644 resultados para ASTHMATIC AIRWAYS


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T helper (Th) cells can be categorized according to their cytokine expression. The differential induction of Th cells expressing Th1 and/or Th2 cytokines is key to the regulation of both protective and pathological immune responses. Cytokines are expressed transiently and there is a lack of stably expressed surface molecules, significant for functionally different types of Th cells. Such molecules are of utmost importance for the analysis and selective functional modulation of Th subsets and will provide new therapeutic strategies for the treatment of allergic or autoimmune diseases. To this end, we have identified potential target genes preferentially expressed in Th2 cells, expressing interleukin (IL)-4, IL-5, and/or IL-10, but not interferon-γ. One such gene, T1/ST2, is expressed stably on both Th2 clones and Th2-polarized cells activated in vivo or in vitro. T1/ST2 expression is independent of induction by IL-4, IL-5, or IL-10. T1/ST2 plays a critical role in Th2 effector function. Administration of either a mAb against T1/ST2 or recombinant T1/ST2 fusion protein attenuates eosinophilic inflammation of the airways and suppresses IL-4 and IL-5 production in vivo following adoptive transfer of Th2 cells.

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Pulmonary neuroepithelial bodies (NEB) are widely distributed throughout the airway mucosa of human and animal lungs. Based on the observation that NEB cells have a candidate oxygen sensor enzyme complex (NADPH oxidase) and an oxygen-sensitive K+ current, it has been suggested that NEB may function as airway chemoreceptors. Here we report that mRNAs for both the hydrogen peroxide sensitive voltage gated potassium channel subunit (KH2O2) KV3.3a and membrane components of NADPH oxidase (gp91phox and p22phox) are coexpressed in the NEB cells of fetal rabbit and neonatal human lungs. Using a microfluorometry and dihydrorhodamine 123 as a probe to assess H2O2 generation, NEB cells exhibited oxidase activity under basal conditions. The oxidase in NEB cells was significantly stimulated by exposure to phorbol esther (0.1 μM) and inhibited by diphenyliodonium (5 μM). Studies using whole-cell voltage clamp showed that the K+ current of cultured fetal rabbit NEB cells exhibited inactivating properties similar to KV3.3a transcripts expressed in Xenopus oocyte model. Exposure of NEB cells to hydrogen peroxide (H2O2, the dismuted by-product of the oxidase) under normoxia resulted in an increase of the outward K+ current indicating that H2O2 could be the transmitter modulating the O2-sensitive K+ channel. Expressed mRNAs or orresponding protein products for the NADPH oxidase membrane cytochrome b as well as mRNA encoding KV3.3a were identified in small cell lung carcinoma cell lines. The studies presented here provide strong evidence for an oxidase-O2 sensitive potassium channel molecular complex operating as an O2 sensor in NEB cells, which function as chemoreceptors in airways and in NEB related tumors. Such a complex may represent an evolutionary conserved biochemical link for a membrane bound O2-signaling mechanism proposed for other cells and life forms.

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Asthma is a complex heritable inflammatory disorder of the airways associated with clinical signs of atopy and bronchial hyperresponsiveness. Recent studies localized a major gene for asthma to chromosome 5q31-q33 in humans. Thus, this segment of the genome represents a candidate region for genes that determine susceptibility to bronchial hyperresponsiveness and atopy in animal models. Homologs of candidate genes on human chromosome 5q31-q33 are found in four regions in the mouse genome, two on chromosome 18, and one each on chromosomes 11 and 13. We assessed bronchial responsiveness as a quantitative trait in mice and found it linked to chromosome 13. Interleukin 9 (IL-9) is located in the linked region and was analyzed as a gene candidate. The expression of IL-9 was markedly reduced in bronchial hyporesponsive mice, and the level of expression was determined by sequences within the qualitative trait locus (QTL). These data suggest a role for IL-9 in the complex pathogenesis of bronchial hyperresponsiveness as a risk factor for asthma.

