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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.42.2020.tde-22012020-142532
Document
Author
Full name
Evelyn Roxana Perez Umaña
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Lima, Wothan Tavares de (President)
Costa, Soraia Kátia Pereira
Landgraf, Richardt Gama
Leick, Edna Aparecida
Title in Portuguese
A relação da obesidade e de hormônios sexuais femininos em modelo de inflamação pulmonar alérgica.
Keywords in Portuguese
Asma alérgica pulmonar Th2
Hormônios sexuais femininos
Mecânica pulmonar
Obesidade
Reatividade das vias aéreas
Abstract in Portuguese
A obesidade é fator de risco para a asma e existe correlação entre ambas tanto do ponto de vista fisiopatológico como epidemiológico. A interação dos hormônios sexuais femininos (HSF) com a asma é complexa e o efetivo papel da oscilação desses hormônios sobre o risco/melhora da asma constitui debate na literatura. Estudos revelam que parcela de pacientes com asma de difícil controle é de mulheres obesas. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é investigar o efeito redução dos hormônios sexuais femininos sobre a inflamação pulmonar alérgica previamente estabelecida em camundongos fêmeas obesos. Para tanto os grupos de fêmeas de camundongos BALB/c (21 dias) obtidos do Biotério do Departamento de Farmacologia do ICB/USP foram mantidos por 10 semanas sob dieta hiperlipídica (DH) ou convencional (DC). Para caracterizar a obesidade quantificamos os níveis séricos de colesterol e triglicérides, bem como o peso dos animais e o teor de tecido adiposo. Os animais foram sensibilizados com ovoalbumina [OVA +Al(OH)3] por via subcutânea. O desafio com OVA foi realizado 14 dias após à sensibilização pela via nasal a cada 7 dias (total de 3 desafios). Os estudos foram realizados 24 h após o último desafio (Grupo: 1 ciclo de desafio, D). Como controle animais receberam PBS pelas vias subcutânea e nasal. Para investigar o efeito da redução dos níveis de HSF animais alérgicos (grupo D) tiveram a remoção (OVx) ou não dos ovários (Sham-OVx). Decorridos 10 dias, esses animais (OVx ou Sham-OVx) foram redesafiados por 3 dias consecutivos (Grupo: 2 ciclos de redesafio, RD). A eficácia da OVx foi determinada pelo peso do útero, padrão morfológico das células do lavado vaginal e pelos níveis circulantes de estradiol e progesterona. A inflamação pulmonar alérgica foi avaliada pela contagem de células no lavado broncoalveolar (LBA), pela mecânica respiratória e análise histológica dos pulmões nos grupos D e RD. O tratamento com estradiol ou progesterona foi realizado no grupo de animais ovariectomizados OVx 4h antes de cada redesafio (Grupo: 2 ciclos de redesafio, RD). Para o grupo RD e os grupos tratados com estradiol ou progesterona foram realizadas as quantificações de citocinas em amostras de soro. Os dados gerados indicaram que após 10 semanas de exposição à DH os animais apresentaram maior ganho de massa corporal e de tecido adiposo gonadal bem como elevação dos níveis de glicemia, triglicérides e colesterol, IL-6, leptina e MCP-1/CCL2 em relação aos animais mantidos sob DC. Animais obesos alérgicos do grupo D apresentaram aumento significativo do número de eosinófilos e neutrófilos no LBA. Este grupo também mostrou aumento significativo da atividade da enzima peroxidase eosinofílica (EPO), de muco, de colágeno e da espessura da musculatura lisa. Animais alérgicos obesos apresentaram aumento significante da resistência das vias aéreas (Rn) e do parênquima pulmonar (G) em relação ao grupo de animais obeso não alérgico. Animais obesos alérgicos OVx (grupo RD) exacerbaram o número de eosinófilos (LBA), reduziram o número de células mononucleares e não alteraram o de neutrófilos. Este grupo também apresentou aumento significativo da atividade da EPO, da espessura da musculatura lisa, do epitélio, de muco, de colágeno, de Rn, de G, do TNF-a e de IL-6 dos animais do grupo RD OVx em relação aos RD Sham-OVx. O tratamento dos animais com estradiol ou progesterona foi efetivo, os dados obtidos revelaram redução significante de eosinófilos no LBA, da atividade da EPO, de Rn, de G, da IL-4, da IL-10 e do TGF-b1 dos grupos de animais tratados com estradiol ou progesterona em relação ao grupo OVx. Tomando em conjunto nossos dados indicaram que a obesidade e os hormônios sexuais femininos (estradiol e progesterona) interagem positivamente na inflamação pulmonar alérgica. Os hormônios sexuais femininos e a obesidade possuem uma função moduladora na exacerbação da inflamação pulmonar alérgica. Nestas circunstâncias, consideramos que os dados obtidos poderão coadjuvar na compreensão da piora da asma em mulheres obesas asmáticas na pós-menopausa.
