Lung Morphometry, Collagen and Elastin Content: Changes after Hyperoxic Exposure in Preterm Rabbits

INTRODUCTION: Elastic and collagen fiber deposition increases throughout normal lung development, and this fiber network significantly changes when development of the lung is disturbed. In preterm rats and lambs, prolonged hyperoxic exposure is associated with impaired alveolization and causes significant changes in the deposition and structure of elastic fibers. OBJECTIVES: To evaluate the effects of hyperoxic exposure on elastic and collagen fiber deposition in the lung interstitial matrix and in alveolarization in preterm rabbits. METHODS: After c-section, 28-day preterm New-Zealand-White rabbits were randomized into 2 study groups, according to the oxygen exposure, namely: Room air (oxygen = 21%) or Oxygen (oxygen > 95%). The animals were killed on day 11 and their lungs were analyzed for the alveolar size (Lm), the internal surface area (ISA), the alveoli number, and the density and distribution of collagen and elastic fibers. RESULTS: An increase in the Lm and a decrease in the alveoli number were observed among rabbits that were exposed to hyperoxia with no differences regarding the ISA. No difference in the density of elastic fibers was observed after oxygen exposure, however there were fewer collagen fibers and an evident disorganization of fiber deposition. DISCUSSION: This model reproduces anatomo-pathological injuries representing the arrest of normal alveolar development and lung architecture disorganization by just a prolonged exposition to oxygen. CONCLUSIONS: In the preterm rabbit, prolonged oxygen exposure impaired alveolization and also lowered the proportion of collagen fibers, with an evident fiber network disorganization

Hidronefrose na síndrome de Schinzel-Giedion: um achado importante para o diagnóstico

A síndrome de Schinzel-Giedion é uma patologia genética rara de etiologia desconhecida e herança autossômica recessiva. Caracteriza-se pela presença de um fácies grotesco, hipoplasia da porção média da face, hipertricose, múltiplas anomalias esqueléticas, malformações cardíacas e renais.As anomalias craniofaciais desta síndrome podem lembrar o fácies de uma doença metabólica de depósito. O objetivo deste relato foi enfatizar a importância da hidronefrose congênita bilateral no diagnóstico da síndrome de Schinzel-Giedion . Descrevemos o primeiro caso brasileiro de um recém-nascido com fácies típico, hipertricose generalizada, anomalias esqueléticas, cardíacas e hidronefrose bilateral, detectada pela ultrassonografia fetal e, posteriormente, confirmada pelo mesmo método. O estudo cromosômico foi normal. Na literatura, de 35 casos descritos, 31 apresentavam hidronefrose, o que constitui um achado fundamental para o diagnóstico da patologia. Dessa forma, acreditamos que se a síndrome de Schinzel-Giedion fosse indexada como uma das causas de hidronefrose congênita, seu diagnóstico seria facilitado, uma vez que a maioria dos outros achados desta síndrome, com exceção da hidronefrose, é inespecífica e comum a diversas outras síndromes genéticas.Schinzel-Giedion syndrome is a rare autosomal recessive disorder characterized by coarse facies, midface retraction, hypertrichosis, multiple skeletal anomalies, and cardiac and renal malformations. Craniofacial abnormalities of this syndrome sometimes resemble a storage or metabolic disease. The pathogenesis of the disease remains unknown. The objective of this report was to emphasize the importance of congenital bilateral hydronephrosis for the diagnosis of Schinzel-Giedion syndrome. We describe the first Brazilian case of a newborn with typical facies, generalized hypertrichosis, cardiac and skeletal anomalies, and bilateral hydronephrosis detected during pregnancy and confirmed later by abdominal ultrasonography. Chromosomal constitution was normal. Of the 35 cases already reported in the literature, 31 presented hydronephrosis, which is considered an important clue in diagnosis. If Schinzel-Giedion syndrome were indexed as a cause of congenital hydronephrosis, its identification would be greatly facilitated, since the majority of the other findings in Schinzel-Giedion syndrome are nonspecific and common to many genetic syndromes

Nutritional restriction and hyperoxia effects on lung development in preterm rabbits

