O uso da Técnica de Oscilações Forçadas na análise da mecânica ventilatória de indivíduos portadores de silicose classificados em diferentes graus de obstrução

O termo silicose refere-se ao processo de fibrose pulmonar causado pela inalação de poeira contendo sílica. É uma doença ocupacional, incurável, que se inicia nas vias aéreas distais e pode progredir independente do término da exposição. Os testes de função pulmonar, apesar de não serem utilizados como ferramenta diagnóstica para silicose, são amplamente empregados para acompanhar longitudinalmente esses indivíduos. Estudos recentes sugerem que a Técnicas de Oscilações Forçadas (FOT) pode ser aplicada para detecção de alterações pulmonares precoces em indivíduos com silicose. Contudo, existem poucos estudos descrevendo as alterações de mecância respiratória associada com a silicose através da FOT. Neste contexto, os objetivos deste estudo são: (1) analisar as alterações de mecânica respiratória de indivíduos portadores de silicose com diferentes graus de obstrução e (2) avaliar a capacidade da FOT em detectar alterações na função pulmonar decorrentes da silicose. Trata-se de um estudo transversal controlado com avaliação de casos prevalentes, tendo como unidade de avaliação o indivíduo. Os exames realizados incluíram medidas de espirometria e FOT. Foi selecionado um total de 67 indivíduos, 46 portadores de silicose e 21 sadios, caracterizando o grupo controle. Os indivíduos com diagnóstico de silicose foram divididos em três grupos classificados de acordo com o nível de obstrução sugerido pela espirometria. Essa classificação resultou em três categorias: Indivíduos normais ao exame espirométrico (NE), n= 12; com distúrbio ventilatório obstrutivo leve (DVOL), n=22; com distúrbio ventilatório obstrutivo moderado ou acentuado (DVOMA), n= 12. Todos os indivíduos realizaram exames da FOT para análise das propriedades resistivas e reativas do sistema respiratório. Posteriormente aos exames da FOT os indivíduos foram submetidos à espirometria. Considerando os grupos divididos a partir da espirometria, os parâmetros resistivos e reativos e a impedância do sistema respiratório em 4Hz (Z4Hz) se modificaram significativamente com a progressão da distúrbio obstrutivo. Na análise do poder diagnóstico da FOT os parâmetros R0, Rm, Rsr4 e |Z4Hz| mostraram-se precisos para identificar as modificações de mecânica respiratória em pacientes com silicose apresentando distúrbio ventilatório obstrutivo leve. Para distúrbio ventilatório obstrutivo moderado e acentuado todos os parâmetros analisados apresentaram habilidade para identificar essas alterações. Na análise entre o grupo controle e normal ao exame, nenhum parâmetro da FOT apresentou valor de acurácia adequado para uso clínico. Esses resultados são coerentes com as alterações fisiopatológicas relacionadas à silicose, confirmando o potencial da FOT na avaliação das modificações de mecânica respiratória em doentes com silicose.

Influência do desequilíbrio redox e resposta inflamatória na fibrose pulmonar associada a estímulo inflamatório prévio

