Avaliação do efeito da temperatura sobre a dinâmica da resposta microcirculatória cutânea

De há muito que se conhecem as influências da variação da temperatura da pele sobre a microcirculação embora os mecanismos e vias envolvidos nesta resposta reflexa não estejam totalmente identificados, pelo que os autores entenderam estudar a resposta da pele in vivo ao aquecimento local. O estudo foi realizado no antebraço de 10 voluntários saudáveis (mulheres, entre os 20 e 35 anos de idade média: 25 ± 3,7). Após aclimatação as voluntárias foram submetidas a um protocolo de aquecimento a duas temperaturas (42 e 44ºC) durante 40 minutos, sendo as variações seguidas por meios não invasivos (PTEA perda trans-epidérmica de água e LDF perfusão sanguínea por fluxometria de laser doppler).A resposta medida por LDF foi diferente nas temperaturas de 42 e de 44 ºC.A42ºC a resposta é bifásica (resposta típica) ao contrário do que sucede aquando do aquecimento a 44ºC. Neste caso, para além da intensidade ser maior é atingido de imediato um platô, sugerindo a presença de um outro mecanismo regulatório local. Relativamente à PTEAverificou-se um aumento semelhante em ambas as temperaturas, não tendo sido observadas diferenças estatisticamente significativas. O aquecimento a diferentes temperaturas parece colocar em evidência diferentes mecanismos de regulação da temperatura local.

Acerca do impacto da administração transdérmica de um inibidor da NO-sintetase (L-NAME) : uma abordagem preliminar

O L-NAME, um dos inibidores do NO mais utilizados para o estudo da função microcirculatória na hiperémia cutânea, é normalmente administrado por microdiálise, uma técnica invasiva e traumática com reconhecidas limitações. Neste contexto, procurou-se avaliar, ainda que de forma preliminar, o interesse da aplicação transdérmica deL-NAMEemexperiências de indução de hiperémia local. O estudo consistiu na aplicação (durante 2 horas) de um sistema oclusivo contendo L-NAME (40 ) a 10mM, ou 100mM e um controlo com água destilada, no antebraço de voluntários saudáveis (n=5). Após a oclusão os voluntários foram submetidos a um protocolo de aquecimento local da pele a 42ºC durante 20 minutos, com a resposta hiperémica avaliada por Fluxometria de Laser Doppler (LDF).A análise estatística das várias concentrações de inibidor, involveu a comparação das diferentes fases do estudo com o controlo através de estatística não paramétrica. A aplicação de 100mM de L-NAME desencadeou a inibição de toda a resposta microcirculatória, o que constitui um bom indício para que esta metodologia continue a ser desenvolvida.

Influência da variação gradual da temperatura na resposta microcirculatória cutânea a estímulos térmicos

O estudo dos mecanismos envolvidos na regulação da temperatura a nível local constituem modelos para o estudo da patologia vascular, especialmente quando existe envolvimento ou comprometimento endotelial. Neste estudo pretende-se sistematizar e comparar a resposta a diferentes variações locais de temperatura, entre 42 e 44ºC em indivíduos saudáveis, verificando a influência da velocidade de aquecimento na resposta local. Realizaram-se protocolos de aquecimento local da pele a 42 e 44ºC nos antebraços definidos aleatoriamente de 10 voluntários do género feminino, saudáveis e não fumadoras. Avaliou-se a resposta microcirculatória através de Fluxometria por Laser Doppler durante 30 minutos. Calculou-se um novo parâmetro “razão vale/pico” (V/P) para distinguir os tipos de resposta possíveis, a saber, bifásico quando V/P<1 e monofásico quando V/P>1. Verificou-se que a 42ºC se obtém um perfil de resposta bifásico, independentemente da velocidade de aquecimento, assim como a 44ºC se obteve sempre um perfil monofásico, indicando que a resposta ao aquecimento local depende da velocidade de aquecimento e, provavelmente, da activação das fibras nociceptoras.

