Manufacturing and use of human placenta-derived mesenchymal stromal cells for phase I clinical trials: Establishment and evaluation of a protocol

Background/Aim. Mesenchymal stromal cells (MSCs) have been utilised in many clinical trials as an experimental treatment in numerous clinical settings. Bone marrow remains the traditional source tissue for MSCs but is relatively hard to access in large volumes. Alternatively, MSCs may be derived from other tissues including the placenta and adipose tissue. In an initial study no obvious differences in parameters such as cell surface phenotype, chemokine receptor display, mesodermal differentiation capacity or immunosuppressive ability, were detected when we compared human marrow derived- MSCs to human placenta-derived MSCs. The aim of this study was to establish and evaluate a protocol and related processes for preparation placenta-derived MSCs for early phase clinical trials. Methods. A full-term placenta was taken after delivery of the baby as a source of MSCs. Isolation, seeding, incubation, cryopreservation of human placentaderived MSCs and used production release criteria were in accordance with the complex regulatory requirements applicable to Code of Good Manufacturing Practice manufacturing of ex vivo expanded cells. Results. We established and evaluated instructions for MSCs preparation protocol and gave an overview of the three clinical areas application. In the first trial, MSCs were co-transplanted iv to patient receiving an allogeneic cord blood transplant as therapy for treatmentrefractory acute myeloid leukemia. In the second trial, MSCs were administered iv in the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis and without serious adverse effects. In the third trial, MSCs were injected directly into the site of tendon damage using ultrasound guidance in the treatment of chronic refractory tendinopathy. Conclusion. Clinical trials using both allogeneic and autologous cells demonstrated MSCs to be safe. A described protocol for human placenta-derived MSCs is appropriate for use in a clinical setting, relatively inexpensive and can be relatively easily adjusted to a different set of regulatory requirements, as applicable to early phase clinical trials.

Identification of seven loci affecting mean telomere length and their association with disease

Interindividual variation in mean leukocyte telomere length (LTL) is associated with cancer and several age-associated diseases. We report here a genome-wide meta-analysis of 37,684 individuals with replication of selected variants in an additional 10,739 individuals. We identified seven loci, including five new loci, associated with mean LTL (P < 5 x 10(-8)). Five of the loci contain candidate genes (TERC, TERT, NAF1, OBFC1 and RTEL1) that are known to be involved in telomere biology. Lead SNPs at two loci (TERC and TERT) associate with several cancers and other diseases, including idiopathic pulmonary fibrosis. Moreover, a genetic risk score analysis combining lead variants at all 7 loci in 22,233 coronary artery disease cases and 64,762 controls showed an association of the alleles associated with shorter LTL with increased risk of coronary artery disease (21% (95% confidence interval, 5-35%) per standard deviation in LTL, P = 0.014). Our findings support a causal role of telomere-length variation in some age-related diseases.

