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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2013.tde-01082013-143111
Documento
Autor
Nome completo
Cláudia Regina da Costa Freitas
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Carmona, Maria Jose Carvalho (Presidente)
Ambrósio, Aline Magalhães
Fantoni, Denise Tabacchi
Ferez, David
Vieira, Joaquim Edson
Título em português
Avaliação do efeito da manutenção da perfusão e ventilação dos pulmões durante a circulação extracorpórea sobre a resposta inflamatória: estudo experimental
Palavras-chave em português
Circulação extracorpórea
Cirurgia torácica
Lesão pulmonar aguda
Traumatismo por reperfusão
Resumo em português
INTRODUÇÃO: A isquemia-reperfusão pulmonar e o uso do oxigenador de membranas são considerados fatores importantes na resposta inflamatória após a cirurgia cardíaca (CC) com utilização da circulação extracorpórea (CEC). Estudos anteriores que utilizaram os próprios pulmões dos pacientes como oxigenador em uma circulação extracorpórea biventricular (CECBV) em comparação à CEC convencional (CECC) mostraram efeitos benéficos na mecânica pulmonar e na reação inflamatória sistêmica. No entanto, a inflamação pulmonar ainda não foi totalmente esclarecida neste cenário. Os objetivos deste estudo foram observar o impacto da exclusão do oxigenador de membranas e da manutenção da ventilação e perfusão pulmonar na inflamação regional em porcos submetidos à CEC. MÉTODOS: Vinte e sete porcos ventilados mecanicamente foram submetidos à toracotomia e alocados randomicamente nos grupos: Controle (n=8), CECC (n=9) e CECBV (n=10). Os animais dos grupos CECC e CECBV foram submetidos respectivamente a uma CEC convencional ou a uma CEC biventricular com ventilação e perfusão pulmonar sem oxigenador de membranas por 90 minutos. As interleucinas (ILs) séricas foram avaliadas nos momentos: basal, após a CEC e 90 minutos após a CEC, e em momentos equivalentes no grupo Controle. As ILs do lavado broncoalveolar (LBA) foram medidas nos momentos basal e 90 minutos após a CEC. Amostras de tecido pulmonar foram coletadas da região ventral e dorsal do lobo pulmonar esquerdo para avaliação do número de polimorfonucleares (PMN) e quantificação do edema pela área de parênquima. Os dados foram avaliados através de ANOVA, considerando-se estatisticamente significante p<0,05. RESULTADOS: O grupo CECC apresentou uma maior inflamação, com um aumento no número de PMN, comparado ao grupo Controle (p < 0,001) nas regiões: ventral (2,8 x10-6± 0,7 x10-6 vs. 1,6 x10-6 ± 0,5 x10-6 , respectivamente) e dorsal (3,3 x10-6 ± 1,0 x10-6 vs. 1,9 x10- 6 ± 0,5 x10-6, respectivamente) e ao grupo CECBV (p = 0,006) nas regiões: ventral (2,3 x10-6 ± 0,7 x10-7) e dorsal (2,1 x10-6 ± 0,7 x10-6). Edema foi maior no grupo CECC comparado ao Controle nas regiões ventral e dorsal (2,4 x10-2 ± 3,5 x10-2 vs. 8,2 x10-4 ± 0,2 x10-4 e 5,7 x10 -2 ± 4,3 x10-2 vs. 0,3 x10-2 ± 1,0 x10-2, respectivamente, p = 0,016) e mais intenso na região dorsal em todos os grupos (p = 0,004). As IL 10 e IL6 do LBA foram maiores nos grupos submetidos à CECC (41,9 ± 12,2, p = 0,010 e 239,4 ± 45,2, p < 0,001, respectivamente) e à CECBV (40,7 ± 12,0, p = 0,016 e 174,8 ± 61,2, p = 0,004, respectivamente) comparadas ao Controle (21,0 ± 6,9 e 71,8 ± 29,8, respectivamente). As ILs séricas não diferiram entre os grupos (p > 0,05). O Grupo CECC, comparado ao grupo CECBV, mostrou um aumento maior com o tempo na IL6 do LBA (239,4 ± 45,2 vs. 174,8 ± 61,2, p = 0,027, respectivamente) e na IL8 sérica (193,1 ± 108,8 vs. 147,0 ± 59,4, p = 0,040, respectivamente). CONCLUSÕES: Em modelo experimental de circulação extracorpórea em porcos, a manutenção da perfusão e ventilação dos pulmões na CEC biventricular atenua a inflamação pulmonar em comparação à CEC convencional