A utilização de transformadas de wavelet e de detrended fluctuation analysis no estudo da microcirculação da pele humana

A Fluxometria por Laser Doppler (LDF) é uma técnica não invasiva usada para medir o fluxo microvascular da pele humana. No fluxo é possível isolar componentes oscilatórias em gamas de frequências características que se encontram relacionadas com as actividades cardíaca, respiratória, miogénica, simpática e metabólica. A LDF permite assim estudar a fisiologia do fluxo sanguíneo. Neste trabalho foram realizadas medições de LDF nos tornozelos de 9 mulheres saudáveis numa situação de restrição à perfusão, usando uma braçadeira nos tornozelos. Os dados foram analisados com Transformada de Wavelet e Detrended Fluctuation Analysis (DFA) de modo a estudar os rácios das amplitudes das componentes de Wavelet e os respectivos expoentes . Estes parâmetros foram comparados nas situações de repouso, de restrição à perfusão e de recuperação após remoção da braçadeira. Observou-se que durante a restrição à perfusão houve um aumento significativo dos rácios de amplitude e dos expoentes a para as componentes cardíaca, respiratória e miogénica, o que pode reflectir vasoconstrição. Os parâmetros da componente metabólica apresentaram uma diminuição que se pode relacionar com variações na libertação de NO por parte do endotélio. Após a libertação da braçadeira, os parâmetros das componentes respiratória, miogénica e metabólica retornaram aos valores iniciais. Aanálise combinada de Wavelet com DFAoferece uma nova visão sobre a regulação do fluxo microvascular.

Explorando modelos in vivo para caracterizar a microcirculação periférica : um estudo piloto

Nos últimos anos, a circulação cutânea surgiu como uma janela interessante para analisar a função microcirculatória e os mecanismos de disfunção. Tecnologias não-invasivas, incluindo a Fluxometria por Laser Doppler (FLD), gasimetria transcutânea e a Perda Transepidérmica de Água (PTEA), ajudaram a considerar a circulação cutânea como um modelo de translação útil na doença vascular. Neste estudo procurou-se avaliar o perfil de resposta de um grupo de indivíduos jovens saudáveis ​​(n = 8), de ambos os sexos (24,5 ± 0,8 anos de idade) a três manobras de condicionamento da perfusão no membro inferior - A: elevação da perna enquanto sentado, B: elevação da perna enquanto em decúbito dorsal; C: oclusão supra-sistólica com um torniquete. As técnicas de medição incluiram FLD, pressões parciais transcutâneas (tc) pO2 e pCO2 por gasimetria e PTEA por evaporimetria. Foram aplicados testes de estatística descritiva e não paramétrica, sendo adotado um nível de confiança de 95%. As tcpO2 e tcpCO2 alteraram-se significativamente durante as manobras. Foi registado um perfil de evolução recíproca para FLD e PTEA em A e C, o que pode sugerir que, sob as condições experimentais as condições de perfusão local podem influenciar a função epidérmica "barreira". Os modelos propostos parecem ser adequados para caracterizar a microcirculação periférica in vivo, o que justifica estudos de desenvolvimento posteriores.

Explorando o teste de provocação com oxigénio como modelo de avaliação da microcirculação

A microcirculação cutânea surgiu, nos últimos anos, como uma alternativa pratica e acessível para o estudo da circulação periférica. Técnicas não-invasivas, como a Fluxometria por Laser Doppler (FLD), a Evaporimetria e a Gasimetria transcutânea em associação a testes de provocação têm transformado a circulação cutânea num atraente modelo de investigação. Este estudo foi aplicado a um grupo de voluntárias jovens saudáveis (n = 8, (21,6 ± 2,6) anos) respirando uma atmosfera de 100 % oxigénio durante 10 minutos. Este teste permitiu-nos avaliar a resposta circulatória na microcirculação do membro inferior. As técnicas de medição incluíram o fluxo sanguíneo local por FLD, a pO2 transcutânea (tc) e a Perda Transepidérmica de Água (PTEA) por evaporimetria. A análise de dados revela que tc-pO2 e FLD se alteraram significativamente durante o teste. Um perfil de evolução recíproca foi registrado para FLD e PTEA, que parece apoiar dados anteriores de que as alterações no fluxo sanguíneo local podem influenciar a função de “barreira” epidérmica. Este modelo parece adequado para caracterizar a microcirculação do membro inferior in vivo.