A fibrose pulmonar é uma doença pulmonar crônica caracterizada pelo acúmulo excessivo de matriz extracelular (MEC) e um remodelamento na arquitetura pulmonar. Embora já se saiba da participação do estresse oxidativo e da inflamação na fibrose de forma isolada, é importante observar como se comporta o estresse oxidativo na fibrose quando esta ocorre associada a uma doença de base. O presente estudo teve como objetivo investigar o perfil inflamatório e oxidativo na fibrose pulmonar associado ao enfisema pulmonar prévio. Camundongos C57BL/6 foram divididos em três grupos: grupo controle (n=5) que receberam salina intranasal (50 l) e foram sacrificados no 21 dia; grupo bleomicina (BLEO) (n=15) que receberam bleomicina intratraqueal (0.1 U/animal) no dia 0 e foram sacrificados nos 7 (n=5), 14 (n=5) e 21 (n=5) dias e grupo PPE (elastase) + BLEO (n=21) que receberam elastase (3U/animal) e após 14 dias receberam bleomicina e foram sacrificados nos 14(n=7), 21 (n=7), 28 (n=7) e 35 (n=7) dias. Foram realizadas análises histológicas através de H&E e picro-sirius; análises bioquímicas para superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa-S-transferase (GST) e ELISA para Interleucina (IL)-1β e IL-6. A fibrose pulmonar ocorreu a partir do 14 dia (p<0.001) e o enfisema concomitante a fibrose pulmonar a partir do 28 dia (p<0.001) e um aumento de fibras colágenas no grupo BLEO 21(p<0.001) e PPE + BLEO 21(p<0.001). As enzimas antioxidantes CAT (p<0.01), SOD (p<0.01) e GPx (p<0.01) reduziram e a GST aumentou no grupo BLEO 21 dias (p<0.05). No grupo PPE + BLEO 21 dias houve redução das enzimas antioxidantes CAT, SOD, GPx (p<0.05) e GST. Os níveis de óxido foram altos nos grupos BLEO 21 dias (p<0.01) e PPE + BLEO 21 dias (p<0.01). A IL-1β mostrou-se elevada no grupo BLEO 7 dias quando comparado ao controle (p<0.001) e ao grupo PPE + BLEO 7 dias (p<0.01). Concluímos que a resposta inflamatória inibiu a ação do sistema antioxidante contribuindo para o agravamento da lesão. Isso sugere que terapias anti-inflamatórias podem contribuir tanto para redução da resposta inflamatória quanto de forma indireta no sistema antioxidante.

Diagnóstico sorológico da infecção pulmonar por Pseudomonas aeruginosa em crianças com Fibrose Cística

A Fibrose Cística (FC) é uma doença letal, de caráter autossômico recessivo, que acomete populações de diferentes etnias. A doença caracteriza-se pelo comprometimento sistêmico das glândulas exócrinas e, na maioria dos pacientes, a doença pulmonar acaba tornando-se a patologia predominante. A infecção por P. aeruginosa é a principal causa de mortalidade dos pacientes com FC. O Sistema de Secreção Tipo III da bactéria é expresso na fase aguda da doença e é responsável por injetar proteínas citotóxicas no interior da célula eucariótica. Há um grande interesse em se investigar a resposta de anticorpos anti P. aeruginosa em pacientes com FC a fim de diagnosticar a colonização e ou infecção pulmonar antes da cultura, permitindo a antibioticoterapia preventiva, a fim de se evitar a infecção pulmonar crônica. Nesta tese, investigamos a resposta de anticorpos (IgG+IgM+IgA) contra as proteínas do SSTT de P. aeruginosa, através do Western-Blot. Participaram do estudo 51 pacientes com FC, de 1.1 a 16.8 anos acompanhados no Departamento de Pneumologia do Instituto Fernandes Figueira - FioCruz, durante um período aproximado de 2 anos. De cada paciente foram coletadas de 1 a 4 amostras de sangue, com intervalo médio de 6 meses entre as coletas. O grupo controle negativo consistiu de 28 indivíduos não fibrocísticos, de 2 a 17 anos, atendidos no Hospital Universitário Pedro Ernesto - HUPE UERJ. As proteínas do SSTT foram extraídas das cepas PAO1 e PAOΔExsA (regulador da expressão do SSTT) de P. aeruginosa. Controles positivos e negativos foram utilizados em todas as reações. Para a identificação das proteínas do SSTT na reação utilizou-se antisoro de camundongos imunizados com a proteína recombinante PcrV. Doze (75%) dos 16 pacientes fibrocísticos considerados não infectados por P. aeruginosa tiveram a primeira sorologia positiva para PopB e 15 (93,75%) para ExoS/ExoT, indicando a colonização ou infecção por P. aeruginosa. Aproximadamente 25% e 35,7% dos soros do grupo controle mostraram reatividade fraca com PopB ou ExoS/ExoT, respectivamente. O tempo decorrido entre a primeira sorologia positiva e o primeiro isolamento de P. aeruginosa nestes pacientes variou de 18 a 30 meses. Concluindo, é possível fazer o diagnóstico sorológico da infecção pulmonar por P. aeruginosa antes do isolamento da bactéria pela cultura.

