Barrett's Esophagus and Associated Adenocarcinoma : studies on pathogenesis, clinical staging and cost-utility of cancer treatment

Esophageal and gastroesophageal junction (GEJ) adenocarcinoma is rapidly increasing disease with a pathophysiology connected to oxidative stress. Exact pre-treatment clinical staging is essential for optimal care of this lethal malignancy. The cost-effectiviness of treatment is increasingly important. We measured oxidative metabolism in the distal and proximal esophagus by myeloperoxidase activity (MPA), glutathione content (GSH), and superoxide dismutase (SOD) in 20 patients operated on with Nissen fundoplication and 9 controls during a 4-year follow-up. Further, we assessed the oxidative damage of DNA by 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) in esophageal samples of subjects (13 Barrett s metaplasia, 6 Barrett s esophagus with high-grade dysplasia, 18 adenocarcinoma of the distal esophagus/GEJ, and 14 normal controls). We estimated the accuracy (42 patients) and preoperative prognostic value (55 patients) of PET compared with computed tomography (CT) and endoscopic ultrasound (EUS) in patients with adenocarcinoma of the esophagus/GEJ. Finally, we clarified the specialty-related costs and the utility of either radical (30 patients) or palliative (23 patients) treatment of esophageal/GEJ carcinoma by the 15 D health-related quality-of-life (HRQoL) questionnaire and the survival rate. The cost-utility of radical treatment of esophageal/GEJ carcinoma was investigated using a decision tree analysis model comparing radical, palliative, and hypothetical new treatment. We found elevated oxidative stress ( measured by MPA) and decreased antioxidant defense (measured by GSH) after antireflux surgery. This indicates that antireflux surgery is not a perfect solution for oxidative stress of the esophageal mucosa. Elevated oxidative stress in turn may partly explain why adenocarcinoma of the distal esophagus is found even after successful fundoplication. In GERD patients, proximal esophageal mucosal anti-oxidative defense seems to be defective before and even years after successful antireflux surgery. In addition, antireflux surgery apparently does not change the level of oxidative stress in the proximal esophagus, suggesting that defective mucosal anti-oxidative capacity plays a role in development of oxidative damage to the esophageal mucosa in GERD. In the malignant transformation of Barrett s esophagus an important component appears to be oxidative stress. DNA damage may be mediated by 8-OHdG, which we found to be increased in Barrett s epithelium and in high-grade dysplasia as well as in adenocarcinoma of the esophagus/GEJ compared with controls. The entire esophagus of Barrett s patients suffers from increased oxidative stress ( measured by 8-OhdG). PET is a useful tool in the staging and prognostication of adenocarcinoma of the esophagus/GEJ detecting organ metastases better than CT, although its accuracy in staging of paratumoral and distant lymph nodes is limited. Radical surgery for esophageal/GEJ carcinoma provides the greatest benefit in terms of survival, and its cost-utility appears to be the best of currently available treatments.

Inhibition of Thrombin in Cardiac Surgery : experiments in a porcine model

Cardiac surgery involving cardiopulmonary bypass (CPB) induces activation of inflammation and coagulation systems and is associated with ischemia-reperfusion injury (I/R injury)in various organs including the myocardium, lungs, and intestine. I/R injury is manifested as organ dysfunction. Thrombin, the key enzyme of coagulation , plays a cenral role also in inflammation and contributes to regulation of apoptosis as well. The general aim of this thesis was to evaluate the potential of thrombin inhibition in reducing the adverse effects of I/R injury in myocardium, lungs, and intestine associated with the use of CPB and cardiac surgery. Forty five pigs were used for the studies. Two randomized blinded studies were performed. Animals underwent 75 min of normothermic CPB, 60 min of aortic clamping, and 120 min of reperfusion period. Twenty animals received iv. recombinant hirudin, a selective and effective inbitor of thrombin, or placebo. In a similar setting, twenty animals received an iv-bolus (250 IU/kg) of antithrombin (AT) or placebo. An additional group of 5 animals received 500 IU/kg in an open label setting to test dose response. Generation of thrombin (TAT), coagulation status (ACT), and hemodynamics were measured. Intramucosal pH and pCO2 were measured from the luminal surface of ileum using tonometry simultaneusly with arterial gas analysis. In addition, myocardial, lung, and intestinal biopsies were taken to quantitate leukocyte infiltration (MPO), for histological evaluation, and detection of apoptosis (TUNEL, caspase 3). In conclusion, our data suggest that r-hirudin may be an effective inhibitor of reperfusion induced thrombin generation in addition to being a direct inhibitor of preformed thrombin. Overall, the results suggest that inhibition of thrombin, beyond what is needed for efficient anticoagulation by heparin, has beneficial effects on myocardial I/R injury and hemodynamics during cardiac surgery and CPB. We showed that infusion of the thrombin inhibitor r-hirudin during reperfusion was associated with attenuated post ischemia left ventricular dysfunction and decreased systemic vascular resistance. Consequently microvascular flow was improved during ischemia-reperfusion injury. Improved recovery of myocardium during the post-ischemic reperfusion period was associated with significantly less cardiomyocyte apoptosis and with a trend in anti-inflammatory effects. Thus, inhibition of reperfusion induced thrombin may offer beneficial effects by mechanisms other than direct anticoagulant effects. AT, in doses with a significant anticoagulant effect, did not alleviate myocardial I/R injury in terms of myocardial recovery, histological inflammatory changes or post-ischemic troponin T release. Instead, AT attenuated reperfusion induced increase in pulmonary pressure after CPB. Taken the clinical significance of postoperative pulmonary hemodynamics in patients undergoing cardiopulmonary bypass, the potential positive regulatory role of AT and clinical implications needs to be studied further. Inflammatory response in the gut wall proved to be poorly associated with perturbed mucosal perfusion and the animals with the least neutrophil tissue sequestration and I/R related histological alterations tended to have the most progressive mucosal hypoperfusion. Thus, mechanisms of low-flow reperfusion injury during CPB can differ from the mechanisms seen in total ischemia reperfusion injury.

