INTRODUÇÃO: A morte encefálica (ME) associa-se à instabilidade hemodinâmica, disfunção microvascular e inflamação, comprometendo a viabilidade dos órgãos para o transplante. O hormônio 17beta-estradiol caracteriza-se por seus efeitos protetores vasculares e propriedades antiinflamatórias. OBJETIVO: Neste estudo investigou-se os efeitos do 17beta- estradiol, como modulador da microcirculação, em modelo de indução rápida de morte encefálica em ratos machos. MÉTODOS: Ratos Wistar machos foram submetidos à indução rápida de morte encefálica através da insuflação intracraniana do cateter de Fogarty. Os animais foram randomizados em 3 grupos: ratos falso-operados, apenas trepanados (FO, n=11); ratos submetidos à ME (ME, n=11); ratos tratados com 17beta-estradiol (280 ug/Kg, iv) 60 minutos após a indução da ME (E2, n=11). Os experimentos foram realizados decorridos 180 minutos após a ME. A perfusão e o fluxo sanguíneo na microcirculação mesentérica foram avaliados através das técnicas de microscopia intravital e fluxometria a laser. A expressão gênica relativa da sintase endotelial do óxido nítrico (eNOS) e da endotelina-1, no mesentério e pulmão, foi avaliada por técnica de PCR (polymerase chain reaction) em tempo real. A expressão proteica de eNOS, endotelina-1, P-selectina, molécula de adesão intercelular (ICAM)-1, molécula de adesão vascular (VCAM)-1 e molécula de adesão da plaqueta/célula endotelial (PECAM)-1 foi determinada por técnica de imunohistoquímica. As alterações histopatológicas pulmonares foram analisadas por técnica histomorfométrica. A expressão da sintase induzível do óxido nítrico (iNOS) no pulmão foi determinada por técnica de imunohistoquímica. Citocinas, quimiocinas, corticosterona e 17beta-estradiol foram quantificados por enzima-imunoensaio (ELISA). RESULTADOS: O grupo ME apresentou redução da porcentagem de microvasos perfundidos ( < 30 um) no mesentério comparado ao grupo FO e ao grupo E2, decorridos 180 minutos (p=0,0117), sem alterações no fluxo sanguíneo mesentérico (p=0,3692). Houve aumento na expressão proteica (p < 0,0001) e gênica (p=0,0009) de eNOS no mesentério no grupo E2. Não houve diferenças na expressão proteica e gênica da endotelina-1 entre os grupos. A expressão de ICAM-1 nos microvasos mesentéricos aumentou no grupo ME (p < 0,0001) e a expressão de VCAM-1 foi reduzida no grupo E2 (p=0,0008). Não houve diferenças significativas na expressão de P-selectina entre os grupos (p=0,0675). As análises histopatológicas do pulmão demonstraram aumento do edema (p < 0,0001) e hemorragia (p < 0,0001) no grupo ME comparado aos grupos FO e E2, sem diferenças no número de células inflamatórias (células polimorfonucleares: p=0,4033; células linfomononucleares: p=0,5003). A expressão de iNOS no tecido pulmonar aumentou no grupo ME comparado aos grupos FO e E2 (p < 0,0001). A expressão proteica de eNOS no pulmão diminuiu nos ratos ME e aumentou nos ratos E2 (p=0,0002). A expressão proteica de endotelina-1 no pulmão assim como a expressão gênica pulmonar de eNOS e endotelina-1 não diferiram entre os grupos. Com relação à expressão de moléculas de adesão na microcirculação pulmonar observou-se que os níveis de ICAM-1 não diferiram entre os grupos (p=0,4550); os níveis de VCAM-1 reduziram-se no grupo E2 (p < 0,0001); níveis de PECAM-1 foram reduzidos nos ratos ME (p=0,0037). Observou-se aumento das concentrações séricas de TNF-alfa (p=0,0004) e redução de VEGF sérico (p=0,0380) nos ratos ME. Houve redução das concentrações séricas de CINC-1 (p=0,0020) e aumento de MCP- 1 (p=0,0094) no grupo E2. CONCLUSÃO: O tratamento com o 17beta-estradiol foi efetivo em restaurar a perfusão mesentérica e reduzir a lesão pulmonar associadas à morte encefálica. Sugere-se que o estradiol, como modulador microcirculatório, possa contribuir para a preservação dos órgãos destinados ao transplante