Molecular studies on LIM-domain protein CRP1

Various intrinsic and external factors are constantly attacking the cells causing damage to DNA and to other cellular structures. Cells in turn have evolved with different kinds of mechanisms to protect against the attacks and to repair the damage. Ultraviolet radiation (UVR) is one of the major environmental genotoxic carcinogens that causes inflammation, mutations, immunosuppression, accelerated aging of the skin and skin cancers. Epidermis is the outermost layer of the skin consisting mostly of keratinocytes, whose primary function is to protect the skin against e.g. UV radiation. LIM domain proteins are a group of proteins involved in regulation of cell growth, damage signalling, cell fate determination and signal transduction. Despite their two zinc fingers, LIM domains do not bind to DNA, but rather mediate protein-protein interactions and function as modular protein binding interfaces. We initially identified CSRP1 as UVR-regulated transcript by using expression profiling. Here we have further studied the regulation and function of CRP1, a representative of cysteine rich protein- family consisting of two LIM domains. We find that CRP1 is increased by UVR in primary human keratinocytes and in normal human skin fibroblasts. Ectopic expression of CRP1 protected the cells against UVR and provided a survival advantage, whereas silencing of CRP1 rendered the cells more photosensitive. Actinic keratosis is a premalignant lesion of skin caused by excess exposure to sunlight and sunburn, which may lead to formation of squamous cell carcinoma. The expression of CRP1 was increased in basal keratinocytes of Actinic keratosis patient specimens suggesting that CRP1 may be increased by constant exposure to UVR and may provide survival advantage for the cells also in vivo. In squamous cell carcinoma, CRP1 was only expressed in the fibroblasts surrounding the tumour. Moreover, we found that ectopic expression of CRP1 suppresses cell proliferation. Transforming growth factor beta (TGFbeta) is a multifunctional cytokine that regulates several functions in cell including growth, apoptosis and differentiation, and plays important roles in pathological disorders like cancer and fibrosis. We found that TGFbeta-signalling pathway regulates CRP1 at protein, but not at transcriptional level. The increase was mediated both through Smad and non-Smad signalling pathways involving MAPK/p38. Furthermore, we found that TGFbeta-mediated increase in CRP1 was associated with myofibroblast differentiation, and that CRP1 was significantly more expressed in idiopathic pulmonary fibrosis as compared to normal lung specimens. Since cell contractility is a distinct feature of myofibroblasts, and CRP1 is associated with actin cytoskeleton, we studied the role of CRP1 in cell contractility. CRP1 was found to localize to stress fibres that mediate contractility and to mediate myofibroblast contraction. These studies identify CRP1 as a stress responsive and cytokine regulated cytoskeletal protein that participates in pathological processes involved in fibrotic diseases and cancer.

Usual interstitial pneumonia

We report the case of a 49-year old woman with an idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) initially diagnosed as a systemic lupus erythematosus. The IPF is an uncommon clinical entity with an estimated prevalence from 3 to 6 cases per 100,000 in the general population of the United States. This disease is characterised by an insidious onset, a pejorative course and poor survival prognosis (median survival: 2.8 years). The diagnosis is often difficult and depends on the exclusion of other diseases associated with interstitial lung injury. It is generally established only after collegial coordination between the clinician, the radiologist and the pathologist. New consensuses are now published to establish a clear and explicit classification of the IPF. Moreover, because of the poor results obtained with conventional immunosuppressive drugs, new treatments are proposed.

Fibrose pulmonaire idiopathique

SCOPUS: ar.j

MMP expression and abnormal lung permeability are important determinants of outcome in IPF

Matrix metalloproteinases (MMPs) degrade all of the extracellular matrix components of the intersititium and may play a role in abnormal alveolar permeability, which is a feature of idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). The aims of the present study were to evaluate MMP protein levels in patients with IPF and determine any relationship to treatment and markers of permeability.

Regulation of TGF-β1-Driven Differentiation of Human Lung Fibroblasts: Emerging Roles of Cathepsin B and Cystatin C

Lung matrix homeostasis partly depends on the fine regulation of proteolytic activities. We examined the expression of human cysteine cathepsins (Cats) and their relative contribution to TGF-β1-induced fibroblast differentiation into myofibroblasts. Assays were conducted using both primary fibroblasts obtained from patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) and human lung CCD-19Lu fibroblasts. Pharmacological inhibition and genetic silencing of Cat B diminished α-smooth muscle actin expression, delayed fibroblast differentiation and led to an accumulation of intracellular 50-kDa TGF-β1. Moreover addition of Cat B generated 25-kDa mature form of TGF-β1 in Cat B siRNA-pretreated lysates. Inhibition of Cat B decreased Smad 2/3 phosphorylation, but had no effect on p38 MAPK and JNK phosphorylation indicating that Cat B mostly disturbs TGF-β1-driven canonical Smad signaling pathway. While mRNA expression of cystatin C was stable, its secretion, which was inhibited by brefeldin A, increased during TGF-β1-induced differentiation of IPF and CCD-19Lu fibroblasts. In addition cystatin C participated in the control of extracellular Cats, since its gene silencing restored their proteolytic activities. These data support the notion that Cat B participates in lung myofibrogenesis as suggested for stellate cells during liver fibrosis. Moreover, we propose that TGF-β1 promotes fibrosis by driving the effective cystatin C-dependent inhibition of extracellular matrix-degrading Cats.