Alterações do fluxo sanguíneo em artéria umbilical na síndrome hipertensiva gestacional e suas implicações nos resultados neonatais

OBJETIVO: Avaliar as características antropométricas, a morbidade e mortalidade de recém-nascidos (RN) prematuros nascidos vivos de mães hipertensas em função da presença ou não de diástole zero (DZ) ou reversa (DR) na doplervelocimetria arterial umbilical. MÉTODOS: Estudo prospectivo, envolvendo RN prematuros nascidos vivos de gestantes hipertensas, com idade gestacional entre 25 e 33 semanas, submetidas à doplervelocimetria da artéria umbilical nos 5 dias que antecederam o parto, realizado no Hospital do Distrito Federal, entre 1º de novembro de 2009 e 31 de outubro de 2010. Os RN foram estratificados em dois grupos, conforme o resultado da doplervelocimetria da artéria umbilical: Gdz/dr=presença de diástole zero (DZ) ou diástole reversa (DR) e Gn=doplervelocimetria normal. Medidas antropométricas ao nascimento, morbidades e mortalidade neonatal foram comparadas entre os dois grupos. RESULTADOS: Foram incluídos 92 RN, assim distribuídos: Gdz/dr=52 RN e Gn=40 RN. No Gdz/dr a incidência de RN pequenos para idade gestacional foi significativamente maior, com risco relativo de 2,5 (IC95% 1,7‒3,7). No grupo Gdz/dr os RN permaneceram mais tempo em ventilação mecânica mediana 2 (0‒28) e no Gn mediana 0,5 (0‒25), p=0,03. A necessidade de oxigênio aos 28 dias de vida foi maior no Gdz/dr do que no Gn (33 versus10%; p=0,01). A mortalidade neonatal foi maior em Gdz/dr do que em Gn (36 versus 10%; p=0,03; com risco relativo de 1,6; IC95% 1,2 - 2,2). Nessa amostra a regressão logística mostrou que a cada 100 gramas a menos de peso ao nascer no Gdz/dr a chance de óbito aumentou 6,7 vezes (IC95% 2,0 - 11,3; p<0,01). CONCLUSÃO: em RN prematuros de mães hipertensas com alteração na doplervelocimetria da artéria umbilical a restrição do crescimento intrauterino é frequente e o prognóstico neonatal pior, sendo elevado o risco de óbito relacionado ao peso ao nascimento.

Pharmacologie des variations de débit sanguin oculaires chez le rat au moyen de la débitmétrie au laser par effet Doppler