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The human β2-adrenergic receptor gene has multiple single-nucleotide polymorphisms (SNPs), but the relevance of chromosomally phased SNPs (haplotypes) is not known. The phylogeny and the in vitro and in vivo consequences of variations in the 5′ upstream and ORF were delineated in a multiethnic reference population and an asthmatic cohort. Thirteen SNPs were found organized into 12 haplotypes out of the theoretically possible 8,192 combinations. Deep divergence in the distribution of some haplotypes was noted in Caucasian, African-American, Asian, and Hispanic-Latino ethnic groups with >20-fold differences among the frequencies of the four major haplotypes. The relevance of the five most common β2-adrenergic receptor haplotype pairs was determined in vivo by assessing the bronchodilator response to β agonist in asthmatics. Mean responses by haplotype pair varied by >2-fold, and response was significantly related to the haplotype pair (P = 0.007) but not to individual SNPs. Expression vectors representing two of the haplotypes differing at eight of the SNP loci and associated with divergent in vivo responsiveness to agonist were used to transfect HEK293 cells. β2-adrenergic receptor mRNA levels and receptor density in cells transfected with the haplotype associated with the greater physiologic response were ≈50% greater than those transfected with the lower response haplotype. The results indicate that the unique interactions of multiple SNPs within a haplotype ultimately can affect biologic and therapeutic phenotype and that individual SNPs may have poor predictive power as pharmacogenetic loci.

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NO synthases are widely distributed in the lung and are extensively involved in the control of airway and vascular homeostasis. It is recognized, however, that the O2-rich environment of the lung may predispose NO toward toxicity. These Janus faces of NO are manifest in recent clinical trials with inhaled NO gas, which has shown therapeutic benefit in some patient populations but increased morbidity in others. In the airways and circulation of humans, most NO bioactivity is packaged in the form of S-nitrosothiols (SNOs), which are relatively resistant to toxic reactions with O2/O\documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document} \begin{equation*}{\mathrm{_{2}^{-}}}\end{equation*}\end{document}. This finding has led to the proposition that channeling of NO into SNOs may provide a natural defense against lung toxicity. The means to selectively manipulate the SNO pool, however, has not been previously possible. Here we report on a gas, O-nitrosoethanol (ENO), which does not react with O2 or release NO and which markedly increases the concentration of indigenous species of SNO within airway lining fluid. Inhalation of ENO provided immediate relief from hypoxic pulmonary vasoconstriction without affecting systemic hemodynamics. Further, in a porcine model of lung injury, there was no rebound in cardiopulmonary hemodynamics or fall in oxygenation on stopping the drug (as seen with NO gas), and additionally ENO protected against a decline in cardiac output. Our data suggest that SNOs within the lung serve in matching ventilation to perfusion, and can be manipulated for therapeutic gain. Thus, ENO may be of particular benefit to patients with pulmonary hypertension, hypoxemia, and/or right heart failure, and may offer a new therapeutic approach in disorders such as asthma and cystic fibrosis, where the airways may be depleted of SNOs.

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Prostaglandin E2 (PGE2) is a potent lipid molecule with complex proinflammatory and immunoregulatory properties. PGE2 can shape the immune response by stimulating the production of IgE antibody by B lymphocytes and the synthesis of T-helper type 2 cytokines [e.g., interleukin (IL)-4, IL-10], while inhibiting production of Th1 cytokines (e.g., interferon-gamma, IL-12). It is unknown what type of receptor binds PGE2 and modulates these responses. Recent analyses in nonhematopoietic cells have identified six PGE2 receptors (EP1, EP2, EP3 alpha, EP3 beta, EP3 gamma, and EP4). This investigation examines quiescent B lymphocytes and reports that these cells express mRNA encoding EP1, EP2, EP3 beta, and EP4 receptors. The immunoregulatory functions of each receptor were investigated using small molecule agonists that preferentially bind EP receptor subtypes. Unlike agonists for EP1 and EP3, agonists that bound EP2 or EP2 and EP4 receptors strongly inhibited expression of class II major histocompatibility complex and CD23 and blocked enlargement of mouse B lymphocytes stimulated with IL-4 and/or lipopolysaccharide. PGE2 promotes differentiation and synergistically enhances IL-4 and lipopolysaccharide-driven B-cell immunoglobulin class switching to IgE. Agonists that bound EP2 or EP2 and EP4 receptors also strongly stimulated class switching to IgE. Experiments employing inhibitors of cAMP metabolism demonstrate that the mechanism by which EP2 and EP4 receptors regulate B lymphocyte activity requires elevation of cAMP. In conclusion, these data suggest that antagonists to EP2 and EP4 receptors will be important for diminishing allergic and IgE-mediated asthmatic responses.