Hallazgos radiológicos de la enfermedad pulmonar en pacientes Colombianos con esclerodermia

La esclerosis sistémica (ES) es una enfermedad autoinmune multisistémica que afecta principalmente la piel, los pulmones, el tracto gastrointestinal, el corazón y los riñones. La enfermedad pulmonar, presente en casi el 100% de los casos, es el factor con mayor influencia en la mortalidad. El propósito de este estudio es realizar un análisis detallado de la enfermedad pulmonar por tomografía computarizada de alta resolución(TCAR) en pacientes Colombianos con ES, para lo cual se realizó un estudio de prevalencia analítica en 44 pacientes con ES valorados en el Hospital Universitario Mayor Méderi en los últimos 7 años. Los resultados mostraron características demográficas y clínicas similares a las previamente descritas. La prevalencia de enfermedad pulmonar intersticial fue alta, y los hallazgos de fibrosis pulmonar como vidrio esmerilado y panal de abejas se asociaron con la presencia del autoanticuerpo antiSCL70. La medida del diámetro esofágico por TCAR fue mayor en los pacientes con disfagia, antiSCL 70 y linfopenia, los cuales son marcadores de mal pronóstico.

Incidência de infecção por Legionella pneumophila em pacientes que internaram no HCPA com pneumonia adquirida na comunidade

