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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2018.tde-22102018-101835
Documento
Autor
Nome completo
Roberta Figueiredo Vieira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2018
Orientador
Banca examinadora
Sannomiya, Paulina (Presidente)
Faloppa, Ana Cristina Breithaupt
Assad, Renato Samy
Porto, Catarina Segreti
Simas, Rafael
Título em português
Estudo dos efeitos do 17Îbeta-estradiol sobre a microcirculação em modelo de morte encefálica em ratos machos
Palavras-chave em português
Estradiol
Inflamação
Mesentério
Microcirculação
Morte encefálica
Pulmão
Ratos Wistar
Resumo em português
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
Título em inglês
Effects of 17beta-estradiol in the male rat microcirculation on a sudden brain death model
Palavras-chave em inglês
Brain death
Estradiol
Lung, Inflammation
Mesentery
Microcirculation
Wistar rats
Resumo em inglês
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
 
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Data de Publicação
2018-10-24
 
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