BACKGROUND: Brain death (BD) is associated with hemodynamic instability, microvascular dysfunction and inflammation, which compromise the viability of the organs for transplantation. The hormone 17?-estradiol is known to display vascular protective effects and anti-inflammatory properties. OBJECTIVE: This study aimed to investigate the effects of 17beta-estradiol, as a microcirculatory modulator, in a sudden onset BD model in male rats. METHODS: Male Wistar rats underwent rapid onset BD by inflating a Fogarty catheter in the intracranial space. Rats were randomly divided in three groups: sham-operated rats submitted to trepanation only (SH, n=11); rats submitted to BD (BD, n=11); and rats treated with 17beta-estradiol (E2, 280 ug/kg, iv) 60 min after BD (E2, n=11). Experiments were performed 180 min thereafter. Laser Doppler flowmetry and intravital microscopy were used to evaluate mesenteric microvascular alterations. Gene expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and endothelin-1 in the mesentery and lungs were measured by real-time polymerase chain reaction. Protein expression of eNOS, endothelin-1, Pselectin, intercellular adhesion molecule (ICAM)-1, vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1, and platelet/endothelial cell adhesion molecule (PECAM)-1 was investigated by immunohistochemistry. Lung histopathological changes were evaluated by histomorphometry and tissue expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) by immunohistochemistry. Cytokines, chemokines, 17beta- estradiol, and corticosterone were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. RESULTS: The proportion of mesenteric perfused small vessels ( < 30 um diameter) was reduced in BD rats compared to SH and E2 rats at 180 min (p=0.0117), without changes in mesenteric blood flow (p=0.3692). Protein expression of eNOS was increased in E2 group (p < 0.0001), as well gene expression of eNOS (p=0.0009). There were no differences in protein and gene expression of endothelin-1 between groups. The expression of ICAM-1 on mesenteric vessels was increased in BD group (p < 0.0001) and expression of VCAM-1 was reduced in E2 rats (p=0.0008). There were no differences in the expression of P-selectin between groups (p=0.0675). Lung histopathological analyses showed increased edema (p < 0.0001) and hemorrhage (p < 0.0001) in BD group compared to SH and E2 groups, without differences in the number of inflammatory cells (polymorphonuclear cells: p=0.4033; lymphomononuclear cells: p=0.5003). The expression of iNOS on lung tissue was increased in BD group, compared with SH and E2 groups (p < 0.0001). Lung protein expression of eNOS decreased in BD rats, and increased in E2 rats (p=0.0002). Protein expression of lung endothelin-1 as well as gene expression of lung eNOS and endothelin-1 did not differ among groups. Regarding the expression of adhesion molecules on lung microcirculation, it was observed that ICAM-1 levels did not differ between groups (p=0.4550); levels of VCAM-1 decreased in E2 group (p < 0.0001); PECAM-1 levels were reduced in BD rats (p=0.0037). BD rats showed increased levels of TNF-alpha (p=0.0004), and a reduction in the levels of VEGF (p=0,0380) in the serum. BD-E2 rats exhibited reduced CINC-1 levels (p=0.0020) and increased levels of MCP-1 (p=0,0094) in the serum. CONCLUSION: Data presented showed that 17beta-estradiol treatment was effective in restoring mesenteric perfusion and reducing lung injury in braindead rats. Estradiol, as a microcirculatory modulator, is a promise therapy to improve organs viability to transplant