Introdução: O diagnóstico microbiológico da infecção por Legionella é complexo, pois a bactéria não é visualizada à coloração de Gram no escarro, e sua cultura não é realizada na maioria dos laboratórios clínicos. A imunofluorescência direta nas secreções respiratórias tem baixa sensibilidade, em torno de 40% e a técnica da “PCR” não é ainda recomendada para o diagnóstico clínico (CDC, 1997). A detecção de anticorpos no soro é a técnica mais utilizada, e o critério definitivo é a soroconversão para no mínimo 1:128, cuja sensibilidade é de 70 a 80% (Edelstein, 1993). Como critérios diagnósticos de possível pneumonia por Legionella, eram utilizados: título único de anticorpos a L pneumophila positivo na diluição 1:256, em paciente com quadro clínico compatível (CDC, 1990) e o achado de antígeno a Legionella na urina (WHO, 1990). Nos últimos anos, porém, com o uso crescente do teste de antigenúria, foram detectados casos de pneumonia por Legionella, que não eram diagnosticados por cultura ou sorologia, tornando-o método diagnóstico de certeza para o diagnóstico de pneumonia por Legionella (CDC, 1997). Por sua fácil execução, resultado imediato, e alta sensibilidade - de 86% a 98% (Kashuba & Ballow, 1986; Harrison & Doshi, 2001), tem sido recomendado para o diagnóstico das PAC que necessitam internação hospitalar (Mulazimoglu & Yu, 2001; Gupta et al., 2001; Marrie, 2001), especialmente em UTI (ATS, 2001). Vários estudos documentaram baixo valor preditivo positivo do título único positivo de 1:256, tornando-o sem valor para o diagnóstico da pneumonia por Legionella, exceto, talvez, em surtos (Plouffe et al., 1995). Outros detectaram alta prevalência de anticorpos positivos na diluição 1:256 na população, em pessoas normais (Wilkinson et al., 1983; Nichol et al., 1991). A partir de 1996, o CDC de Atlanta recomendou que não seja mais utilizado o critério de caso provável de infecção por Legionella pneumophila por título único de fase convalescente ≥1:256, por falta de especificidade(CDC, 1997). A pneumonia por Legionella é raramente diagnosticada, e sua incidência é subestimada. Em estudos de PAC, a incidência da pneumonia por Legionella nos EUA, Europa, Israel e Austrália, foi estimada entre 1% a 16% (Muder & Yu, 2000). Nos EUA, foi estimado que cerca de 8 000 a 23 000 casos de PAC por Legionella ocorrem anualmente, em pacientes que requerem hospitalização (Marston et al., 1994 e 1977). No Brasil, a incidência de PAC causadas por Legionella em pacientes hospitalizados é tema de investigação pertinente, ainda não relatado na literatura. Objetivo: detectar a incidência de pneumonias causadas por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, em pacientes que internaram no Hospital de Clínicas de Porto Alegre por PAC, por um ano. Material e Métodos: o delineamento escolhido foi um estudo de coorte (de incidência), constituída por casos consecutivos de pneumonia adquirida na comunidade que internaram no HCPA de 19 de julho de 2000 a 18 de julho de 2001. Para a identificação dos casos, foram examinados diariamente o registro computadorizado das internações hospitalares, exceto as internações da pediatria e da obstetrícia, sendo selecionados todos os pacientes internados com o diagnóstico de pneumonia e de insuficiência respiratória aguda. Foram excluídos aqueles com menos de 18 anos ou mais de 80 anos; os procedentes de instituições, HIV-positivos, gestantes, pacientes restritos ao leito; e portadores de doença estrutural pulmonar ou traqueostomias. Foram excluídos os pacientes que tivessem tido alta hospitalar nos últimos 15 dias, e aqueles já incluídos no decorrer do estudo. Os pacientes selecionados foram examinados por um pesquisador, e incluídos para estudo se apresentassem infiltrado ao RX de tórax compatível com pneumonia, associado a pelo menos um dos sintomas respiratórios maiores (temperatura axilar > 37,8ºC, tosse ou escarro; ou dois sintomas menores (pleurisia, dispnéia, alteração do estado mental, sinais de consolidação à ausculta pulmonar, mais de 12 000 leucócitos/mm3). O estudo foi previamente aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa do HCPA. Os pacientes eram entrevistados por um pesquisador, dando seu consentimento por escrito, e então seus dados clínicos e laboratoriais eram registrados em protocolo individual. Não houve interferência do pesquisador, durante a internação, exceto pela coleta de urina e de sangue para exame laboratoriais específicos da pesquisa. Os pacientes eram agendados, no ambulatório de pesquisa, num prazo de 4 a 12 semanas após sua inclusão no estudo, quando realizavam nova coleta de sangue, RX de tórax de controle, e outros exames que se fizessem necessários para esclarecimento diagnóstico.Todos os pacientes foram acompanhados por 1 ano, após sua inclusão no estudo.Foram utilizadas a técnica de imunofluorescência indireta para detecção de anticorpos das classes IgG, IgM e IgA a Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6 no soro, em duas amostras, colhidas, respectivamente, na 1ª semana de internação e depois de 4 a 12 semanas; e a técnica imunológica por teste ELISA para a detecção do antígeno de Legionella pneumophila sorogrupo 1 na urina, colhida na primeira semana de internação. As urinas eram armazenadas, imediatamente após sua coleta, em freezer a –70ºC, e depois descongeladas e processadas em grupos de cerca de 20 amostras. A imunofluorescência foi feita no laboratório de doenças Infecciosas da Universidade de Louisville (KY, EUA), em amostras de soro da fase aguda e convalescente, a partir da diluição 1:8; e a detecção do antígeno de Legionella pneumophila sorogrupo 1, nas amostras de urina, foi realizada no laboratório de pesquisa do HCPA, pelos investigadores, utilizando um kit comercial de teste ELISA fabricado por Binax (Binax Legionella Urinary Enzyme Assay, Raritan, EUA). As urinas positivas eram recongeladas novamente, para serem enviadas para confirmação no mesmo laboratório americano, ao fim do estudo. Foram adotados como critérios definitivos de infecção por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, a soroconversão (elevação de 4 vezes no título de anticorpos séricos entre o soro da fase aguda e da fase convalescente para no mínimo 1:128); ou o achado de antígeno de L pneumophila sorogrupo 1 na urina não concentrada, numa razão superior a 3, conforme instruções do fabricante e da literatura.Os pacientes foram classificados, de acordo com suas características clínicas, em 1º) portadores de doenças crônicas (doenças pulmonares, cardíacas, diabete mellitus, hepatopatias e insuficiência renal); 2º) portadores de doenças subjacentes com imunossupressão; 3º) pacientes hígidos ou com outras doenças que não determinassem insuficiência orgânica. Imunossupressão foi definida