Non-small cell lung cancer : studies on pathogenesis, tumour targeting and treatment outcomes

Lung cancer accounts for more cancer-related deaths than any other cancer. In Finland, five-year survival ranges from 8% to 13%. The main risk factor for lung cancer is long-term cigarette smoking, but its carcinogenesis requires several other factors. The aim of the present study was to 1) evaluate post-operative quality of life, 2) compare clinical outcomes between minimally invasive and conventional open surgery, 3) evaluate the role of oxidative stress in the carcinogenesis of non-small lung cancer (NSCLC), and 4) to identify and characterise targeted agents for therapeutic and diagnostic use in surgery. For study I, pneumonectomy patients replied to 15D quality of life and baseline dyspnea questionnaires. Study III involved a prospective quality of life assessment using the 15D questionnaire after lobectomy or bi-lobectomy. Study IV was a retrospective comparison of clinical outcomes between 212 patients treated with open thoracotomy and 116 patients who underwent a minimally invasive technique. Study II measured parameters of oxidative metabolism (myeloperoxidase activity, glutathione content and NADPH oxidase activity) and DNA adducts. Study V employed the phage display method and identified a core motif for homing peptides. This method served in cell-binding, cell-localisation, and biodistribution studies. Following both pneumonectomy and lobectomy, NSCLC patients showed significantly decreased long-term quality of life. No significant correlation was noted between post-operative quality of life and pre-operative pulmonary function tests. Women suffered more from increased dyspnea after pneumonectomy which was absent after lobectomy or bi-lobectomy. Patients treated with video-assisted thoracoscopy showed significantly decreased morbidity and shorter periods of hospitalization than did open surgery patients. This improvement was achieved even though the VATS patients were older and suffered more comorbid conditions and poorer pulmonary function. No significant differences in survival were noted between these two groups. An increase in NADPH oxidase activity was noted in tumour samples of both adenocarcinoma and squamous cell carcinoma. This increase was independent from myeloperoxidase activity. Elevated glutathione content was noted in tumour tissue, especially in adenocarcinoma. After panning the clinical tumour samples with the phage display method, an amino acid sequence of ARRPKLD, the Thx, was chosen for further analysis. This method proved selective of tumour tissue in both in vitro and in vivo cell-binding assay, and biodistribution showed tumour accumulation. Because of the significantly reduced quality of life following pneumonectomy, other operative strategies should be implemented as an alternative (e.g. sleeve-lobectomy). To treat this disease, implementation of a minimally invasive surgical technique is safe, and the results showed decreased morbidity and a shorter period of hospitalisation than with thoracotomy. This technique may facilitate operative treatment of elderly patients with comorbid conditions who might otherwise be considered inoperable. Simultaneous exposure to oxidative stress and altered redox states indicates the important role of oxidative stress in the pathogenesis and malignant transformation of NSCLC. The studies showed with great specificity and with favourable biodistribution that Thx peptide is specific to NSCLC tumours. Thx thus shows promise in imaging, targeted therapy, and monitoring of treatment response.