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A murine model for antigen-induced bronchial hyperreactivity (BHR) and airway eosinophilia, two hallmarks of asthma, was developed using ovalbumin-immunized mice, which produce large amounts of IgE (named BP2, "Bons Producteurs 2," for High Line of Selection 2). A single intranasal ovalbumin challenge failed to modify the bronchial responses, despite the intense eosinophil recruitment into the bronchoalveolar lavage fluid and airways. When mice were challenged twice a day for 2 days or once a day for 10 days, BHR in response to i.v. 5-hydroxytryptamine or to inhaled methacholine was induced in BP2 mice but not in BALB/c mice. Histological examination showed that eosinophils reached the respiratory epithelium after multiple ovalbumin challenges in BP2 mice but remained in the bronchial submucosa in BALB/c mice. Total IgE titers in serum were augmented significantly with immunization in both strains, but much more so in BP2 mice. Interleukin 5 (IL-5) titers in serum and bronchoalveolar lavage fluid of BP2 mice were augmented by the antigenic provocation, and a specific anti-IL5 neutralizing antibody suppressed altogether airway eosinophilia and BHR, indicating a participation of IL-5 in its development. Our results indicate that the recruitment of eosinophils to the airways alone does not induce BHR in mice and that the selective effect on BP2 mice is related to their increased IgE titers associated with antigen-driven eosinophil migration to the epithelium, following formation and secretion of IL-5.

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Nitric oxide (NO) is an important mediator of inflammatory responses in the lung and a key regulator of bronchomotor tone. An airway NO synthase (NOS; EC 1.14.13.39) has been proposed as a source of endogenous NO in the lung but has not been clearly defined. Through molecular cloning, we conclusively demonstrate that NO synthesis in normal human airways is due to the continuous expression of the inducible NOS (iNOS) isoform in airway epithelial cells. Although iNOS mRNA expression is abundant in airway epithelial cells, expression is not detected in other pulmonary cell types, indicating that airway epithelial cells are unique in the continuous pattern of iNOS expression in the lung. In situ analysis reveals all airway epithelial cell types express iNOS. However, removal of epithelial cells from the in vivo airway environment leads to rapid loss of iNOS expression, which suggests expression is dependent upon conditions and/or factors present in the airway. Quantitation of NOS activity in epithelial cell lysates indicates nanomolar levels of NO synthesis occur in vivo. Remarkably, the high-level iNOS expression is constant in airway epithelium of normal individuals over time. However, expression is strikingly decreased by inhaled corticosteroids and beta-adrenergic agonists, medications commonly used in treatment of inflammatory airway diseases. Based upon these findings, we propose that respiratory epithelial cells are key inflammatory cells in the airway, functioning in host defense and potentially playing a role in airway inflammation.

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The peptide guanylin, which has recently been isolated from the intestine, is involved in the regulation of fluid secretion in the intestinal epithelium by activation of guanylate cyclase C, the putative guanylin receptor. Since the latter protein is also expressed in airway epithelia, we investigated the lung of three mammalian species for the presence and cellular localization of guanylin by immunoblot (Western blot) analyses and light and electron microscopical immunocytochemistry. In Western blots of bovine, guinea pig, and rat lung extracts, three different guanylin antisera directed against the midportion and against the C terminus of the precursor molecule identified a peptide band corresponding to the apparent molecular mass of guanylin. Localization studies in the lung revealed that guanylin is exclusively confined to nonciliated secretory (Clara) cells in the lining of distal conducting airways. The presence of guanylin in the lung and particularly its specific localization to Clara cells indicate that these cells may play a pivotal role in the local (paracrine) regulation of electrolyte/water transport in airway epithelia.