como esplenectomia, ser portador de neoplasia hematológica, portador de doença auto-imune, ou de transplante; ou uso de medicação imunossupressora nas 4 semanas anteriores ao diagnóstico (Yu et al., 2002b); ou uso de prednisolona 10 mg/dia ou equivalente nos últimos 3 meses (Lim et al., 2001). As características clínicas e laboratoriais dos pacientes que evoluíram ao óbito por pneumonia foram comparados àquelas dos pacientes que obtiveram cura. Para a análise das variáveis categóricas, utilizou-se o teste qui-quadrado de Pearson ou teste exato de Fisher. Para as variáveis numéricas contínuas, utilizou-se o teste “t“ de Student. Um valor de p< 0,05 foi considerado como resultado estatisticamente significativo (programas SPSS, versão 10). Foi calculada a freqüência de mortes por pneumonia na população estudada, adotando-se a alta hospitalar como critério de cura. Foi calculada a incidência cumulativa para pneumonia por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, em um hospital geral, no período de 1 ano. Resultados: durante um ano de estudo foram examinados 645 registros de internação, nos quais constavam, como motivo de baixa hospitalar, o diagnóstico de pneumonia ou de insuficiência respiratória aguda; a maioria desses diagnósticos iniciais não foram confirmados. Desses 645 pacientes, foram incluídos no estudo 82 pacientes, nos quais os critérios clínicos ou radiológicos de pneumonia foram confirmados pelos pesquisadores. Durante o acompanhamento desses pacientes, porém, foram excluídos 23 pacientes por apresentarem outras patologias que mimetizavam pneumonia: DPOC agudizado (5), insuficiência cardíaca (3), tuberculose pulmonar (2), colagenose (1), fibrose pulmonar idiopática (1), edema pulmonar em paciente com cirrose (1), somente infecçâo respiratória em paciente com sequelas pulmonares (4); ou por apresentarem critérios de exclusão: bronquiectasias (4), HIV positivo (1), pneumatocele prévia (1). Ao final, foram estudados 59 pacientes com pneumonia adquirida na comunidade, sendo 20 do sexo feminino e 39 do sexo masculino, com idade entre 24 e 80 anos (média de 57,6 anos e desvio padrão de ±10,6). Tivemos 36 pacientes com doenças subjacentes classificadas como “doenças crônicas”, dos quais 18 pacientes apresentavam mais de uma co-morbidade, por ordem de prevalência: doenças pulmonares, cardíacas, diabete mellitus, hepatopatias e insuficiência renal; neoplasias ocorreram em 9 pacientes, sendo sólidas em 7 pacientes e hematológicas em 2. Dos 59 pacientes, 61% eram tabagistas e 16,9%, alcoolistas. Do total, 10 pacientes apresentavam imunossupressão. Dos demais 13 pacientes, somente um era previamente hígido, enquanto os outros apresentavam tabagismo, sinusite, anemia, HAS, gota, ou arterite de Takayasu. A apresentação radiológica inicial foi broncopneumonia em 59,3% dos casos; pneumonia alveolar ocorreu em 23,7% dos casos, enquanto ambos padrões ocorreram em 15,2% dos pacientes. Pneumonia intersticial ocorreu em somente um caso, enquanto broncopneumonia obstrutiva ocorreu em 5 pacientes (8,5%). Derrame pleural ocorreu em 22% dos casos, e em 21 pacientes (35%) houve comprometimento de mais de um lobo ao RX de tórax. Foram usados beta-lactâmicos para o tratamento da maioria dos pacientes (72,9%9). A segunda classe de antibióticos mais usados foi a das fluoroquinolonas respiratórias, que foram receitadas para 23 pacientes (39,0%), e em 3º lugar, os macrolídeos, usados por 11 pacientes (18,6%). Apenas 16 pacientes não usaram beta-lactâmicos, em sua maioria recebendo quinolonas ou macrolídeos. Dos 43 pacientes que usaram beta-lactâmicos, 25 não usaram nem macrolídeos, nem quinolonas. Em 13 pacientes as fluoroquinolonas respiratórias foram as únicas drogas usadas para o tratamento da pneumonia. Do total, 8 pacientes foram a óbito por pneumonia; em outros 3 pacientes, o óbito foi atribuído a neoplasia em estágio avançado. Dos 48 pacientes que obtiveram cura, 33 (68,7%) estavam vivos após 12 meses. Os resultados da comparação realizada evidenciaram tendência a maior mortalidade no sexo masculino e em pacientes com imunossupressão, porém essa associação não alcançou significância estatística. Os pacientes que usaram somente beta-lactâmicos não apresentaram maior mortalidade do que os pacientes que usaram beta-lactâmicos associados a outras classes de antibióticos ou somente outras classes de antibióticos. Examinando-se os pacientes que utiizaram macrolídeos ou quinolonas em seu regime de tratamento, isoladamente ou combinados a outros antibióticos, observou-se que também não houve diferença dos outros pacientes, quanto à mortalidade. Os pacientes com padrão radiológico de pneumonia alveolar tiveram maior mortalidade, e essa diferença apresentou uma significância limítrofe (p= 0,05). Nossa mortalidade (11,9%) foi similar à de Fang et al. (1990), em estudo clássico de 1991 (13,7%); foi também similar à média de mortalidade das PAC internadas não em UTI (12%), relatada pela ATS, no seu último consenso para o tratamento empírico das PAC (ATS, 2001). Foram detectados 3 pacientes com pneumonia por Legionella pneumophila sorogrupo 1 na população estudada: 2 foram diagnosticados por soroconversão e por antigenúria positiva, e o 3º foi diagnosticado somente pelo critério de antigenúria positiva, tendo sorologia negativa, como alguns autores (McWhinney et al., 2000). Dois pacientes com PAC por Legionella não responderam ao tratamento inicial com beta-lactâmicos, obtendo cura com levofloxacina; o 3º paciente foi tratado somente com betalactâmicos, obtendo cura. Conclusões: A incidência anual de PAC por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, no HCPA, foi de 5,1%, que representa a incidência anual de PAC por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6 em um hospital geral universitário. Comentários e Perspectivas: Há necessidade de se empregar métodos diagnósticos específicos para o diagnóstico das pneumonias por Legionella em nosso meio, como a cultura, a sorologia com detecção de todas as classes de anticorpos, e a detecção do antígeno urinário, pois somente com o uso simultâneo de técnicas complementares pode-se detectar a incidência real de pneumonias causadas tanto por Legionella pneumophila, como por outras espécies. A detecção do antígeno de Legionella na urina é o teste diagnóstico de maior rendimento, sendo recomendado seu uso em todas as PAC que necessitarem internação hospitalar (Mulazimoglu & Yu, 2001; Gupta et al., 2001); em todos os pacientes com PAC que apresentarem fatores de risco potenciais para legionelose (Marrie, 2001); e para o diagnóstico etiológico das pneumonias graves (ATS, 2001). Seu uso é indicado, com unanimidade na literatura, para a pesquisa de legionelose nosocomial e de surtos de legionelose na comunidade.