Identification of collagenolytic MMP networks as potential biomarkers in progressive chronic periodontitis subjects and MMP-8 null allele model

Chronic periodontitis results from a complex aetiology, including the formation of a subgingival biofilm and the elicitation of the host s immune and inflammatory response. The hallmark of chronic periodontitis is alveolar bone loss and soft periodontal tissue destruction. Evidence supports that periodontitis progresses in dynamic states of exacerbation and remission or quiescence. The major clinical approach to identify disease progression is the tolerance method, based on sequential probing. Collagen degradation is one of the key events in periodontal destructive lesions. Matrix metalloproteinase (MMP)-8 and MMP-13 are the primary collagenolytic MMPs that are associated with the severity of periodontal inflammation and disease, either by a direct breakdown of the collagenised matrix or by the processing of non-matrix bioactive substrates. Despite the numerous host mediators that have been proposed as potential biomarkers for chronic periodontitis, they reflect inflammation rather than the loss of periodontal attachment. The aim of the present study was to determine the key molecular MMP-8 and -13 interactions in gingival crevicular fluid (GCF) and gingival tissue from progressive periodontitis lesions and MMP-8 null allele mouse model. In study (I), GCF and gingival biopsies from active and inactive sites of chronic periodontitis patients, which were determined clinically by the tolerance method, and healthy GCF were analysed for MMP-13 and tissue inhibitor of matrix metalloproteinases (TIMP)-1. Chronic periodontitis was characterised by increased MMP-13 levels and the active sites showed a tendency of decreased TIMP-1 levels associated with increments of MMP-13 and total protein concentration compared to inactive sites. In study (II), we investigated whether MMP-13 activity was associated with TIMP-1, bone collagen breakdown through ICTP levels, as well as the activation rate of MMP-9 in destructive lesions. The active sites demonstrated increased GCF ICTP levels as well as lowered TIMP-1 detection along with elevated MMP-13 activity. MMP-9 activation rate was enhanced by MMP-13 in diseased gingival tissue. In study (III), we analysed the potential association between the levels, molecular forms, isoenzyme distribution and degree of activation of MMP-8, MMP-14, MPO and the inhibitor TIMP-1 in GCF from periodontitis progressive patients at baseline and after periodontal therapy. A positive correlation was found for MPO/MMP-8 and their levels associated with progression episodes and treatment response. Because MMP-8 is activated by hypochlorous acid in vitro, our results suggested an interaction between the MPO oxidative pathway and MMP-8 activation in GCF. Finally, in study (IV), on the basis of the previous finding that MMP-8-deficient mice showed impaired neutrophil responses and severe alveolar bone loss, we aimed to characterise the detection patterns of LIX/CXCL5, SDF-1/CXCL12 and RANKL in P. gingivalis-induced experimental periodontitis and in the MMP-8-/- murine model. The detection of neutrophil-chemoattractant LIX/CXCL5 was restricted to the oral-periodontal interface and its levels were reduced in infected MMP-8 null mice vs. wild type mice, whereas the detection of SDF-1/CXCL12 and RANKL in periodontal tissues increased in experimentally-induced periodontitis, irrespectively from the genotype. Accordingly, MMP-8 might regulate LIX/CXCL5 levels by undetermined mechanisms, and SDF-1/CXCL12 and RANKL might promote the development and/or progression of periodontitis.

Formation and structure of composite coating of HDA and micro-plasma oxidation on A3 steel

Composite coatings were obtained on A3 steel by hot dipping aluminum(HDA) at 720 ℃ for 6 min and micro-plasma oxidation(MPO) in alkali electrolyte. The surface morphology, element distribution and interface structure of composite coatings were studied by means of XRD, SEM and EDS. The results show that the composite coatings obtained through HDA/MPO on A3 steel consist of four layers. From the surface to the substrate, the layer is loose Al2O3 ceramic, compact Al2O3 ceramic, Al and FeAl intermetallic compound layer in turn. The adhesions among all the layers are strengthened because the ceramic layer formed at the Al surface originally, FeAl intermetallic compound layer and substrate are combined in metallurgical form through mutual diffusion during HDA process.Initial experiment results disclose that the anti-corrosion performance and wear resistance of composite coating are obviously improved through HDA/MPO treatment.

Formation and Structure of Composite Coating of HAD and Micro-Plasma Oxidation on A3 Steel

Composite coatings were obtained on A3 steel by hot dipping aluminum(HAD) at 720 degreesC for 6 min and micro-plasma oxidation (MPO) in alkali electrolyte. The surface morphology, element distribution and interface structure of composite coatings were studied by means of XRD, SEM and EDS. The results show that the composite coatings obtained through HAD/MPO on A3 steel consist of four layers. From the surface to the substrate, the layer is loose Al2O3 ceramic, compact Al2O3 ceramic, At and FeAl intermetallic compound layer in turn. The adhesions among all the layers are strengthened because the ceramic layer formed at the At surface originally, FeAl intermetallic compound layer and substrate are combined in metallurgical form through mutual diffusion during HAD process. Initial experiment results disclose that the anti-corrosion performance and wear resistance of composite coating are obviously improved through HAD/MPO treatment.