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Pulmonary neuroendocrine cells are localized predominantly at airway branchpoints. Previous work showed that gastrin-releasing peptide (GRP), a major pulmonary bombesin-like peptide, occurred in neuroendocrine cells exclusively in branching human fetal airways. We now demonstrate that GRP and GRP receptor genes are expressed in fetal mouse lung as early as embryonic day 12 (E12), when lung buds are beginning to branch. By in situ hybridization, GRP receptor transcripts were at highest levels in mesenchymal cells at cleft regions of branching airways and blood vessels. To explore the possibility that bombesin-like peptides might play a role in branching morphogenesis, E12 lung buds were cultured for 48 hr in serum-free medium. In the presence of 0.10-10 microM bombesin, branching was significantly augmented as compared with control cultures, with a peak of 94% above control values at 1 microM (P < 0.005). The bombesin receptor antagonist [Leu13- psi(CH2NH)Leu14]bombesin alone (100 nM) had no effect on baseline branching but completely abolished bombesin-induced branching. A bombesin-related peptide, [Leu8]phyllolitorin also increased branching (65% above control values at 10 nM, P < 0.005). [Leu8]Phyllolitorin also significantly augmented thymidine incorporation in cultured lung buds. Fibronectin, which is abundant at branchpoints, induces GRP gene expression in undifferentiated cell lines. These observations suggest that BLPs secreted by pulmonary neuroendocrine cells may contribute to lung branching morphogenesis. Furthermore, components of branchpoints may induce pulmonary neuroendocrine cell differentiation as part of a positive feedback loop, which could account in part for the high prevalence of these cells at branchpoints.

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Objetivo: Foi investigada a hipótese da hiperprolactinemia modular a resposta inflamatória alérgica pulmonar em ratos machos e em fêmas lactantes sem tratamento de domperidona. Métodos: Em ratos machos, a hiperprolactinemia foi de curta duração (5 dias) induzida pela domperidona (5,1 mg.kg-1 por dia, i.p). A resposta alérgica foi gerada por sensibilização e desafios inalatórios com ovoalbumina. Foi feita contagem de leucócitos totais e diferenciados do lavado bronco alveolar (BAL), lavado medular femoral (BFL) e sangue; a percentagem de produção de muco e colageno no pulmão, níveis de corticosterona e prolactina e citocinas TNF-α, IL-4, IL-6, IL-10, em explantes de pulmão e IFNg no BAL, foram medidos. Pela citometria foram avaliadaos os receptores de prolactina; Resultados: Hiperprolactinemia de curta duração feita antes do desafio inalatório disminuiu a resposta alérgica pulmonar na contagem de leucócitos no lavado broncoalveolar. Esse tratamento reduziu a celularidade no BFL e a percentagem de muco e aumentou a expressão de citocinas IL-4, IL-6, IL-10, TNFα e da expressão do IFNg. Níveis altos de prolactina diminuiram o número de eosinófilos ao pulmão no BAL. Pela citometria revelou-se que além de ter menor número de granulócitos migrados ao pulmão, estes apresentaram maior expressão do número de receptores por granulócito para prolactina no grupo tratado com domperidona. Alterações similares foram reveladas em fêmeas lactantes como foi a diminuição nos leucócitos do BAL, e no número de células do BFL. O tratamento profilático diminuiu a resposta alérgica tanto no grupo hiperprolactinêmico como no grupo veículo. O tratamento feito após o desafio inalatório não evidenciou alterações relevantes nas variáveis medidas. Conclusões: A hiperprolactinemia de curta duração, feita após a sensibilização e antes da inalação diminui a resposta inflamatória no pulmão em ratos. Os resultados deste estudo demonstram que a hiperprolactinemia induzida antes do desafio antigênico diminue a inflamação alérgica pulmonar. Assim, é provável que a prolactina endógena tenha um papel relevante como um imunomodulador da asma. Este estudo aponta a possibilidade futura do uso da domperidona para pacientes asmáticos. Durante a primavera muitas espécies de mamíferos têm seus filhotes e ocorre abundância de fatores alergenos no ar. Logo, um fator endógeno que favoreça a proteção de fêmeas durante a lactação, tal como a hiperprolactinemia, tem elevado valor adaptativo

