Comparison of surfactant lipids between pleural and pulmonary lining fluids

Saturated phospholipids (PCs), particularly dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), predominate in surfactant lining the alveoli, although little is known about the relationship between saturated and unsaturated PCs on the outer surface of the lung, the pleura. Seven healthy cats were anesthetized and a bronchoalveolar lavage (BAL) was performed, immediately followed by a pleural lavage (PL). Lipid was extracted from lavage fluid and then analyzed for saturated, primarily dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), and unsaturated PC species using high-performance liquid chromatography (HPLC) with combined fluorescence and ultraviolet detection. Dilution of epithelial lining fluid (ELF) in lavage fluids was corrected for using the urea method. The concentration of DPPC in BAL fluid (85.3 +/- 15.7 mu g/mL) was significantly higher (P=0.021) than unsaturated PCs (similar to 40 mu g/mL). However, unsaturated PCs (similar to 34 mu g/mL), particularly stearoyl-linoleoyl-phosphatidylcholine (SLPC; 17.4 +/- 6.8), were significantly higher (P = 0.021) than DPPC (4.3 +/- 1.8 mu g/mL) in PL fluid. These results show that unsaturated PCs appear functionally more important in the pleural cavity, which may have implications for surfactant replenishment following pleural disease or thoracic surgery. (c) 2005 Published by Elsevier Ltd.

Structural and cellular characterization of Idiopathic Pulmonary Fibrosis

La Fibrosi Polmonare Idiopatica (IPF) è una malattia polmonare cronica, irreversibile la cui eziologia risulta essere ignota, caratterizzata da un processo fibrotico progressivo che inizia nel tratto respiratorio inferiore. Le persone affette da IPF presentano età media compresa tra 55 e 77 anni. L’incidenza annuale di IPF è stata recentemente stimata tra 14 e 42,7 casi per 100.000 persone e tale dato risulta essere in aumento. IPF fa parte delle malattie Polmonari Idiopatiche Interstiziali (IIP) che comprendono patologie con quadri istologici e clinici differenti. Le affezioni su cui si concentrerà questo studio sono: UIP (Usual Interstitial Pneumonia) caratterizzata da fibrosi interstiziale e dalla presenza di foci fibrotici connessi alla pleura e corrispondente al quadro anatomopatologico della maggior parte dei casi di IPF; NSIP (Non Specific Interstitial Pneumonia) simile alla UIP ma con maggiore uniformità temporale e spaziale delle manifestazioni; Sarcoidosi, malattia granulomatosa ad eziologia ignota. Attualmente la gravità della IPF, che implica una mortalità del 50% dei pazienti a 5 anni dall’esordio, e la scarsa efficacia farmacologica nel rallentarne la progressione vedono il trapianto polmonare come unica possibilità di sopravvivenza nelle forme più severe. Al momento non è chiaro il meccanismo patogenetico di insorgenza e progressione della IPF anche se sono stati individuati alcuni fattori scatenanti quali fumo di sigaretta, infezioni respiratorie e inquinanti atmosferici; tuttavia nessuno di tali elementi può da solo determinare un così esteso e progressivo rimodellamento del parenchima polmonare. Numerose sono le evidenze di come il substrato genetico, le alterazioni del rapporto morte/proliferazione cellulare e le citochine svolgano un ruolo nella genesi e nella progressione della malattia, ma non sono ancora chiari i fenomeni biologico-cellulari che la sostengono e, quindi, quali siano i punti di attacco per poter incidere terapeuticamente nel modificare l’evoluzione della IPF. Poiché il nostro laboratorio ha partecipato alla scoperta dell’esistenza di cellule staminali nel polmone umano normale, uno degli obiettivi finali di questo progetto si basa sull’ipotesi che un’alterazione del compartimento staminale svolga un ruolo cruciale nella eziopatogenesi di IPF. Per questo in precedenti esperienze abbiamo cercato di identificare nella IPF cellule che esprimessero antigeni associati a staminalità quali c-kit, CD34 e CD133. Questo lavoro di tesi si è proposto di condurre un’indagine morfometrica ed immunoistochimica su biopsie polmonari provenienti da 9 pazienti affetti da UIP, 3 da NSIP e 5 da Sarcoidosi al fine di valutare le alterazioni strutturali principali imputabili alle patologie. Preparati istologici di 8 polmoni di controllo sono stati usati come confronto. Come atteso, è stato osservato nelle tre patologie esaminate (UIP, NSIP e Sarcoidosi) un significativo incremento nella sostituzione del parenchima polmonare con tessuto fibrotico ed un ispessimento dei setti alveolari rispetto ai campioni di controllo. L’analisi dei diversi pattern di fibrosi presenti fa emergere come vi sia una netta differenza tra le patologie con una maggiore presenza di fibrosi di tipo riparativo e quindi altamente cellulata nei casi di UIP, e NSIP mentre nelle Sarcoidosi il pattern maggiormente rappresentato è risultato essere quello della fibrosi replacement o sostitutiva. La quantificazione delle strutture vascolari è stata effettuata tenendo separate le aree di polmone alveolare rispetto a quelle occupate da focolai sostitutivi di danno (componente fibrotica). Nei campioni patologici analizzati era presente un significativo riarrangiamento di capillari, arteriole e venule rispetto al polmone di controllo, fenomeno principalmente riscontrato nel parenchima fibrotico. Tali modifiche erano maggiormente presenti nei casi di NSIP da noi analizzati. Inoltre le arteriole subivano una diminuzione di calibro ed un aumento dello spessore in special modo nei polmoni ottenuti da pazienti affetti da Sarcoidosi. Rispetto ai controlli, nella UIP e nella Sarcoidosi i vasi linfatici risultavano inalterati nell’area alveolare mentre aumentavano nelle aree di estesa fibrosi; quadro differente si osservava nella NSIP dove le strutture linfatiche aumentavano in entrambe le componenti strutturali. Mediante indagini immunoistochimiche è stata documentata la presenza e distribuzione dei miofibroblasti, positivi per actina muscolare liscia e vimentina, che rappresentano un importante componente del danno tissutale nella IPF. La quantificazione di questo particolare fenotipo è attualmente in corso. Abbiamo inoltre analizzato tramite immunoistochimica la componente immunitaria presente nei campioni polmonari attraverso la documentazione dei linfociti T totali che esprimono CD3, andando poi a identificare la sottopopolazione di T citotossici esprimenti la glicoproteina CD8. La popolazione linfocitaria CD3pos risultava notevolmente aumentata nelle tre patologie analizzate soprattutto nei casi di UIP e Sarcoidosi sebbene l`analisi della loro distribuzione tra i vari distretti tissutali risultasse differente. Risultati simili si sono ottenuti per l`analisi dei linfociti CD8pos. La componente monocito-macrofagica è stata invece identificata tramite la glicoproteina CD68 che ha messo in evidenza una maggiore presenza di cellule positive nella Sarcoidosi e nella UIP rispetto ai casi di NSIP. I dati preliminari di questo studio indicano che il rimodellamento strutturale emo-linfatico e cellulare infiammatorio nella UIP si differenziano rispetto alle altre malattie interstiziali del polmone, avanzando l’ipotesi che il microambiente vascolare ed immunitario giochino un ruolo importante nella patogenesi della malattia