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.

Estudos dos efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios da própolis sobre as células RAW 264.7 e na resposta inflamatória pulmonar aguda causada pela exposição à fumaça de cigarro em camundongos

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) causa a redução da capacidade respiratória e seu desenvolvimento é associado à fumaça de cigarro. O cigarro possui mais de 4800 substâncias tóxicas e causa a morte de seis milhões de pessoas por ano no mundo. Estudos buscam meios de reverter os males causados pela fumaça de cigarro. A própolis (P) é um produto produzido por abelhas que possui várias propriedades. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos antioxidantes da P em macrófagos murinos e na inflamação pulmonar aguda induzida pela fumaça de cigarro (CS) em camundongos. A análise dos compostos fitoquímicos do extrato alcóolico da P (EAP) foi feita por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS). Células da linhagem RAW 264.7 foram tratadas em diversas concentrações de P durante 24 horas. Após tratamento, as seguintes análises foram realizadas: polifenóis totais; viabilidade celular (MTT); potencial redutor (DPPH); espécies reativas de oxigênio totais (ROS) e de malondialdeído (MDA). Trinta camundongos C57BL/6 foram divididos em 3 grupos (n=10/grupo): Controle+P, CS e CS+P. Ambos os grupos CS foram expostos a 6 cigarros/dia durante 5 dias. O grupo CS foi tratado com veículo. O pulmão e o lavado broncoalveolar (BAL) foram coletados para análise histológica e contagem diferencial de células. As análises para mieloperoxidase (MPO), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG), MDA, nitrito e western blotting para TNF-alfa foram realizadas. A análise fitoquímica do EAP mostrou a presença dos ácidos hidrocinâmicos e coumárico, a artepilina C e a drupanina. Foi observado o aumento concentração-dependente dos níveis de polifenóis totais (p<0,001), do MTT (p<0,001) e do DPPH (p<0,001), e o inverso com o MDA (p<0,001). Os níveis de ROS diminuem nas concentrações de 15,6 e 31,2 mg/mL (p<0,05, ambos). A histologia pulmonar do grupo Controle+P foi similar ao do CS+P e foi observado um influxo de macrófagos e neutrófilos no grupo CS (p<0,01 e p<0,001, respectivamente). Os níveis de MPO foram aumentados no grupo CS (526,534,72 mU/mg ptn, p<0,01), mas houve uma redução no grupo CS+P (385,127,64 mU/mg ptn, p<0,05) comparável ao Controle+P (13412,99 mU/mg ptn, p<0,001), o mesmo aconteceu com as enzimas antioxidantes: SOD (Controle+P: 523,529,6 U/mg ptn; CS: 523,529,6 U/mg ptn, p<0,001; CS+P: 246,815,69 U/mg ptn, p<0,001); CAT (Controle+P: 37,383,39 U/mg ptn; CS: 92,686,24 U/mg ptn, p<0,001; CS+P: 59,844,55 U/mg ptn, p<0,05); GPx (Controle+P: 2,230,17 (M/min/mg ptn) x 10-1; CS: 4,510,31 (M/min/mg ptn) x 10-1, p<0,001; CS+P: 2,640,19 (M/min/mg ptn) x 10-1, p<0,05). O inverso ocorreu com a relação GSH/GSSG (Controle+P: 1,0880,17; CS: 0,7360,07, p<0,05; CS+P: 1,2580,10, p<0,05). Os níveis de MDA (Controle+P: 0,2660,05 nMol/mg ptn; CS: 0,940,076 nMol/mg ptn, p<0,001; CS+P: 0,4980,06 nMol/mg ptn, p<0,01) e de nitrito (Controle+P: 50,014,19 Mol/mg ptn; CS: 108,77,73 Mol/mg ptn, p<0,001; CS+P: 58,843,42 nMol/mg ptn, p<0,01) estavam aumentados no CS que em outros grupos. A expressão de TNF-α foi observada no grupo CS. O tratamento da P apresentou ação anti-inflamatória e antioxidante em macrófagos e em camundongos expostos à fumaça de cigarro, possivelmente pela ação dos polifenóis presentes nela

Avaliação da aspirina e do ácido cafeico fenetil estersobre o reparo tecidual cutâneo

