanidina no modelo i.n. tiveram redução do Lm quando comparados ao grupo PPE. Esses resultados sugerem que as vias de estresse oxidativo e nitrosativo são disparadas pela produção de óxido nítrico via iNOS no enfisema pulmonar. A modulação da iNOS parece uma estratégia promissora no estabelecimento do enfisema pulmonar

This study investigated the role of oxidative and nitrosative stress in elastase-induced pulmonary emphysema. C57BL/6 male mice were used submitted to two models of emphysema induced by porcine pancreatic elastase (PPE): intratracheal (i.t.) and intranasal (i.n.). In the intratracheal model PPE was instilled at doses of 0.05 U or 0.5 U/mouse (i.t.) to temporal evaluation of emphysema 7, 14 and 21 days post-PPE instillation. Others sets of experiments, the role of iNOS was evaluated through its pharmacology inhibition by 1% aminoguanidine (AMG) into the drinking water or bt iNOS genetic exclusion in iNOS-deficient mice which had induced emphysema by 0.5 U PPE i.t. after 21 days. In the intranasal model the PPE dose was 3 U/mouse to temporal evaluation of emphysema (1, 7, 14 and 21 days after PPE). The role of oxidative and nitrosative stress was evaluated using different antioxidant treatments into the drinking water: tempol, apocynin+allopurinol, N-acetylcysteine, vitamin C+E and aminoguanidine during the 21 days of emphysema induction. Control groups were instilled with saline. Bronchoalveolar lavage, immunoassays, biochemical analysis of oxidative stress and morphometric tests were performed in the lungs of animals. The emphysema was histologically reached 21 days after 0.5 U PPE, as evidenced by an increase in alveolar diameter - Lm and volume density of the alveolar spaces - Vvair compared to the control group. TNF-α was increased in 7 and 14 days after 0.5 U PPE compared to the control, concomitant with reduction of IL-10 at the same time-points compared to the control. Oxidative stress was observed in the early stages of emphysema, with increased levels of nitrite, TBARS and superoxide dismutase in group 7 days after 0.5 U PPE (i.t.) compared to the control, while in the intranasal model the typical stress alterations were seen in group 1 day after 3 U PPE. Glutathione peroxidase activity was increased in all PPE groups (i.t.). Exposure to 0.5 U PPE induced the increase of iNOS, eNOS and nitrotyrosine, being reversed in the AMG+PPE group. Animals treated with 1% AMG and the iNOS deficient had emphysema histologically attenuated keeping Lm and Vvair similar to the control group. The groups treated with n-acetylcysteine and aminoguanidine in the intranasal model presented reduction of Lm when compared to PPE group. These results suggest that the process of oxidative and nitrosative stress are triggered by nitric oxide production via iNOS in pulmonary emphysema. iNOS modulation seems a promising strategy in the establishment of pulmonary emphysema