Avaliação do papel do óxido nítrico no comprometimento da função pulmonar e hiper-reatividade das vias aéreas em camundongos estimulados com sílica

Silicose é uma doença pulmonar causada pela inalação de partículas de sílica, na qual vários são os mediadores inflamatórios implicados. Neste estudo investigamos o envolvimento do óxido nítrico (NO) nas alterações de função pulmonar e hiper-reatividade das vias aéreas, em camundongos estimulados com sílica por via intranasal. Foram analisados parâmetros como i) função pulmonar (resistência e elastância) e hiper-reatividade das vias aéreas ao aerossol com metacolina (3 27 mg/mL) através de sistema de pletismografia invasiva, e ii) alterações morfológicas, mediante técnicas clássicas de histologia e imuno-histoquímica. Verificamos que a instilação de partículas de sílica (10 mg) causou aumento nos níveis basais de resistência e elastância pulmonar, bem como de hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina, em tempos que variaram de 2 a 28 dias. Observamos uma correlação temporal com as alterações morfológicas no tecido pulmonar, que refletiram presença de resposta inflamatória e infiltrado celular intenso, seguidos de progressiva fibrose e formação de granulomas. Os tempos de 7 e 28 dias pós-estimulação com sílica foram selecionados para os ensaios subsequentes, por corresponderem às fases aguda e crônica da silicose experimental, respectivamente. Foram detectados níveis elevados de óxido nítrico (NO), bem como de peroxinitrito/expressão da enzima iNOS no lavado broncoalveolar e no tecido pulmonar de camundongos estimulados com sílica, respectivamente. Em outro grupo de experimentos, observamos que camundongos depletados para o gene codificante para a enzima NOS induzida (iNOS) apresentaram abolidas as respostas de aumento nos níveis basais de resistência e elastância pulmonares, bem como da hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina em comparação aos animais selvagens (C57BL/6). A inibição da resposta inflamatória e fibrótica granulomatosa foi também notada no caso dos animais nocautes para iNOS. O tratamento com 1400W, um inibidor da enzima iNOS, diminui de forma marcada as alterações de função pulmonar e fibrose tecidual verificadas nos camundongos silicóticos. Em conclusão, nossos resultados mostram que o comprometimento da função pulmonar, representado pelo aumento na resistência/elastância e hiper-reatividade das vias aéreas, mostraram-se correlacionados à maior geração de NO e de peroxinitrito, assim como da expressão da enzima iNOS. A depleção do gene codificante ou, ainda, o bloqueio da enzima iNOS aboliram a resposta de comprometimento da função pulmonar e fibrose tecidual na silicose experimental. Em conjunto estes achados indicam que o NO parece ser um mediador importante no contexto da silicose, colocando-se como um alvo terapêutico em potencial no tratamento de doenças de caráter fibrótico.

Efeito do tratamento com a proteína quimérica IL-13PE sobre a inflamação pulmonar induzida por partículas de sílica em camundongos

A interleucina 13 (IL-13) tem sido apontada como um dos principais mediadores em processos de ativação de fibroblastos e indução de fibrose pulmonar, sendo, portanto, considerada como um alvo terapêutico importante. A silicose é uma doença pulmonar inflamatória crônica, de caráter ocupacional, caracterizada por uma intensa resposta fibrótica e granulomatosa. Com base nestas observações, tivemos por objetivo investigar o potencial efeito da administração da imunotoxina IL-13-PE38QQR (IL-13PE) sobre o modelo de silicose em camundongos. Camundongos Swiss-Webster foram anestesiados e instilados intranasalmente com partículas de sílica (10 mg), sendo a administração da IL-13PE (200ng/dia) realizada por via intranasal, uma vez ao dia em dias alternados no período entre 21 a 27 dias após a provocação. Analisamos o componente inflamatório, a deposição de colágeno e a área de granuloma avaliados através de técnicas clássicas de histologia, incluindo coloração com H&E e Picrus-sirius, ou ainda a quantificação do conteúdo de colágeno por Sircol. Os componentes de matriz extracelular fibronectina e laminina foram avaliados através de imunohistoquímica. Citocinas e quimiocinas foram quantificadas por sistema de ELISA. As medidas de função pulmonar e resposta de hiperreatividade foram realizadas através do sistema de pletismografia de corpo inteiro invasiva. Verificamos que o tratamento curativo com a IL-13PE inibiu de forma acentuada o comprometimento da função pulmonar nos camundongos silicóticos, incluindo tanto aumento da resistência como da elastância, assim como a resposta de hiperratividade das vias aéreas ao agente broncoconstrictor metacolina. De forma coerente, os animais silicóticos quando submetidos ao tratamento com IL-13PE apresentaram marcada redução do componente inflamatório pulmonar e da resposta fibrótica, atestado pela diminuição na produção de colágeno, laminina e fibronectina e redução importante da área de granuloma. De forma semelhante, as citocinas (TNF-α e TGF-) e quimiocinas (MIP-1α, MIP-2, TARC, IP-10, MDC) detectadas em quantidade aumentada no pulmão de animais silicóticos foram reduzidas pelo tratamento com a IL-13PE. Em conclusão, nossos resultados mostram que a administração curativa da IL-13PE foi capaz de inibir os componentes inflamatórios e fibróticos da fase crônica do quadro silicótico em camundongos, o que se refletiu de forma clara na melhora da função pulmonar. Em conjunto, nossos achados indicam que a utilização da IL13PE parece constituir uma abordagem terapêutica extremamente promissora para aplicação em casos de doenças crônicas de natureza fibrótica como a silicose.