Numerosos modelos in vitro e in vivo foram desenvolvidos para estudar o reparo de lesões e identificar os mecanismos chave deste processo. Visando avaliar o processo de cicatrização utilizamos um modelo de lesão excisional total e um modelo de queimadura promovida por escaldamento. No estudo utilizando o modelo de lesão excisional total, abordamos o uso da aspirina (um inibidor não seletivo da COX) e seu efeito diferenciado sobre os sexos na cicatrização cutânea de camundongos. Observamos que os grupos fêmea controle e tratado apresentaram contração atrasada comparado aos grupos macho controle e tratado, respectivamente. Entre os grupos fêmea e macho controles, as fêmeas apresentaram menor atividade da mieloperoxidase e menor quantidade de células MIF-positivas do que os machos controle. Já entre os grupos fêmea e macho tratados, foi observado que nas fêmeas tratadas, a atividade da mieloperoxidase e a quantidade de macrófagos F4/80-positivos estavam maiores do que no grupo macho tratado. Ainda entre os grupos tratados, as fêmeas apresentaram menores níveis de hidroxiprolina e maior expressão proteica de vWF e VEGF comparado aos machos. No estudo das lesões causadas por queimadura, avaliamos as propriedades anti- inflamatórias e antioxidantes do ácido cafeico fenetil ester (CAPE) no reparo destas lesões e observamos que em 7, 14, 21 e 70 dias após a queimadura, o grupo queimado+CAPE apresentou menor área lesada, além de menor atividade da mieloperoxidase e dos níveis de nitrito do que o grupo queimado. Também foi observado que no grupo queimado+CAPE a expressão proteica de CD68 e de PECAM-1 estava reduzida comparada ao grupo queimado. Analisando os parâmetros de dano oxidativo foi observado que os níveis de MDA e de proteínas carboniladas estavam menores no grupo queimado+CAPE do que no grupo queimado, tanto no plasma quanto na lesão. Em suma, nosso estudo avaliou o processo de cicatrização de dois modelos de lesão, em roedores de diferentes espécies e em abordagens distintas. No modelo de lesão excisional total em camundongos observamos que a administração da aspirina prejudicou o processo de cicatrização em camundongos Balb/c fêmeas, mas não afetou esse processo nos machos da mesma linhagem, o que pode ser explicado pela redução dos níveis de estrógenos nas fêmeas. A utilização do CAPE na cicatrização de queimaduras em ratas comprovou sua eficácia anti-inflamatória e antioxidante devido ao grupo queimado+CAPE ter apresentado maior taxa de cicatrização, redução da resposta inflamatória, além da redução do dano oxidativo em lipídeos e proteínas comparado ao grupo queimado.

Função pulmonar, estresse oxidativo e marcadores inflamatórios na lesão pulmonar aguda induzida por lipopolissacarídeo: diferentes efeitos da atorvastatina, pravastatina e simvastatina

Nosso objetivo foi determinar que tipo de estatina pode atenuar a lesão pulmonar aguda (LPA) induzida por lipopolissacarídeo (LPS) em camundongos da linhagem C57Bl/6. Trinta camundongos machos ( 23 g) foram divididos em 5 grupos (n=6 cada): grupo LPS (10 mg/kg) administrado intraperitonealmente (i.p.), LPS mais atorvastatina (10 mg/kg/dia; grupo LPS+A), LPS mais pravastatina (5 mg/kg/dia; grupo LPS+P) e LPS mais sinvastatina (20 mg/kg/dia; grupo LPS+S). O grupo controle recebeu salina i.p.. Em um grupo separado de camundongos (n=5), a soma das pressões pulmonares resistivas e viscoelásticas (DeltaPtot) e elastância estática (E[st]) foram medidas. Um dia após a administração de LPS os camundongos foram sacrificados (24 h) por deslocamento cervical e logo em seguida foi realizado lavado broncoalveolar (LBA). Os pulmões foram removidos para análise histopatológica e homogeneizados para análises bioquímicas (ELISA, catalase, superóxido dismutase, mieloperoxidase, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, carbonilação de proteínas e método de Griess). A quantidade de leucócitos foi menor no grupo LPS+P (p<0,01) e LPS+S (p<0,05) em comparação ao grupo LPS. Os níveis de MCP-1 e IL-6 reduziram no grupo LPS+P (p<0,01), enquanto o grupo LPS + S mostrou redução apenas nos níveis de IL-6 (p<0,05) em comparação ao grupo LPS. Marcadores redox (superóxido dismutase e catalase) foram menores no grupo LPS+A (p<0,01) em comparação ao grupo LPS. A peroxidação lipídica (malondialdeído e hidroperóxidos) diminuiu em todos os grupos tratados (p<0,05) quando comparados ao grupo LPS. A mieloperoxidase foi menor no grupo LPS+P (p<0,01) quando comparado ao grupo LPS. DeltaPtot e E(st) foram, significativamente, maiores no grupo LPS do que nos outros grupos. Nossos resultados sugerem que atorvastatina e pravastatina, mas não a sinvastatina, exibiram ações anti-inflamatórias e antioxidantes na LPA induzida por LPS.