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INTRODUÇÃO: A prevalência de asma tem crescido e a maioria dos pacientes com asma grave não obtém o controle total dos sintomas com as terapias disponíveis, fazendo-se necessária a busca por novas alternativas terapêuticas. Inibidores de proteinases têm sido estudados como tratamento de processos inflamatórios, dentre eles o Enterolobium contortisiliquum Tripsin Inhibitor (EcTI) OBJETIVO: Avaliar se o inibidor de proteinase EcTI modula a hiperresponsividade brônquica à metacolina, inflamação, remodelamento e estresse oxidativo nas vias aéreas e septos alveolares em um modelo experimental de inflamação pulmonar alérgica crônica. MÉTODOS: Vinte e quatro camundongos Balb/c machos, entre seis e sete semanas de vida, pesando em media 25 g foram divididos em quatro grupos: C (controle), OVA (sensibilizados com ovalbumina, 50 ug intraperironeal (i.p) nos dias 0 e 14 e desafiados nos dias 22, 24, 26, 28); C+EC (controle tratados com EcTI (2 mg/kg/i.p) nos dias 22 a 28); OVA+EC (sensibilizados e desafiados com ovalbumina e também tratados com EcTI (2 mg/kg -i.p) nos dias 22 a 28). No dia 29, foram realizadas realizadas: (i) hiperresponsividade à metacolina e obtidas as respostas máximas de resistência e elastância do sistema respiratório; (ii) análise histopatológica do pulmão para quantificação de eosinófilos, fibras colágenas e elásticas nas vias aéreas (VA) e nos septos alveolares (SA); e (iii) imunohistoquímica para quantificação de células positivas para IFN-y, IL-4, IL-5, IL-13, MMP-9, TIMP-1, TGF-beta, iNOS, NF-kB e fração de volume de isoprostano nas VA e nos SA. Uma semana após o dia 29 foi realizada a técnica de anafilaxia cutanea passiva(PCA) para quantificar IgE e IgG1. A significância foi considerada quando p < 0,05. RESULTADOS: Houve aumento de todos os parâmetros avaliados no grupo OVA em relação ao grupo controle (p < 0,05). Houve atenuação da resposta máxima de Rrs e Ers no grupo OVA+EC comparado as grupo OVA (p < 0,05). O tratamento com EcTI nos animais sensibilizados atenuou o número de eosinófilos, células positivas para IL-4, IL-5, IL-13,IFN-y, iNOS, MMP-9, TIMP-1, NF-kB e TGF-beta e fração de volume de isoprostano, fibras colágenas e elásticas nas vias aéreas e nos séptos alveolares quando comparado ao grupo OVA (p < 0,05).Houve reaçao de PCA nos animais sensibilizados com ovalbumina. CONCLUSÃO: EcTI atenuou a hiperresponsividade brônquica, a inflamação, o remodelamento e o estresse oxidativo nesse modelo experimental de inflamação pulmonar alérgica crônica. Embora sejam necessários mais estudos, esse inibidor pode ser considerado uma futura ferramenta farmacológica para o tratamento de asma

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INTRODUÇÃO: O transplante de pulmão é parte fundamental no tratamento das doenças terminais do pulmão, constituindo uma modalidade terapêutica eficaz para pacientes com doença pulmonar incapacitante, progressiva e em estágio final. No entanto, as drogas imunossupressoras usadas para evitar a rejeição do enxerto podem causar efeitos colaterais em diversos tecidos. O sistema mucociliar, presente nas vias aéreas, é um dos principais mecanismos de defesa do trato respiratório e pode ser alterado por ação das drogas imunossupressoras. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o sistema mucociliar traqueobrônquico de ratos submetidos a dois esquemas de terapia tríplice imunossupressora. MÉTODOS: Foram utilizados 90 ratos machos Wistar distribuídos em 3 grupos conforme o tratamento: controle (C) = solução salina; terapia 1 (TI) = tacrolimus + micofenolato de mofetil + prednisona; terapia 2 (TII) = ciclosporina + azatioprina + prednisona. Após o período de tratamento (7, 15 ou 30 dias), os animais foram sacrificados e realizadas as seguintes medidas: transportabilidade do muco (TM), frequência de batimento ciliar (FBC), quantificação de muco neutro e ácido, velocidade de transporte mucociliar (VTMC), e contagem total e diferencial de células no lavado broncoalveolar (LBA). RESULTADOS: A TM não foi afetada pelas terapias em nenhum dos tempos estudados. Ambas as terapias causaram significativa redução da FBC dos animais tratados por 7 e 15 dias. A produção de muco neutro foi menor nos animais tratados com a TI por 7, 15 e 30 dias. Porém, com a TII, essa redução ocorreu apenas aos 7 dias. Por outro lado, a quantidade de muco ácido foi significativamente maior em todos os animais tratados com as duas terapias. Todos os animais tratados com as terapias imunossupressoras apresentaram redução da VTMC nos três tempos. Houve aumento do número total de células e de macrófagos e neutrófilos no grupo TI em 7 dias. CONCLUSÕES: Ambas as terapias imunossupressoras foram prejudiciais ao transporte mucociliar das vias aéreas de ratos, tanto pela redução da FBC e da VTMC, quanto pela maior produção de muco ácido e menor produção de muco neutro. A TI foi mais prejudicial ao sistema mucociliar em comparação à TII