Title in English
The relationship of obesity and female sex hormones in an allergic pulmonary inflammation model.
Keywords in English
Airway reactivity
Female sex hormones
Obesity
Pulmonary mechanics
Th2 allergic pulmonary asthma
Abstract in English
Obesity is a risk factor for asthma and there is a correlation between both from a pathophysiological and epidemiological point of view. The interaction of female sex hormones (HSF) with asthma is complex and the effective role of oscillating these hormones on asthma risk / improvement is a debate in the literature. Studies show that a portion of patients with difficult-to-control asthma are obese women. In this context, the aim of the present study is to investigate the reduction effect of female sex hormones on previously established allergic pulmonary inflammation in obese female mice. For this purpose, the groups of female Balb / C mice (21 days) obtained from the ICB / USP Department of Pharmacology Vivarium were kept for 10 weeks on a high fat (DH) or conventional (DC) diet. To characterize obesity, we quantified serum cholesterol and triglyceride levels, as well as animal weight and adipose tissue content. Animals were sensitized with ovalbumin [OVA +Al(OH)3] subcutaneously. The OVA challenge was performed 14 days after nasal sensitization every 7 days (total of 3 challenges). Studies were performed 24 h after the last challenge (Group: 1 challenge cycle, D). As control animals received subcutaneous and nasal PBS. To investigate the effect of reducing HSF levels allergic animals (group D) had ovarian removal (OVx) or not (Sham-OVx). After 10 days, these animals (OVx or Sham-OVx) were re- challenged for 3 consecutive days (Group: 2 re-challenge cycles, RD). The effectiveness of OVx was determined by the weight of the uterus, morphological pattern of the vaginal lavage cells, and circulating estradiol and progesterone levels. Allergic pulmonary inflammation was assessed by bronchoalveolar lavage (BAL) cell counts, respiratory mechanics and histological analysis of the lungs in groups D and RD. Estradiol or progesterone treatment was performed in the OVx 4h ovariectomized group of animals before each challenge (Group: 2 challenge cycles, RD). For the RD group and estradiol or progesterone treated groups, cytokine quantifications were performed on serum samples. The generated data indicated that after 10 weeks of Exposure to HD the animals showed greater gain in body mass and gonadal adipose tissue as well as elevation in blood glucose, triglycerides and cholesterol, IL-6, leptin and MCP-1 / CCL2 levels compared to animals kept under CD. Group D allergic obese animals showed a significant increase in the number of eosinophils and neutrophils in the BAL. This group also showed a significant increase in eosinophilic peroxidase (EPO), mucus, collagen and smooth muscle thickness activity. Obese allergic animals showed a significant increase in airway resistance (Rn) and pulmonary parenchyma (G) compared to the non-allergic obese group of animals. OVx allergic obese animals (RD group) exacerbated the number of eosinophils (BAL), reduced the number of mononuclear cells and did not alter the number of neutrophils. This group also showed a significant increase in EPO activity, smooth muscle thickness, epithelium, mucus, collagen, Rn, G, TNF-a and IL-6 activity in the RD OVx group compared to RD Sham- OVx. Treatment of the animals with estradiol or progesterone was effective, the data showed significant reduction of eosinophils in BAL, EPO, Rn, G, IL-4, IL-10 and TGF- b1 activity of the groups. animals treated with estradiol or progesterone in relation to the OVx group. Taken together, our data indicated that obesity and female sex hormones (estradiol and progesterone) interact positively in allergic pulmonary inflammation. Female sex hormones and obesity play a modulating role in exacerbating allergic pulmonary inflammation. In these circumstances, we consider that the data obtained may help to understand the worsening of asthma in postmenopausal asthmatic obese women.
 
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Release Date
2022-01-22
Publishing Date
2020-02-14
 
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