Estudo imunológico e histopatológico da infecção experimental por Schistosoma mansoni em camundongos geneticamente selecionados para tolerância oral

A esquistossomose acomete 207 milhões de pessoas, com mais de 200 mil mortes anuais. Seu principal agente etiológico é o helminto Schistosoma e o principal modelo experimental, o camundongo. Linhagens de camundongos selecionadas geneticamente para susceptibilidade (TS) e resistência (TR) a tolerância imunológica constituem bons modelos para o estudo da resposta imunológica específica e inespecífica nas infecções. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a infecção experimental por S. mansoni nestes camundongos, evidenciando a imunopatologia por diversos parâmetros na fase aguda da infecção. TR e TS não diferiram quanto a penetração de cercárias, recuperação de vermes adultos, fecundidade/produtividade de ovos das fêmeas de S. mansoni, mas predominaram ovos mortos em TS. Quanto maior o número de casais, maior a probabilidade de troca de casais e regressão sexual da fêmea, além de pequena redução da produtividade de ovos. Análise ultraestrutural dos parasitos machos recuperados de TS apresentaram tubérculos edemaciados, espinhos encurtados e em menor densidade que os parasitos dos TR. O tegumento dos parasitos recuperados de TS apresentou-se desorganizado, intensamente vacuolizado e com tendência a se desprender da superfície e espinhos internalizados e células vitelínicas desorganizadas. TS desenvolveram granulomas hepáticos grandes, com fibras radiais e predomínio do estágio exsudativo-produtivo com características de fase produtiva (EP/P), enquanto camundongos TR desenvolveram granulomas menores, com fibras concêntricas e predomínio de granulomas exsudativo-produtivos. TS desenvolveu hepatomegalia mais acentuada na fase aguda da infecção e exacerbada esplenomegalia na fase crônica. A aspartato aminotransferase mais elevada nos TR foi coerente com a acentuada histólise nos granulomas iniciais dos TR. É possível que a histólise menor em TS tenha contribuído para sua intensa hepatomegalia na fase aguda. Leucócitos totais séricos aumentaram em TS, nas fases aguda e crônica, mas não em TR. TS apresentaram anemia durante a fase crônica da infecção, possivelmente devido ao desvio na hematopoiese medular para a produção de leucócitos ou apoptose das hemácias. A mieloperoxidase neutrofílica hepática e no íleo foi maior em TS e a peroxidase de eosinófilos foi mais elevada no íleo do TS. Ambas as linhagens produziram IFN-γ, mas os níveis funcionais de IFN-γ foram diferentes nas duas linhagens em cultura de células. É possível que a imunopatologia hepática grave na linhagem TS possa estar relacionada aos altos títulos IFN-γ. TS produziu IL-10 em maior quantidade, entretanto esta citocina não foi capaz de regular o crescimento exacerbado dos granulomas hepáticos. Altos títulos de IL-4 na linhagem TS também são coerentes com a exacerbação dos granulomas, pois, como a IL-13, a IL-4 induz síntese de colágeno e está relacionada ao desenvolvimento da fibrose no granuloma esquistossomótico. Observamos redução do percentual relativo de células T CD4+ hepáticas de animais infectados em ambas as linhagens e redução percentual nas subpopulações de linfócitos B na medula óssea (precursores, linfócitos B imaturos, maduros e plasmócitos) mais acentuada em TS que em TR, possivelmente devido a extensa mobilização de B imaturos induzida pela inflamação ou desvio da hematopoiese para síntese de granulócitos em TS. Quantitativamente, TR não alterou suas subpopulações de linfócitos B. TS e TR são bons modelos para estudo da resposta imunológica na infecção esquistossomótica experimental. Novos estudos são necessários para confirmar nossas propostas e compreender os mecanismos envolvidos na diferença da resposta imunológica dessas linhagens na relação schistosoma-hospedeiro.