Achromobacter xylosoxidans na fibrose cística: infecção crônica e disseminação clonal

A mortalidade na Fibrose Cística (FC) é decorrente de infecções pulmonares causadas comumente por: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e espécies do Complexo Burkholderia cepacia (CBc). Mais recentemente, tem sido observada a emergência de BGN-NF raros, como Achromobacter xylosoxidans, porém, sua prevalência, potencial de transmissão e significado clínico são desconhecidos. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência de colonização crônica por A. xylosoxidans e avaliar a possibilidade de transmissão cruzada entre os pacientes acompanhados em dois centros de referência na cidade do Rio de Janeiro. Foram incluídos 39 pacientes com FC, com pelo menos uma cultura positiva para o gênero Achromobacter spp., em um total de 897 analisadas, do período de janeiro de 2003 a dezembro de 2008. A frequência de isolamento de Achromobacter spp. nas culturas analisadas foi de 14,5% (130 em 897 culturas). A maioria (n=122; 93,8%) foi identificada como A. xylosoxidans por testes fenotípicos e pelo sequenciamento do gene rrs que codifica o 16S rRNA. A análise do polimorfismo genético dos isolados de A. xylosoxidans pela técnica de PFGE, mostrou 22 grupos clonais. Destes, sete foram compartilhados entre pacientes distintos sugerindo transmissão cruzada. Apenas o clone G foi amplamente disseminado entre 56,4% dos pacientes estudados, sugerindo a possibilidade de um surto. Os 15 clones restantes constituíram-se em clones exclusivos por pacientes. Os cinco pacientes colonizados cronicamente por A. xylosoxidans mostraram a prevalência de clones únicos. Até o momento, este é o primeiro caso da ocorrência de surto por A. xylosoxidans em pacientes com Fibrose Cística. A. xylosoxidans é um microrganismo que vem se destacando em frequência e como um possível patógeno pulmonar nesses pacientes. Entretanto, até o momento os dados são insuficientes para avaliar a sua contribuição para a evolução da doença pulmonar. Estudos que busquem elucidar as características de A. xylosoxidans que o permitem colonizar persistentemente o pulmão dos pacientes com FC, bem como seu potencial de virulência, são necessários.

Potential of a cyclone prototype spacer to improve in vitro dry powder delivery.