La débitmétrie au laser à effet Doppler (LDF) constitue une méthode prometteuse et non-invasive pour l'étude du débit sanguin local dans l'œil. Cette technique est basée sur un changement de fréquence subi par la lumière lors du mouvement des globules rouges dans les vaisseaux. Une nouvelle sonde LDF a été testée pour sa sensibilité à évaluer la circulation rétinienne/choroïdienne sous des conditions hypercapniques et en présence de diverses substances vasoactives ou suivant la photocoagulation des artères rétiniennes chez le rat. Après dilatation pupillaire, la sonde LDF a été placée en contact avec la cornée de rats anesthésiés et parallèle à l'axe optique. L'hypercapnie a été provoquée par inhalation de CO2 (8% dans de l'air médical), alors que les agents pharmacologiques ont été injectés de façon intravitréenne. La contribution relative à la circulation choroïdienne a été évaluée à la suite de la photocoagulation des artères rétiniennes. Le débit sanguin s'est trouvé significativement augmenté à la suite de l'hypercanie (19%), de l'adénosine (14%) ou du nitroprusside de sodium (16%) comparativement au niveau de base, alors que l'endothéline-1 a provoqué une baisse du débit sanguin (11%). La photocoagulation des artères rétiniennes a significativement diminué le débit sanguin (33%). Des mesures en conditions pathologiques ont ensuite été obtenues après l'injection intravitréenne d'un agoniste sélectif du récepteur B1 (RB1). Ce récepteur des kinines est surexprimé dans la rétine des rats rendus diabétiques avec la streptozotocine (STZ) en réponse à l'hyperglycémie et au stress oxydatif. Les résultats ont montré que le RB1 est surexprimé dans la rétine chez les rats diabétiques-STZ à 4 jours et 6 semaines. À ces moments, le débit sanguin rétinien/choroïdien a été significativement augmenté (15 et 18 %) après l'injection de l'agoniste, suggérant un effet vasodilatateur des RB1 dans l'œil diabétique. Bien que la circulation choroïdienne contribue probablement au signal LDF, les résultats démontrent que le LDF représente une technique efficace et non-invasive pour l'étude de la microcirculation rétinienne in-vivo en continu. Cette méthode peut donc être utilisée pour évaluer de façon répétée les réponses du débit sanguin pendant des modifications métaboliques ou pharmacologiques dans des modèles animaux de maladies oculaires.

Ocular Pulse Amplitude and Doppler Waveform Analysis in Glaucoma Patients

PURPOSE: To determine the correlation between ocular blood flow velocities and ocular pulse amplitude (OPA) in glaucoma patients using colour Doppler imaging (CDI) waveform analysis. METHOD: A prospective, observer-masked, case-control study was performed. OPA and blood flow variables from central retinal artery and vein (CRA, CRV), nasal and temporal short posterior ciliary arteries (NPCA, TPCA) and ophthalmic artery (OA) were obtained through dynamic contour tonometry and CDI, respectively. Univariate and multiple regression analyses were performed to explore the correlations between OPA and retrobulbar CDI waveform and systemic cardiovascular parameters (blood pressure, blood pressure amplitude, mean ocular perfusion pressure and peripheral pulse). RESULTS: One hundred and ninety-two patients were included [healthy controls: 55; primary open-angle glaucoma (POAG): 74; normal-tension glaucoma (NTG): 63]. OPA was statistically different between groups (Healthy: 3.17 ± 1.2 mmHg; NTG: 2.58 ± 1.2 mmHg; POAG: 2.60 ± 1.1 mmHg; p < 0.01), but not between the glaucoma groups (p = 0.60). Multiple regression models to explain OPA variance were made for each cohort (healthy: p < 0.001, r = 0.605; NTG: p = 0.003, r = 0.372; POAG: p < 0.001, r = 0.412). OPA was independently associated with retrobulbar CDI parameters in the healthy subjects and POAG patients (healthy CRV resistance index: β = 3.37, CI: 0.16-6.59; healthy NPCA mean systolic/diastolic velocity ratio: β = 1.34, CI: 0.52-2.15; POAG TPCA mean systolic velocity: β = 0.14, CI 0.05-0.23). OPA in the NTG group was associated with diastolic blood pressure and pulse rate (β = -0.04, CI: -0.06 to -0.01; β = -0.04, CI: -0.06 to -0.001, respectively). CONCLUSIONS: Vascular-related models provide a better explanation to OPA variance in healthy individuals than in glaucoma patients. The variables that influence OPA seem to be different in healthy, POAG and NTG patients.