Uso de plasma rico em plaquetas em queimaduras Modelo experimental em ratos

As queimaduras são eventos comuns e recorrentes no dia a dia dos atendimentos médicos. Há uma constante busca para entender a sua fisiopatologia, no intuito de minimizar seus resultados devastadores. Plasma rico em plaquetas (PRP) é um concentrado de plaquetas com capacidade de liberação local de múltiplos fatores de crescimento (FC) que aceleram a cicatrização. Este estudo consiste em dois experimentos: o primeiro visa validar um modelo experimental para a criação de queimaduras de tamanho e profundidade padronizados e, o segundo, avalia o uso de PRP em queimaduras. Para o desenvolvimento de queimaduras na validação do modelo experimental, foi idealizado um equipamento que permitisse o controle preciso da temperatura, além da utilização em conjunto de uma técnica inovadora de fixação que garante pressão constante no momento das queimaduras. Para o primeiro experimento, foram utilizados 12 ratos, por grupo, submetidos a queimaduras de 60 oC, 70 oC ou 80 oC por dez segundos, com um equipamento que desenvolvemos. Metade dos animais de cada grupo foi morta no terceiro dia e suas feridas foram analisadas por histologia, e, na outra metade, a ferida foi mensurada e acompanhada até o seu fechamento. No uso de PRP em queimaduras, foram avaliadas queimaduras de segundo grau (SG), segundo grau com diabetes mellitus induzido (SGD) e queimaduras de terceiro grau (TG). Noventa animais foram distribuídos em três grupos (SG, SGD e TG), onde, em cada um, dez animais foram tratados, dez serviram de controle e dez foram utilizados para o preparo do PRP. As áreas das feridas foram acompanhadas até o vigésimo primeiro dia, quando os animais foram mortos e biópsias de pele foram realizadas. Os resultados da validação do modelo mostram que as queimaduras produzidas com 60 oC foram de SG superficial (28% da derme envolvida); com 70 oC foram de SG profundo (72% da derme envolvida); e com 80 oC foram de TG (100% da derme envolvida). Em relação ao uso de PRP em queimaduras, observou-se que nos grupos tratados SG e SGD houve aceleração do fechamento da ferida e redução no número de células CD31, CD163, CD68, MPO e TGF-β positivas, e aumento do número de células MMP2 positivas. A neoepiderme foi mais fina nos controles dos grupos SG e SGD, e o tecido de granulação foi reduzido nos controles SGD e TG. O modelo utilizado é seguro e confiável para produzir queimaduras regulares e uniformes, de diâmetros variados, pela capacidade do controle fino da temperatura e pelo posicionamento do animal, e reprodutíveis. PRP parece acelerar a cicatrização de queimaduras de SG e SGD, mas não de TG.

栉孔扇贝免疫性的研究

自1997年3月至1999年2月，从青岛麦岛海珍品养殖场购买栉孔扇贝，利用普通组织学、组织化学、透射电镜、扫描电镜、电镜细胞化学和生物化学等技术，对栉孔扇贝血细胞的形态、血淋巴中参与免疫防御的酶的活力和免疫刺激剂对血淋巴中酶活力的影响进行了研究。将其血细胞分为：拟淋巴细胞、血栓细胞、中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和巨噬细胞6类。中性粒细胞对细菌的吞噬能力最强，嗜碱性粒细胞吞噬能力较弱，嗜酸性粒细胞无吞噬能力。无颗粒细胞中只有少量较大的细胞具有吞噬能力。扫描电镜观察栉孔扇贝血细胞有圆形、椭圆形和梭形3种形状。多数血细胞容易变形形成伪足。可形成大量长的纤维状伪足的血细胞具有凝血功能。血细胞溶酶体呈强的酸性磷酸酶（ACP）阳性。碱性磷酸酶（AKP）阳性颗粒常沿细胞膜分布。生化测定，血细胞和血清中均存在ACP和AKP活性。血清中ACP和AKP的最适pH值分别为4.4和10.3，最适温度分别为35 ℃和55 ℃。血细胞质中直径分别为300～430nm 和130～200nm的大、小两种颗粒呈强的酚氧化酶（PO）阳性；次级溶酶体和小颗粒呈旨的髓过氧物酶（MPO）阳性。生化测定，血清中存在PO和MPO活性，血细胞仅有MPO活性。血清中PO和MPO的最适pH值分别为6.0和6.5，最适温度分别为45 ℃和35 ℃。血细胞中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活力分别为312.7U和124.4U，血清中SOD和CAT活力分别为102.3U和73.8U；血细胞中CuZn-SOD和Mn－SOD的活力分别为其SOD总活力的70.3％和29.7％，血清中仅存在CuZn－SOD活性。脂多糖、硒多糖和酵母聚糖A对栉孔扇贝血清和血细胞中溶菌酶、ACP、AKP、PO、MPO、SOD和CAT7种酶的活力均有激活加强作用。