Avaliação da utilização de biópsia transbrônquica em pacientes com suspeita clínica de doença pulmonar intersticial

OBJETIVO: Estudar os padrões clínicos, radiológicos e histopatológicos da biópsia transbrônquica (BTB) utilizados para a confirmação diagnóstica em pacientes com suspeita clinica de doença pulmonar intersticial (DPI) atendidos em um hospital universitário de nível terciário. MÉTODOS: Os prontuários, laudos radiológicos e de biópsias transbrônquicas de todos os pacientes com suspeita de DPI submetidos a BTB entre janeiro de 1999 e dezembro de 2006 no Hospital das Clínicas de Botucatu, localizado na cidade de Botucatu (SP), foram revisados. RESULTADOS: Foram incluídos no estudo 56 pacientes. Desses, 11 (19,6%) apresentaram o diagnóstico definitivo de fibrose pulmonar idiopática (FPI), que foi significativamente maior nos casos nos quais DPI era uma possibilidade diagnóstica em comparação com aqueles nos quais DPI era a principal suspeita (p = 0,011), demonstrando a contribuição da BTB para a definição diagnóstica dessas doenças. O exame histopatológico dessas biópsias revelou que 27,3% dos pacientes com FPI apresentavam o padrão de pneumonia organizante, o que pode sugerir doença mais avançada. O padrão histológico indeterminado foi o mais frequente, refletindo a característica periférica da FPI. Entretanto, o padrão fibrose apresentou alta especificidade e alto valor preditivo negativo. Para os padrões sugestivos de FPI em TC, a curva ROC indicou que a melhor relação entre sensibilidade e especificidade ocorreu com a presença de cinco alterações radiológicas, sendo o aspecto de favo de mel fortemente sugestivo de FPI (p = 0,01). CONCLUSÕES: Nas DPIs, a TC de tórax deve ser sempre realizada e a BTB usada em situações individualizadas, conforme a suspeita e distribuição das lesões.