PURPOSE: Low inspiratory force in patients with lung disease is associated with poor deagglomeration and high throat deposition when using dry powder inhalers (DPIs). The potential of two reverse flow cyclone prototypes as spacers for commercial carrier-based DPIs was investigated. METHODS: Cyclohaler®, Accuhaler® and Easyhaler® were tested with and without the spacers between 30 and 60 Lmin−1. Deposition of particles in the next generation impactor and within the devices was determined by high performance liquid chromatography. RESULTS: Reduced induction port deposition of the emitted particles from the cyclones was observed due to the high retention of the drug within the spacers (e.g. salbutamol sulphate (SS): 67.89 ± 6.51% at 30 Lmin−1 in Cheng 1). Fine particle fractions of aerosol as emitted from the cyclones were substantially higher than the DPIs alone. Moreover, the aerodynamic diameters of particles emitted from the cyclones were halved compared to the DPIs alone (e.g. SS from the Cyclohaler® at 4 kPa: 1.08 ± 0.05 μm vs. 3.00 ± 0.12 μm, with and without Cheng 2, respectively) and unaltered with increased flow rates. CONCLUSION: This work has shown the potential of employing a cyclone spacer for commercial carrier-based DPIs to improve inhaled drug delivery.

Measurement of respiratory acoustic impedance in children by a modified forced oscillation method

An introduction to a modified forced oscillation method, square-wave excitation technique, including fundamentals and methods, as used in respiratory function examination. On the basis of experimental results and theoretical predictions, we suggest that Respiratory Acoustic Impedance (RAI) measurement by spectral analysis can significantly improve estimation of contribution to RAI from different part of respiratory tract. The outcome is of considerable interest in the study of lung disease, such as COPD and asthma in young children.

Health events and the smoking cessation of middle aged Americans.

This study investigates the effect of serious health events including new diagnoses of heart attacks, strokes, cancers, chronic lung disease, chronic heart failure, diabetes, and heart disease on future smoking status up to 6 years postevent. Data come from the Health and Retirement Study, a nationally representative longitudinal survey of Americans aged 51-61 in 1991, followed every 2 years from 1992 to 1998. Smoking status is evaluated at each of three follow-ups, (1994, 1996, and 1998) as a function of health events between each of the four waves. Acute and chronic health events are associated with much lower likelihood of smoking both in the wave immediately following the event and up to 6 years later. However, future events do not retrospectively predict past cessation. In sum, serious health events have substantial impacts on cessation rates of older smokers. Notably, these effects persist for as much as 6 years after a health event.

Airway basal stem cells: a perspective on their roles in epithelial homeostasis and remodeling.

The small airways of the human lung undergo pathological changes in pulmonary disorders, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), asthma, bronchiolitis obliterans and cystic fibrosis. These clinical problems impose huge personal and societal healthcare burdens. The changes, termed 'pathological airway remodeling', affect the epithelium, the underlying mesenchyme and the reciprocal trophic interactions that occur between these tissues. Most of the normal human airway is lined by a pseudostratified epithelium of ciliated cells, secretory cells and 6-30% basal cells, the proportion of which varies along the proximal-distal axis. Epithelial abnormalities range from hypoplasia (failure to differentiate) to basal- and goblet-cell hyperplasia, squamous- and goblet-cell metaplasia, dysplasia and malignant transformation. Mesenchymal alterations include thickening of the basal lamina, smooth muscle hyperplasia, fibrosis and inflammatory cell accumulation. Paradoxically, given the prevalence and importance of airway remodeling in lung disease, its etiology is poorly understood. This is due, in part, to a lack of basic knowledge of the mechanisms that regulate the differentiation, maintenance and repair of the airway epithelium. Specifically, little is known about the proliferation and differentiation of basal cells, a multipotent stem cell population of the pseudostratified airway epithelium. This Perspective summarizes what we know, and what we need to know, about airway basal cells to evaluate their contributions to normal and abnormal airway remodeling. We contend that exploiting well-described model systems using both human airway epithelial cells and the pseudostratified epithelium of the genetically tractable mouse trachea will enable crucial discoveries regarding the pathogenesis of airway disease.

Low prevalence of vitamin D deficiency in Ugandian HIV-infected patients with and without tuberculosis.

info:eu-repo/semantics/published

A Multicenter, Randomised Open Study of Early Corticosteroid Treatment (OSECT) in Preterm Infants With Respiratory Illness: Comparison of Early and Late Treatment and of Dexamethasone and Inhaled Budesonide