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Introdução: O fenótipo asma-obeso caracteriza-se por uma asma mais grave, no qual o controle clínico é mais difícil de ser alcançado, mesmo sob terapia medicamentosa otimizada. A cirurgia bariátrica tem sido recomendada para perda de peso e melhora dos sintomas, porém os benefícios de intervenções não-cirúrgicas têm sido pouco estudados. Objetivo: Avaliar o efeito do treinamento físico associado a um programa de perda de peso no controle clínico da asma, qualidade de vida e sintomas psicossociais em asmáticos obesos. Métodos: 55 pacientes com asma moderada a grave e obesidade grau II (IMC >= 35 e < 39.9 kg/m2) foram alocados em 2 grupos: programa de perda de peso + placebo (PP+P) ou programa de perda de peso + exercícios (PP+E), sendo que o programa de perda de peso incluiu terapia nutricional e psicológica (12 sessões semanais de 60 minutos cada). O grupo PP+E associou exercícios aeróbios e resistidos programa de perda de peso, enquanto o grupo PP+P associou exercícios placebo (respiratórios e alongamentos), 2xvezes/semana, 60 minutos/sessão durante 3 meses. Antes e após as intervenções, foram avaliados o controle clínico da asma, os fatores de saúde relacionados a qualidade de vida (FSRQV), a capacidade física, a composição corporal, os sintomas de ansiedade e depressão, a qualidade do sono, a função pulmonar e as inflamações das vias aéreas e sistêmica. A comparação dos dados contínuos entre os grupos foi realizada por ANOVA de dois fatores com medidas repetidas e das variáveis categóricas pelo teste qui-quadrado. A correlação linear e a regressão linear múltipla foram utilizadas para avaliar associações entre as variáveis avaliadas. Resultados: Foram analisados os resultados de 51 pacientes que foram reavaliados. Comparado com o grupo PP+P, os pacientes que realizaram exercício apresentaram melhora no controle clínico da asma (- 0,7 [-1,3 - -0,3] vs. -0,3 [-0,9 - 0,4] escore ACQ; p=0,01) e nos FSRQV (0,8 [0,3 -2,0] vs. 0,4 [-0,3 - 0,9] escore AQLQ; p=0,02), respectivamente. Essa melhora parece ter sido consequência do aumento do condicionamento físico (3,0 [2,4-4,0] vs. 0,9 [-0,3-1,3] mL.O2/Kg/min; p < 0,001) e da perda de peso (6,8±3,5% vs. 3,1±2,6% do peso corpóreo; p < 0,001) nos pacientes do grupo PP+E, que também apresentaram uma melhora dos sintomas de depressão, da qualidade do sono (ronco, latência e eficiência) e dos níveis séricos de vitamina D. Houve também melhora da função pulmonar (capacidade vital forçada e volume de reserva expiratório) e das inflamações das vias aéreas (FeNO) e sistêmica (CCL2, CXCL9, IL-4, IL-6, TNF-alfa, IL-10 e leptina/adiponectina), que parecem ser possíveis mecanismos associados à melhora do controle clinico da asma nos pacientes do grupo PP+E (p < 0,05 para todas variáveis apresentadas). Conclusão: A inclusão do treinamento físico em um programa de perda de peso a curto prazo deve ser considerada como uma intervenção eficiente para associar à terapia medicamentosa da asma na melhora do controle clínico em asmáticos obesos

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Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014