Título em inglês
Pulmonary inflammatory response following extracorporeal circulation with lung perfusion and ventilation
Palavras-chave em inglês
Acute lung injury
Extracorporeal circulation
Reperfusion injury
Thoracic surgery
Resumo em inglês
BACKGROUND: Lung ischemia-reperfusion injury and the membrane oxygenator are considered important factors in the inflammatory response after cardiac surgery and cardiopulmonary bypass (CPB). Previous studies using the own lung as the oxygenator with a biventricular bypass demonstrated the beneficial effects of this technique. However, lung inflammation was not fully evaluated in this scenario. The aim of this study was to observe the impact of the exclusion of the membrane oxygenator and maintenance of lung perfusion on regional lung inflammation in pigs undergoing cardiopulmonary bypass. METHODS: Twenty-seven mechanically ventilated pigs were subjected to a thoracotomy and randomly allocated into Control (n=8), CPB (n=9) or Lung Perfusion (n=10) groups. Animals from the CPB group and Lung Perfusion group were subjected respectively to a conventional CPB or to a biventricular bypass with pulmonary ventilation and perfusion without a membrane oxygenator for 90 minutes. The systemic interleukins (ILs) were determined at baseline, after bypass and 90 min after bypass or at equivalent times in the Control group. ILs from bronchoalveolar lavage fluid (BAL) were evaluated at baseline and 90 min after bypass. Tissue samples were collected from the dorsal and ventral regions of the left lung for assessment of the number of polymorphonuclear leukocytes (PMN) per parenchyma area and edema. Data were evaluated using ANOVA and p< 0.05 was considered significant. RESULTS: The CPB group showed increased lung inflammation, with an increased PMN count compared to the Control (p<0,001) at ventral (2.8 x10-6± 0.7 x10-6 vs. 1.6 x10-6± 0.5 x10-6 , respectively) and dorsal regions (3.3 x10-6 ± 1.0 x10-6 vs. 1.9 x10-6 ± 0.5 x10-6, respectively) and to Lung Perfusion Group (p = 0.006) at ventral (2.3 x10-6 ± 0.7 x10-7) e dorsal regions (2.1 x10-6 ± 0.7 x10-6). Edema was higher in the CPB group compared to the Control at ventral and dorsal regions (2.4 x10-2± 3.5 x10-2 vs. 8.2 x10 -4± 0.2 x10-4 and 5.7 x10 -2 ± 4.3 x10-2 vs. 0.3 x10-2 ± 1.0 x10-2, respectively, p = 0.016) and increased in the dorsal region in all groups (p = 0.004). BAL IL10 and IL6 were higher in groups subjected to CPB group (41.9 ± 12.2, p = 0.010 e 239.4 ± 45.2, p<0.001, respectively) and to Lung Perfusion group (40.7 ± 12.0, p = 0.016 e 174.8 ± 61.2, p = 0.004, respectively) compared to Control group (21.0 ± 6.9 e 71.8 ± 29.8). Systemic interleukins did not differ between groups (p > 0.05). The CPB group compared to Lung Perfusion group showed a higher increase in BAL IL6 (239,4 ± 45,2 vs. 174,8 ± 61,2, p = 0,027, respectively) and in serum IL8 over time (193,1 ± 108,8 vs. 147,0 ± 59,4, p = 0,040, respectively). CONCLUSIONS: In a pig model of extracorporeal circulation, maintenance of lung perfusion and ventilation with biventricular bypass attenuates the pulmonary inflammation as compared to conventional CPB
 
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Data de Publicação
2013-08-01
 
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  • FREITAS, C. R. C., et al. Avoiding lungs ischemia-reperfusion and membrane oxygenator during CPB contributes to decrease the inflammatory response. In Euroanaesthesia 2009, Milan Italy, 2009. European Journal of Anaesthesiology .Italia, 2009. Resumo.
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