AIM: To compare early (15 days) steroid therapy and dexamethasone with inhaled budesonide in very preterm infants at risk of developing chronic lung disease. METHODS: Five hundred seventy infants from 47 neonatal intensive care units were enrolled. Criteria for enrollment included gestational age 30%. Infants were randomly allocated to 1 of 4 treatment groups in a factorial design: early (15 days) dexamethasone, and delayed selective budesonide. Dexamethasone was given in a tapering course beginning with 0.50 mg/kg/day in 2 divided doses for 3 days reducing by half until 12 days of therapy had elapsed. Budesonide was administered by metered dose inhaler and a spacing chamber in a dose of 400 microg/kg twice daily for 12 days. Delayed selective treatment was started if infants needed mechanical ventilation and >30% oxygen for >15 days. The factorial design allowed 2 major comparisons: early versus late treatment and systemic dexamethasone versus inhaled budesonide. The primary outcome was death or oxygen dependency at 36 weeks and analysis was on an intention-to-treat basis. Secondary outcome measures included death or major cerebral abnormality, duration of oxygen treatment, and complications of prematurity. Adverse effects were also monitored daily. RESULTS: There were no significant differences among the groups for the primary outcome. Early steroid treatment was associated with a lower primary outcome rate (odds ratio [OR]: 0.85; 95% confidence interval [CI]: 0.61,1.18) but even after adjustment for confounding variables the difference remained nonsignificant. Dexamethasone-treated infants also had a lower primary outcome rate (OR: 0.86; 95% CI: 0.62,1.20) but again this difference remained not significant after adjustment. For death before discharge, dexamethasone and early treatment had worse outcomes than budesonide and delayed selective treatment (OR: 1.42; 95% CI: 0.93,2.16; OR: 1.51; 95% CI: 0.99,2.30 after adjustment, respectively) with the results not quite reaching significance. Duration of supplementary oxygen was shorter in the early dexamethasone group (median: 31 days vs 40-44 days). Early dexamethasone was also associated with increased weight loss during the first 12 days of treatment (52 g vs 3 g) compared with early budesonide, but over 30 days there was no difference. In the early dexamethasone group, there was a reduced incidence of persistent ductus arteriosus (34% vs 52%-59%) and an increased risk of hyperglycemia (55% vs 29%-34%) compared with the other 3 groups. Dexamethasone was associated with an increased risk of hypertension and gastrointestinal problems compared with budesonide but only the former attained significance. CONCLUSIONS: Infants given early treatment and dexamethasone therapy had improved survival without chronic lung disease at 36 weeks compared with those given delayed selective treatment and inhaled budesonide, respectively, but results for survival to discharge were in the opposite direction; however, none of these findings attained statistical significance. Early dexamethasone treatment reduced the risk of persistent ductus arteriosus. Inhaled budesonide may be safer than dexamethasone, but there is no clear evidence that it is more or less effective

Association of airway cathepsin B and S with inflammation in cystic fibrosis.

Irreversible tissue damage within the cystic fibrosis (CF) lung is mediated by proteolytic enzymes during an inflammatory response. Serine proteinases, in particular neutrophil elastase (NE), have been implicated however, members of the cysteine proteinase family may also be involved. The aim of this study was to determine cathepsin B and S levels in cystic fibrosis (CF) sputum and to assess any relationship to recognized markers of inflammation such as sputum NE, interleukin-8 (IL-8), tumor necrosis factor alpha (TNF-a), urine TNF receptor 1 (TNFr1), plasma IL-6, and serum C-reactive protein (CRP). Proteinase activities were measured in the sputum of 36 clinically stable CF patients using spectrophotometric and fluorogenic assays. Immunoblots were also used to confirm enzyme activity data. All other parameters were measured by ELISA. Patients had a mean age of 27.2 (8.2) years, FEV. of 1.6 (0.79) L and BMI of 20.7 (2.8). Both cathepsin B and S activities were detected in all samples, with mean concentrations of 18.0 (13.5)?µg/ml and 1.6 (0.88)?µg/ml, respectively and were found to correlate not only with each other but with NE, TNF-a and IL-8 (in all cases .?<?0.05). Airway cathepsin B further correlated with circulatory IL-6 and CRP however, no relationship for either cathepsin was observed with urine TNFr1. This data indicates that cathepsin B and S may have important roles in the pathophysiology of CF lung disease and could have potential as markers of inflammation in future studies. Pediatr. Pulmonol. 2010; 45:860–868.