Usual interstitial pneumonia and smoking-related interstitial fibrosis display epithelial to mesenchymal transition in fibroblastic foci

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Novel positron emission tomography/computed tomography of diffuse parenchymal lung disease combining a labeled somatostatin receptor analogue and 2-deoxy-2[¹⁸F]fluoro-D-glucose

We prospectively investigated the potential of positron emission tomography (PET) using the somatostatin receptor (SSTR) analogue ⁶⁸Ga-DOTATATE and 2-deoxy-2[¹⁸F]fluoro-D-glucose (¹⁸F-FDG) in diffuse parenchymal lung disease (DPLD). Twenty-six patients (mean age 68.9 ± 11.0 years) with DPLD were recruited for ⁶⁸Ga-DOTATATE and ¹⁸F-FDG combined PET/high-resolution computed tomography (HRCT) studies. Ten patients had idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), 12 patients had nonspecific interstitial pneumonia (NSIP), and 4 patients had other forms of DPLD. Using PET, the pulmonary tracer uptake (maximum standardized uptake value [SUV(max)]) was calculated. The distribution of PET tracer was compared to the distribution of lung parenchymal changes on HRCT. All patients demonstrated increased pulmonary PET signal with ⁶⁸Ga-DOTATATE and ¹⁸F-FDG. The distribution of parenchymal uptake was similar, with both tracers corresponding to the distribution of HRCT changes. The mean SUV(max) was 2.2 ± 0.7 for ⁶⁸Ga-DOTATATE and 2.8 ± 1.0 (t-test, p  =  .018) for ¹⁸F-FDG. The mean ⁶⁸Ga-DOTATATE SUV(max) in IPF patients was 2.5 ± 0.9, whereas it was 2.0 ± 0.7 (p  =  .235) in NSIP patients. The correlation between ⁶⁸Ga-DOTATATE SUV(max) and gas transfer (transfer factor of the lung for carbon monoxide [TLCO]) was r  =  -.34 (p  =  .127) and r  =  -.49 (p  =  .028) between ¹⁸F-FDG SUV(max) and TLCO. We provide noninvasive in vivo evidence in humans showing that SSTRs may be detected in the lungs of patients with DPLD in a similar distribution to sites of increased uptake of ¹⁸F-FDG on PET.

Lung on Chip: In vitro HGF effects on injured alveolar A549 epithelial cells in microfluidic system