Os recém-nascidos pré-termo extremos, por estarem ainda em uma fase do desenvolvimento pulmonar anterior à alveolização, estão mais vulneráveis a fatores como a hiperoxia, o barotrauma, o volutrauma e, o uso de medicações como os corticosteróides. A ação destes fatores, associada à imaturidade pulmonar, pode alterar a organização estrutural pulmonar, interferindo na alveolização e na organização de fibras elásticas e de colágeno. Estas alterações são comuns à \"nova\" displasia broncopulmonar, patologia freqüente entre os recém-nascidos pré-termo, especialmente os extremos. Criou-se um modelo experimental de restrição nutricional e hiperoxia, em coelhos pré-termo, com o objetivo de analisar os efeitos da restrição nutricional e da hiperoxia sobre a arquitetura pulmonar (número de alvéolos, intercepto linear médio(ILm), área de superfície interna(ASI), espessura de septo interalveolar), especialmente em relação à deposição de fibras elásticas e de colágeno. Após a realização de cesárea, em coelhas New Zealand White, com idade gestacional de 28 dias, seus filhotes foram divididos em 4 grupos, de acordo com a dieta e a concentração de oxigênio administradas: GIA (dieta padrão e FiO2=0,21) (n=120); GIB (dieta padrão e FiO2>0,95) (n=232); GIIA (restrição nutricional e FiO2=0,21) (n=72); GIIB (restrição nutricional e FiO2>0,95) (n=368). A restrição nutricional foi definida como uma redução em 30% de todos os nutrientes, em relação à dieta padrão. Os coelhos foram pesados, diariamente. Após o sacrifício, aos 7 e 11 dias de vida, os pulmões foram removidos, pesados e fixados em formol tamponado 10%, com uma pressão de 30 cm de H2O. O volume pulmonar total foi medido pelo método de deslocamento de água. Nos cortes histológicos utilizou-se as seguintes colorações: hematoxilina-eosina, para contagem do número de alvéolos, ILm, ASI, medida de septo interalveolar; orceína-resorcina modificada para análise de fibras elásticas e picrosirius, para análise de colágeno. Os resultados foram apresentados através de médias e realizou-se ANOVA para comparação dos resultados, considerando-se um p < 0,05 como significante. A restrição nutricional alterou o crescimento somático, reduzindo o ganho de peso e, alterou o crescimento e a morfologia pulmonares, reduzindo o volume pulmonar, o número de alvéolos e a deposição de fibras elásticas e de colágeno aos 7 e 11 dias de vida. A hiperoxia elevou a mortalidade e modificou a arquitetura pulmonar, reduzindo o número de alvéolos e aumentando suas dimensões, bem como aumento da espessura dos septos interalveolares, aos 7 e 11 dias de vida. Aos 11 dias, a hiperoxia reduziu a deposição de colágeno. A restrição nutricional associada à hiperoxia teve os seus efeitos intensificados sobre a redução do número de alvéolos e do depósito de colágeno, aos 7 e 11 dias. Estes resultados ilustram o papel da nutrição como modulador da lesão pulmonar pela hiperoxia, em pulmões em desenvolvimentoCharacteristic pathologic findings in bronchopulmonary dysplasia are the presence of alveolization impairment, widened alveolar septa, disordered collagen and elastic fibers deposition. There are likely to be multiple factors that result in the histological changes seen with the development of bronchopulmonary dysplasia, besides the lung imaturity: hyperoxia, volutrauma, barotrauma, nutrition. The aim of this study is to developed an experimental model, in preterm rabbits, to evaluate the effects of nutritional restriction and hyperoxia on lung weight and volume, alveoli number, mean linear intercept (Lm), internal surface area (ISA), alveolar septal thickness, elastic fibers and collagen density. After c-section, 28 days preterm New Zealand White rabbits were randomized into 4 groups: GIA (regular diet and FiO2=0,21) (n=120); GIB (regular diet and FiO2>0,95) (n=232); GIIA (nutritional restriction and FiO2=0,21) (n=72); GIIB (nutritional restriction and FiO2>0,95) (n=368). They were kept in incubators, warmer and humidified oxygen (Plexiglas chamber). Nutritional restriction was defined as caloric-proteic intake limited to 70% of the regular diet. After sacrifice with 7 and 11 days, the lungs were removed and fixed in 10% formalin under 30 cm H2O transtracheal pressure. The total lung volume was measured by displacement water. Lung slices were stained with hematoxylin and eosin for alveoli number, Lm, ISA and alveolar septal thickness; resorcin-orcein for elastic fibers and Picrosirius for collagen (fibers/parenchyma pointy counting). Statistical analysis was done by ANOVA. Level of significance was set at 0,05. Values are means +- sd. It was observed that GIA and GIB (regular diet) put on more weight than nutritional restriction groups from 8th till 11th day of life. Nutritional restriction influenced the ponderal evolution and reduced lung volume, alveoli number, collagen and elastic fibers deposition at 7th and 11th days of life. Hyperoxia elevated the mortality. In relation to lung architetural, the hyperoxia reduced alveoli number and elevated Lm, besides widened alveolar septal at 7th and 11th days of life. At 11th days, hyperoxia reduced collagen deposition, too. Nutritional restriction and hyperoxia had an additive efect on the reduction of alveoli number and collagen deposition. These findings suggest that nutrition has a modulator effect on lung injury by hyperoxia. This study strengthened the contribution of nutrition on preterm lung developmen

Nutritional restriction and hyperoxia effects on lung development in preterm rabbits