Estudo comparativo de carragenanas comerciais Kappa, Iota e Lambda no processo inflamatório em ratos :edema intraplantar e pleurisia

The Iota, Kappa and Lambda commercial carrageenans are rarely pure and normally contain varying amounts of the other types of carrageenans. The exact amount of impurity depends on the seaweed source and extraction procedure. Then, different analysis methods have been applied for determination of the main constituents of carrageenans because these three carrageenans are extensively used in food, cosmetic and pharmaceutical industry. The electrophoresis of these compounds proved that the carrageenans are constituted by sulfated polysaccharides. These compounds were characterized by colorimetric methods and was observed that the Lambda carrageenan shown the greater value (33.38%) of sulfate. These polymers were examined by means of 13C NMR spectroscopy and infrared spectra. The polysaccharides consisted mainly of units alternating of sulfated galactoses and anhydrogalactoses. The aim of the study was also to test the inflammatory action of these different polysaccharides. A suitable model of inflammation is acute sterile inflammation of the rat hind limb induced by carrageenan. Paw edema was induced by injecting carrageenans (κ, ι and λ) in saline into the hind paw of a male Wistar rats (175–200 g). The pathway to acute inflammation by carrageenan (kappa, iota and lambda) were expressed as time-edema dependence and measured by paw edema volume. For this purpose, was used an apparatus (pakymeter), which makes it possible to measure the inflammation (swelling of the rat foot) with sufficient accuracy. The results showed that κ-carrageenan (1%) have an edema of 3.7 mm and the paw edema increase was time and dose dependent; the ι-carrageenan (0.2%) caused an edema of 4 mm and the λ-carrageenan (1%) caused an edema of 3.6 mm. Other model was used in this study based in the inflammation of pleura for comparatives studies. Injection of carrageenans into the pleural cavity of rat induced an acute inflammatory response characterized by fluid accumulation in the pleural cavity, a large number of neutrophils and raised NO production. The levels of NO were measured by Griess reactive. The ι-carrageenan caused the greater inflammation, because it has high concentration of nitrite/nitrate (63.478 nmoles/rat), exudato volume (1.52 ml) and PMNs (4902 x 103 cells). Quantitative evaluation of inflammations of rats is a useful and important parameter for the evaluation of the efficacy of anti-inflammatory drugs