Microfluidic systems have become competitive tools in the invitro modelling of diseases and promising alternatives to animal studies. They allow obtaining more invivo like conditions for cellular assays. Research in idiopathic pulmonary fibrosis could benefit from this novel methodological approach to understand the pathophysiology of the disease & develop efficient therapies. The use of hepatocyte growth factor (HGF) for alveolar reepithelisation is a promising approach. In this study, we show a new microfluidic system to analyse the effects of HGF on injured alveolar epithelial cells. Microfluidic systems in polydimethylsiloxane were fabricated by soft lithography. The alveolar A549 epithelial cells (10,000 cells) were seeded and studied in these microfluidic systems with media perfusion (1μl/30min). Injury tests were made on the cells by the perfusion with media containing H2O2 or bleomycin. The degree of injury was then assessed by a metabolic and an apoptotic assays. Wound assays were also performed with a central laminar flow of trypsin. Monitoring of wound closure with HGF vs control media was assessed. The alveolar A549 epithelial cells grew and proliferated in the microfluidic system. In the wound closure assay, the degree of wound closure after 5 hours was (53.3±1.3%) with HGF compared to (9.8±2.4%) without HGF (P <0.001). We present a novel microfluidic model that allows culture, injury and wounding of A549 epithelial cells and represents the first step towards the development of an invitro reconstitution of the alveolar-capillary interface. We were also able to confirm that HGF increased alveolar epithelial repair in this system.

Lung on a chip: Co-culture of alveolar epithelial cells and bone marrow derived stromal stem cells in a microfluidic system

Background: Microfluidics system are novel tools to study cell-cell interactions in vitro. This project focuses on the development of a new microfluidic device to co-culture alveolar epithelial cells and mesenchymal stem cells to study cellular interactions involved in healing the injured alveolar epithelium. Methods: Microfluidic systems in polydimethylsiloxane were fabricated by soft lithography. The alveolar A549 epithelial cells were seeded and injury tests were made on the cells by perfusion with media containing H2O2 or bleomycin during 6 or 18hrs. Rat Bone marrow derived stromal cells (BMSC) were then introduced into the system and cell-cell interaction was studied over 24 hrs. Results: A successful co-culture of A549 alveolar epithelial cells and BMS was achieved in the microfluidic system. The seeded alveolar epithelial cells and BMSC adhered to the bottom surface of the microfluidic device and proliferated under constant perfusion. Epithelial injury to mimic mechanisms seen in idiopathic pulmonary fibrosis was induced in the microchannels by perfusing with H2O2 or bleomycin. Migration of BMSC towards the injured epithelium was observed as well as cell-cell interaction between the two cell types was also seen. Conclusion: We demonstrate a novel microfluidic device aimed at showing interactions between different cell types on the basis of a changing microenvironment. Also we were able to confirm interaction between injured alvolar epithelium and BMSC, and showed that BMSC try to heal the injured epitelium.

THE ROLE OF A2B ADENOSINE RECEPTOR SIGNALING IN ADENOSINE DEPENDENT LUNG DISEASE

Chronic lung diseases and acute lung injuries are two distinctive pulmonary disorders that result in significant morbidity and mortality. Adenosine is a signaling nucleoside generated in response to injury and can serve both protective and destructive functions in tissues and cells through interaction with four G-protein coupled adenosine receptors: A1R, A2AR, A2BR, and A3R. However, the relationship between these factors is poorly understood. Recent findings suggest the A2BR has been implicated in the regulation of both chronic lung disease and acute lung injury. The work presented in this dissertation utilized the adenosine deaminase-deficient mouse model and the bleomycin-induced pulmonary injury model to determine the distinctive roles of the A2BR at different stages of the disease. Results demonstrate that the A2BR plays a protective role in attenuating vascular leakage in acute lung injuries and a detrimental role at chronic stages of the disease. In addition, tissues from patients with chronic obstructive pulmonary disease and idiopathic pulmonary fibrosis were utilized to examine adenosine metabolism and signaling in chronic lung diseases. Results demonstrate that components of adenosine metabolism and signaling are altered in a manner that promotes adenosine production and signaling in the lungs of these patients. Furthermore, this study provides the first evidence that A2BR signaling can promote the production of inflammatory and fibrotic mediators in patients with these disorders. Taken together, these findings suggest that the A2BR may have a bi-phasic effect at different stages of lung disease. It is protective in acute injury, whereas pro-inflammatory and pro-fibrotic at the chronic stage. Patients with acute lung injury or chronic lung disease may both benefit from adenosine and A2BR-based therapeutics.