皱纹盘鲍血细胞内活性氧抗病机制及几种环境污染物及其影响的研究

本研究首次揭示了皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai) 血细胞内存在着利用活性氧（Reactive oxygen species, ROS）的抗病机制。为今后我国研究贝类的活性氧抗病机制和筛选免疫药物提供了理论基础。本研究主要结果如下：1. 利用鲁米诺（Luminol, 3-氨基邻苯二甲酰肼）为依赖的化学发光法在体外条件下用不同刺激物（酵母细胞和酵母聚糖）对皱纹盘鲍血细胞进行刺激，测定血细胞吞噬活动中历经呼吸爆发产生活性氧的化学发光反应。结果表明皱纹盘鲍血细胞在体外条件下，经刺激物诱导吞噬活动中有明显的呼吸爆现象和很强的活性氧产生。不同有刺激物诱导血细胞产生的化学发光强度不同；同一刺激物的不同处理和不同浓度对血细胞产生活性氧的化学发光强度的影响不同。刺激物经皱纹盘鲍自体血清调理和未经调理对血细胞刺激所产生的化学发光强度不同。SOD和NaN_3对皱纹盘鲍血细胞吞噬过程中活性氧产生的化学发光有抑制作用。上述结果证明了皱纹盘鲍血细胞内存在有象高等动物血细胞内一样的MPO-H_2O-卤素系统的氧化性抗病机制，即在血细胞吞噬异物过程中能够释放活性氧（ROS）对异物进行杀灭的功能。2. 利用活性氧清除剂（过氧化氢酶、SOD、苯甲酸钠、2，5-二甲基呋喃、NBT和EDTA等）对皱纹盘鲍血细胞释放的活性氧进行分类测试，结果表明活性氧清除剂对皱纹盘鲍血细胞吞噬的化学发光都有明显的抑制作用，从而证明皱纹盘鲍血细胞能够释放的活性氧的种类有：超氧阴离子（O_2~-），过氧化氢（H_2O_2），羟自由基（OH~·）和单线态氧（~1O_2）。3. 在体外条件下利用化学发光法定量地研究了不同种类和不同浓度的农药：对硫磷（Parathion）、敌敌畏（Dichlorovos)、乐果（Dimethoate)、2，4-D 丁酯(2,4-D butylester)和甲胺磷（Methamidophos）对皱纹盘鲍血细胞氧化性抗病机制的影响。结果显示不同农药对皱纹鲍血细胞产生ROS的影响程度不同，及同一种农药的不同浓度的浸泡1h或浸泡12h处理皱纹盘鲍血细胞都能够抑制血细胞吞噬时的化学发光，表明农药能够抑制皱纹敌国鲍血细胞吞噬活动中的活性氧（ROS）的产生，而且这种抑制作用随着农药浓度的增加而加强。几种农药抑制皱纹盘鲍血细胞产生活性氧（ROS）的强度不同：2，4D-丁酯，敌敌畏和乐果的抑制作用强于对硫磷和甲胺磷。同时测定了不同浓度的农药浸泡12h后的皱纹盘鲍因细胞吞噬酵母细胞的吞噬百分率和吞噬指数，结果显示多数农药在低浓度时能够提高皱纹盘鲍血细胞的吞噬百分率和吞噬指数，而在高浓度时则能抑制血细胞吞噬酵母细胞的活力而降低血细胞的吞噬百分率的吞噬指数。4. 在体外条件下利用化学发光法定量地研究了不同种类和不同浓度的重金属：铭（Cr）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、铜（Cu）和锌（Zn）对皱纹盘鲍血细胞氧化性抗病机制的影响。结果显示不同种类和不同浓度的重金属浸泡1hr.处理皱纹盘鲍血细胞都不同程度地抑制了血细胞吞噬时的化学发光，表明重金属能够抑制皱纹盘鲍血细胞吞噬活动中的活性氧（ROS）的产生，而且这种抑制作用随着重金属浓度的增加而加强。不同的重金属抑制强度不同，从强到弱依次为Hg > Cd > Cu > Pb > Cr > Zn. 研究表明六种重金属中，Hg对皱纹盘鲍血细胞的免疫毒性最大。

Growth, survival and immune activity of scallops, Chlamys farreri Jones et Preston, compared between suspended and bottom culture in Haizhou Bay, China

We examined the growth, survival and immune response of the scallop, Chlamys farreri, during a 1-year period in deep water of Haizhou Bay. Scallops were cultured using two methods: (1) in lantern nets at a 5 m depth and (2) in a bottom culture system (sleeves) on the seabed at about a 25 m depth. Shell heights, meat dry weight and immune activities in the haemolymph (superoxide dismutase and myeloperoxidase) were measured bimonthly or quarterly from July 2007 to June 2008. Survival was measured at the end of the study and environmental parameters in the experimental layers were monitored during the experiment. The growth and immune activities of scallops were lower when the water temperature was high, which was consistent with the main mortality occurring in summer. The growth and immunity of scallops were higher in the suspended culture than in the bottom culture during the experiment, with the exception of shell growth during the last study period. Survival of scallops in the suspended culture (54.6 +/- 12.3%) was significantly lower than that in the bottom culture (86.8 +/- 3.5%) at the end of this study. We conclude from our results that the high mortality of C. farreri can be prevented by culturing them in a bottom culture system before November of the first year, and then transferring them to a suspended culture to improve scallop production.