Uterine Doppler velocimetry of the uterine arteries in the second and third trimesters for the prediction of gestational outcome

PURPOSE: The aim of this longitudinal study was to investigate the value of uterine artery Doppler sonography during the second and third trimesters in the prediction of adverse pregnancy outcome in low-risk women. METHODS: From July 2011 to August 2012, a total of 205 singleton pregnant women presenting at our antenatal clinic were enrolled in this prospective study and were assessed for baseline demographic and obstetric data. They underwent ultrasound evaluation at the time of second and third trimesters, both included Doppler assessment of bilateral uterine arteries to determine the values of the pulsatility index (PI) and resistance index (RI) and presence of early diastolic notch. The endpoint of this study was assessing the sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of Doppler ultrasonography of the uterine artery, for the prediction of adverse pregnancy outcomes including preeclampsia, stillbirth, placental abruption and preterm labor. RESULTS: The mean age of cases was 26.4±5.11. The uterine artery PI and RI values for both second (PI: 1.1±0.42 versus 1.53±0.59, p=0.002; RI: 0.55±0.09 versus 0.72±0.13, p=0.000 respectively) and third-trimester (PI: 0.77±0.31 versus 1.09±0.46, p=0.000; RI: 0.46±0.10 versus 0.60±0.14, p=0.010 respectively) evaluations were significantly higher in patients with adverse pregnancy outcome than in normal women. Combination of PI and RI >95th percentile and presence of bilateral notch in second trimester get sensitivity and specificity of 36.1 and 97% respectively, while these measures were 57.5 and 98.2% in third trimester. CONCLUSIONS: According to our study, it seems that uterine artery Doppler may be a valuable tool for the prediction of a variety of adverse outcomes in second and third trimesters.

Nitric Oxide-releasing Poly(vinyl Alcohol) Film For Increasing Dermal Vasodilation.

Pathological conditions associated with the impairment of nitric oxide (NO) production in the vasculature, such as Raynaud's syndrome and diabetic angiopathy, have stimulated the development of new biomaterials capable of delivering NO topically. With this purpose, we modified poly(vinyl-alcohol) (PVA) by chemically crosslinking it via esterification with mercaptosuccinic acid. This reaction allowed the casting of sulfhydrylated PVA (PVA-SH) films. Differential scanning calorimetry and X-ray diffractometry showed that the crosslinking reaction completely suppressed the crystallization of PVA, leading to a non-porous film with a homogeneous distribution of -SH groups. The remaining free hydroxyl groups in the PVA-SH network conferred partial hydrophylicity to the material, which was responsible for a swelling degree of ca. 110%. The PVA-SH films were subjected to an S-nitrosation reaction of the -SH groups, yielding a PVA containing S-nitrosothiol groups (PVA-SNO). Amperometric and chemiluminescence measurements showed that the PVA-SNO films were capable of releasing NO spontaneously after immersion in physiological medium. Laser Doppler-flowmetry, used to assess the blood flow in the dermal microcirculation, showed that the topical application of hydrated PVA-SNO films on the health skin led to a dose- and time-dependent increase of more than 5-fold in the dermal baseline blood flow in less than 10min, with a prolonged action of more than 4h during continuous application. These results show that PVA-SNO films might emerge as a new material with potential for the topical treatment of microvascular skin disorders.

Nitric Oxide Released From Luminal S-nitroso-n-acetylcysteine Increases Gastric Mucosal Blood Flow.

Nitric oxide (NO)-mediated vasodilation plays a key role in gastric mucosal defense, and NO-donor drugs may protect against diseases associated with gastric mucosal blood flow (GMBF) deficiencies. In this study, we used the ex vivo gastric chamber method and Laser Doppler Flowmetry to characterize the effects of luminal aqueous NO-donor drug S-nitroso-N-acetylcysteine (SNAC) solution administration compared to aqueous NaNO2 and NaNO3 solutions (pH 7.4) on GMBF in Sprague-Dawley rats. SNAC solutions (600 μM and 12 mM) led to a rapid threefold increase in GMBF, which was maintained during the incubation of the solutions with the gastric mucosa, while NaNO2 or NaNO3 solutions (12 mM) did not affect GMBF. SNAC solutions (600 μM and 12 mM) spontaneously released NO at 37 °C at a constant rate of 0.3 or 14 nmol·mL-1·min-1, respectively, while NaNO2 (12 mM) released NO at a rate of 0.06 nmol·mL-1·min-1 and NaNO3 (12 mM) did not release NO. These results suggest that the SNAC-induced GMBF increase is due to their higher rates of spontaneous NO release compared to equimolar NaNO2 solutions. Taken together, our data indicate that oral SNAC administration is a potential approach for gastric acid-peptic disorder prevention and treatment.

