Evaluation of the inflammatory response in normothermic pulmonary ischemia and reperfusion in mice undergone to physical regular exercise

Abstract

Orientador: Ivan Felizardo Contrera ToroTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias MedicasResumo: Objetivos: A proposta deste estudo foi avaliar os efeitos do treinamento físico na resposta inflamatória (permeabilidade vascular e influxo neutrofílico) após isquemia-reperfusão pulmonar (IRP) em ratos. Considerando que o treinamento físico tem propriedades protetoras em determinadas doenças cardiovasculares, hipotetizamos que animais submetidos a treinamento com exercício físico podem ficar protegidos contra a lesão causada pela isquemia e reperfusão pulmonar. Métodos: ratos Wistar machos (pesando entre 350g e 450g) foram divididos em três grupos: sham operados (SHAM); animais sedentários submetidos à isquemia-reperfusão (IR/SD) e animais treinados submetidos à isquemia-reperfusão (IR/TR). Animais treinados foram submetidos a um programa de oito semanas de treinamento em corrida, com sessões de 60min por dia, cinco dias por semana. Os ratos foram anestesiados e ventilados artificialmente. Após a toracotomia, a artéria pulmonar esquerda, o brônquio principal esquerdo e a veia pulmonar esquerda foram clampeados, mantendo o pulmão inflado parcialmente por 90 minutos. O clampe foi então removido e os pulmões voltaram a ventilar, e foram reperfundidos por duas horas. A circulação pulmonar foi perfundida através do tronco arterial pulmonar com solução salina. O extravasamento de proteína plasmática foi medido através do acúmulo de albumina sérica marcada com I. em ambos os pulmões, enquanto que a infiltração neutrofílica foi medida através da atividade de mieloperoxidase (MPO). 125Resultados: Após oito semanas de treinamento em corrida, o peso corpóreo foi significativamente menor em 15% no grupo treinado comparado com o do grupo sedentário (p<0,05). A contagem de células mononucleares e polimorfonucleares em ratos treinados não se altera significativamente quando comparada à dos ratos sedentários. A IRP causou acentuado aumento (p< 0,05) na permeabilidade vascular e na atividade da mieloperoxidase do pulmão direito dos animais sedentários. O precondicionamento físico dos animais atenuou significativamente (p< 0,05) a elevação da permeabilidade vascular, sem afetar o influxo neutrofílico. O protocolo de isquemia e reperfusão também resultou em níveis elevados de IL-1 ß e TNF-a no grupo sedentário, e foram revertidos pelo programa de treinamento em corrida. Os níveis séricos de IL-10 não foram alterados nos três grupos. Conclusões: Os dados deste estudo mostram que o precondicionamento físico atenua a elevação da permeabilidade vascular, mas não o influxo neutrofílico induzido pela isquemia-reperfusão em ratos. Estes dados sugerem que o treinamento físico age no componente vascular mas não no celular da resposta inflamatória, deste modelo, protegendo contra a lesão pulmonar causada pela isquemia-reperfusãoAbstract: Objective: The purpose of this study was to evaluate the effects of exercise training on the inflammatory response (vascular permeability and neutrophil influx) after lung ischemia-reperfusion in rats. Considering that exercise training have protective properties in certain cardiovascular disease, we hypothesized that animals undergoing exercise physical training would be protective against direct lung ischemia-reperfusion injury. Methods: Male Wistar rats (weighing 350g and 450g) were divided into tree groups: Sham operated (SHAM); sedentary animals submitted to ischemia-reperfusion (IR/SD) and trained animals submitted to ischemia-reperfusion (IR/TR). Trained animals underwent 8 weeks of run training program in sessions of 60 min/day, 5 days/week. Rats were anesthetized and artificially ventilated. After thoracotomy, the left pulmonary artery, bronchus and pulmonary vein were occluded, maintaining the lung in a partially inflated state for 90min. The clamp was then removed, and lungs were allowed to ventilate and reperfuse for 2h. The pulmonary circulation was flushed through the main pulmonary artery with salin solution. Protein plasma extravasation was measured as accumulation of human serum albumin labeled with I in the botht lung tissues, whereas neutrophil infiltration was measured as the myeloperoxidase (MPO) activity.125 Results: After 8 weeks of run training, the body weight was significantly 15% lower in trained groups compared with the sedentary group (p<0.05). Counts of mononuclear and polymorphonuclear cells in trained rats did not significantly changed compared with sedentary rats. The lung ischemia-reperfusion caused a marked increase (p<0.05) in vascular permeability and MPO activity in the right lung of sedentary animals. The physical preconditioning of the animals significantly attenuated (p<0.05) the increased vascular permeability, without affecting the neutrophil influx. The ischemia-reperfusion protocols also resulted in increased levels of serum IL-1ß and TNF-a in sedentary group, and that was reversed by run training program. The serum levels IL-10 were not altered in all groups. Conclusions: Our data show that physical preconditioning attenuate the increased vascular permeability but not the neutrophil influx induced by rat lung ischemia-reperfusion. This data suggests that physical training act in the vascular (but not in the cellular) component of the inflammatory response to protect against the injury caused by lung ischemia-reperfusionDoutoradoCirurgiaDoutor em Cirurgi