Os recém-nascidos pré-termo extremos, por estarem ainda em uma fase do desenvolvimento pulmonar anterior à alveolização, estão mais vulneráveis a fatores como a hiperoxia, o barotrauma, o volutrauma e, o uso de medicações como os corticosteróides. A ação destes fatores, associada à imaturidade pulmonar, pode alterar a organização estrutural pulmonar, interferindo na alveolização e na organização de fibras elásticas e de colágeno. Estas alterações são comuns à \"nova\" displasia broncopulmonar, patologia freqüente entre os recém-nascidos pré-termo, especialmente os extremos. Criou-se um modelo experimental de restrição nutricional e hiperoxia, em coelhos pré-termo, com o objetivo de analisar os efeitos da restrição nutricional e da hiperoxia sobre a arquitetura pulmonar (número de alvéolos, intercepto linear médio(ILm), área de superfície interna(ASI), espessura de septo interalveolar), especialmente em relação à deposição de fibras elásticas e de colágeno. Após a realização de cesárea, em coelhas New Zealand White, com idade gestacional de 28 dias, seus filhotes foram divididos em 4 grupos, de acordo com a dieta e a concentração de oxigênio administradas: GIA (dieta padrão e FiO2=0,21) (n=120); GIB (dieta padrão e FiO2>0,95) (n=232); GIIA (restrição nutricional e FiO2=0,21) (n=72); GIIB (restrição nutricional e FiO2>0,95) (n=368). A restrição nutricional foi definida como uma redução em 30% de todos os nutrientes, em relação à dieta padrão. Os coelhos foram pesados, diariamente. Após o sacrifício, aos 7 e 11 dias de vida, os pulmões foram removidos, pesados e fixados em formol tamponado 10%, com uma pressão de 30 cm de H2O. O volume pulmonar total foi medido pelo método de deslocamento de água. Nos cortes histológicos utilizou-se as seguintes colorações: hematoxilina-eosina, para contagem do número de alvéolos, ILm, ASI, medida de septo interalveolar; orceína-resorcina modificada para análise de fibras elásticas e picrosirius, para análise de colágeno. Os resultados foram apresentados através de médias e realizou-se ANOVA para comparação dos resultados, considerando-se um p < 0,05 como significante. A restrição nutricional alterou o crescimento somático, reduzindo o ganho de peso e, alterou o crescimento e a morfologia pulmonares, reduzindo o volume pulmonar, o número de alvéolos e a deposição de fibras elásticas e de colágeno aos 7 e 11 dias de vida. A hiperoxia elevou a mortalidade e modificou a arquitetura pulmonar, reduzindo o número de alvéolos e aumentando suas dimensões, bem como aumento da espessura dos septos interalveolares, aos 7 e 11 dias de vida. Aos 11 dias, a hiperoxia reduziu a deposição de colágeno. A restrição nutricional associada à hiperoxia teve os seus efeitos intensificados sobre a redução do número de alvéolos e do depósito de colágeno, aos 7 e 11 dias. Estes resultados ilustram o papel da nutrição como modulador da lesão pulmonar pela hiperoxia, em pulmões em desenvolvimentoCharacteristic pathologic findings in bronchopulmonary dysplasia are the presence of alveolization impairment, widened alveolar septa, disordered collagen and elastic fibers deposition. There are likely to be multiple factors that result in the histological changes seen with the development of bronchopulmonary dysplasia, besides the lung imaturity: hyperoxia, volutrauma, barotrauma, nutrition. The aim of this study is to developed an experimental model, in preterm rabbits, to evaluate the effects of nutritional restriction and hyperoxia on lung weight and volume, alveoli number, mean linear intercept (Lm), internal surface area (ISA), alveolar septal thickness, elastic fibers and collagen density. After c-section, 28 days preterm New Zealand White rabbits were randomized into 4 groups: GIA (regular diet and FiO2=0,21) (n=120); GIB (regular diet and FiO2?0,95) (n=232); GIIA (nutritional restriction and FiO2=0,21) (n=72); GIIB (nutritional restriction and FiO2?0,95) (n=368). They were kept in incubators, warmer and humidified oxygen (Plexiglas chamber). Nutritional restriction was defined as caloric-proteic intake limited to 70% of the regular diet. After sacrifice with 7 and 11 days, the lungs were removed and fixed in 10% formalin under 30 cm H2O transtracheal pressure. The total lung volume was measured by displacement water. Lung slices were stained with hematoxylin and eosin for alveoli number, Lm, ISA and alveolar septal thickness; resorcin-orcein for elastic fibers and Picrosirius for collagen (fibers/parenchyma pointy counting). Statistical analysis was done by ANOVA. Level of significance was set at 0,05. Values are means ? sd. It was observed that GIA and GIB (regular diet) put on more weight than nutritional restriction groups from 8th till 11th day of life. Nutritional restriction influenced the ponderal evolution and reduced lung volume, alveoli number, collagen and elastic fibers deposition at 7th and 11th days of life. Hyperoxia elevated the mortality. In relation to lung architetural, the hyperoxia reduced alveoli number and elevated Lm, besides widened alveolar septal at 7th and 11th days of life. At 11th days, hyperoxia reduced collagen deposition, too. Nutritional restriction and hyperoxia had an additive efect on the reduction of alveoli number and collagen deposition. These findings suggest that nutrition has a modulator effect on lung injury by hyperoxia. This study strengthened the contribution of nutrition on preterm lung developmen