Avaliação do papel do óxido nítrico no comprometimento da função pulmonar e hiper-reatividade das vias aéreas em camundongos estimulados com sílica

Silicose é uma doença pulmonar causada pela inalação de partículas de sílica, na qual vários são os mediadores inflamatórios implicados. Neste estudo investigamos o envolvimento do óxido nítrico (NO) nas alterações de função pulmonar e hiper-reatividade das vias aéreas, em camundongos estimulados com sílica por via intranasal. Foram analisados parâmetros como i) função pulmonar (resistência e elastância) e hiper-reatividade das vias aéreas ao aerossol com metacolina (3 27 mg/mL) através de sistema de pletismografia invasiva, e ii) alterações morfológicas, mediante técnicas clássicas de histologia e imuno-histoquímica. Verificamos que a instilação de partículas de sílica (10 mg) causou aumento nos níveis basais de resistência e elastância pulmonar, bem como de hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina, em tempos que variaram de 2 a 28 dias. Observamos uma correlação temporal com as alterações morfológicas no tecido pulmonar, que refletiram presença de resposta inflamatória e infiltrado celular intenso, seguidos de progressiva fibrose e formação de granulomas. Os tempos de 7 e 28 dias pós-estimulação com sílica foram selecionados para os ensaios subsequentes, por corresponderem às fases aguda e crônica da silicose experimental, respectivamente. Foram detectados níveis elevados de óxido nítrico (NO), bem como de peroxinitrito/expressão da enzima iNOS no lavado broncoalveolar e no tecido pulmonar de camundongos estimulados com sílica, respectivamente. Em outro grupo de experimentos, observamos que camundongos depletados para o gene codificante para a enzima NOS induzida (iNOS) apresentaram abolidas as respostas de aumento nos níveis basais de resistência e elastância pulmonares, bem como da hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina em comparação aos animais selvagens (C57BL/6). A inibição da resposta inflamatória e fibrótica granulomatosa foi também notada no caso dos animais nocautes para iNOS. O tratamento com 1400W, um inibidor da enzima iNOS, diminui de forma marcada as alterações de função pulmonar e fibrose tecidual verificadas nos camundongos silicóticos. Em conclusão, nossos resultados mostram que o comprometimento da função pulmonar, representado pelo aumento na resistência/elastância e hiper-reatividade das vias aéreas, mostraram-se correlacionados à maior geração de NO e de peroxinitrito, assim como da expressão da enzima iNOS. A depleção do gene codificante ou, ainda, o bloqueio da enzima iNOS aboliram a resposta de comprometimento da função pulmonar e fibrose tecidual na silicose experimental. Em conjunto estes achados indicam que o NO parece ser um mediador importante no contexto da silicose, colocando-se como um alvo terapêutico em potencial no tratamento de doenças de caráter fibrótico.

Efeitos da exposição à sílica sobre a responsividade vascular e de vias aéreas de ratos

Silicosis, a common type of pneumoconiosis, is an occupational lung disease caused by inhalation of silica dust often with mining activity and thus reaches the miners. The fine and ultrafine silica particles deposited in the alveolar epithelium may lead to the development of progressive massive fibrosis. An increased reactive oxygen species (ROS) production has been proposed to explain the mechanism for induction of pulmonary fibrosis in silicosis. In this situation, alveolar macrophages are activated to phagocytes silica particles deposited in the alveoli. The activated macrophages secrete large amounts of ROS that in turn induce synthesis of fibrotic factors. In addition, the activity of antioxidant enzymes is impaired, which results in increased lipid peroxidation, as well as generating a local inflammatory process. Diffuse pulmonary fibrosis progresses with interstitial collagen deposition. Interstitial collagen overlies small pulmonary arteries and arterioles and thus it is associated with pulmonary hypertension in pulmonary fibrotic diseases. In addition, cytokines and silica particles passing through the respiratory membrane can reach the bloodstream. In this context, the increase in the generation of ROS in the circulation may lead to a reduction in the bioavailability of nitric oxide, an important endothelium-derived relaxing factor. A deficiency in the nitric oxide bioavailability can result in vascular endothelial dysfunction. Moreover, pro-inflammatory cytokines could contribute to the impairment of endothelial function. In the airways, pro-inflammatory cytokines can reduce the smooth muscle responsiveness to β- adrenergic agonists as isoproterenol. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of silica dust instillation in the function of the pulmonary artery, aorta and trachea of rats with acute silicosis. For this purpose, male Wistar rats were anesthetized... (Complete abstract click electronic access below)