Effect of multiple transverse modes in self-mixing sensors based on vertical-cavity surface-emitting lasers

We investigate the effect of coexisting transverse modes on the operation of self-mixing sensors based on vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). The effect of multiple transverse modes on the measurement of displacement and distance were examined by simulation and in laboratory experiment. The simulation model shows that the periodic change in the shape and magnitude of the self-mixing signal with modulation current can be properly explained by the different frequency-modulation coefficients of the respective transverse modes in VCSELs. The simulation results are in excellent agreement with measurements performed on single-mode and multimode VCSELs and on self-mixing sensors based on these VCSELs.

Pentoxifylline modifies three-dimensional collagen lattice model contraction and expression of collagen types I and III by human fibroblasts derived from post-burn hypertrophic scars and from normal skin

Fibroblasts are thought to be partially responsible for the persisting contractile forces that result in burn contractures. Using a monolayer cell culture and fibroblast populated collagen lattice (FPCL) three-dimensional model we subjected hypertrophic scar and non-cicatricial fibroblasts to the antifibrogenic agent pentoxifylline (PTF - 1 mg/mL) in order to reduce proliferation, collagen types I and III synthesis and model contraction. Fibroblasts were isolated from post-burn hypertrophic scars (HSHF) and non-scarred skin (NHF). Cells were grown in monolayers or incorporated into FPCL`s and exposed to PTF. In monolayer, cell number proliferation was reduced (46.35% in HSHF group and 37.73% in NHF group, p < 0.0001). PTF selectively inhibited collagen III synthesis in the HSHF group while inhibition was more evident to type I collagen synthesis in the NHF group. PTF also reduced contraction in both (HSHF and NHF) FPCL. (C) 2009 Elsevier Ltd and ISBI. All rights reserved.

Sensitive bi-enzymatic biosensor based on polyphenoloxidases–gold nanoparticles–chitosan hybrid film–graphene doped carbon paste electrode for carbamates detection

A bi-enzymatic biosensor (LACC–TYR–AuNPs–CS/GPE) for carbamates was prepared in a single step by electrodeposition of a hybrid film onto a graphene doped carbon paste electrode (GPE). Graphene and the gold nanoparticles (AuNPs) were morphologically characterized by transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, dynamic light scattering and laser Doppler velocimetry. The electrodeposited hybrid film was composed of laccase (LACC), tyrosinase (TYR) and AuNPs entrapped in a chitosan (CS) polymeric matrix. Experimental parameters, namely graphene redox state, AuNPs:CS ratio, enzymes concentration, pH and inhibition time were evaluated. LACC–TYR–AuNPs–CS/GPE exhibited an improved Michaelis–Menten kinetic constant (26.9 ± 0.5 M) when compared with LACC–AuNPs–CS/GPE (37.8 ± 0.2 M) and TYR–AuNPs–CS/GPE (52.3 ± 0.4 M). Using 4-aminophenol as substrate at pH 5.5, the device presented wide linear ranges, low detection limits (1.68×10− 9 ± 1.18×10− 10 – 2.15×10− 7 ± 3.41×10− 9 M), high accuracy, sensitivity (1.13×106 ± 8.11×104 – 2.19×108 ± 2.51×107 %inhibition M− 1), repeatability (1.2–5.8% RSD), reproducibility (3.2–6.5% RSD) and stability (ca. twenty days) to determine carbaryl, formetanate hydrochloride, propoxur and ziram in citrus fruits based on their inhibitory capacity on the polyphenoloxidases activity. Recoveries at two fortified levels ranged from 93.8 ± 0.3% (lemon) to 97.8 ± 0.3% (orange). Glucose, citric acid and ascorbic acid do not interfere significantly in the electroanalysis. The proposed electroanalytical procedure can be a promising tool for food safety control.