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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2014.tde-26012015-085044
Document
Author
Full name
Ismael Francisco Mota Siqueira Guarda
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Sannomiya, Paulina (President)
Ashmawi, Hazem Adel
Saad, Wilson Abraao
Torrez, Franz Robert Apodaca
Zanoni, Fernando Luiz
Title in Portuguese
Estudo dos efeitos do etil-piruvato, salina hipertônica e do Ringer lactato sobre a resposta da microcirculação mesentérica em modelo de sepse induzida por Escherichia coli em ratos
Keywords in Portuguese
Etil-piruvato
ICAM-1
Microcirculação
P-selectina
Salina hipertônica
Sepse
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: Estudos recentes em modelos experimentais de sepse demonstraram as propriedades antioxidante e anti-inflamatória do etilpiruvato. Diferentes modelos experimentais também demonstraram que pequenos volumes de solução salina hipertônica (7,5%) melhoram a hemodinâmica, a microcirculação e modulam o sistema imunológico. Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos do etil-piruvato, da solução salina hipertônica e da solução de Ringer lactato sobre a microcirculação mesentérica em modelo de sepse induzida por Escherichia coli viva em ratos. MÉTODOS: Ratos Wistar machos receberam por via endovenosa uma suspensão de E. coli ou foram submetidos ao procedimento cirúrgico do grupo falso-operado. Após três horas da infusão bacteriana os animais foram randomizados em: grupo controle não tratado, grupo tratado com solução de Ringer lactato (4mL/kg i.v.); grupo tratado com solução de Ringer lactato (4 mL/kg i.v.) associado a etil-piruvato (50mg/kg) e grupo tratado com solução salina hipertônica (7,5%, 4 mL/kg i.v.). Após 24 horas da bacteremia, as interações leucócito-endotélio foram investigadas por microscopia intravital, e a expressão de P-selectina e da molécula de adesão intercelular (ICAM)-1 determinada por imuno-histoquímica. Leucograma e contagem de plaquetas foram realizadas no início do estudo, 3 horas e 24 horas após a inoculação de E. coli. RESULTADOS: Os grupos não tratado e tratado com solução de Ringer lactato exibiram um aumento no número de leucócitos rollers (~ 2,5 vezes), leucócitos aderidos (~ 3,0 vezes), e de leucócitos migrados (~ 3,5 vezes) comparados ao grupo falso operado. O tratamento com etil-piruvato reduziu o número de leucócitos rollers, aderidos e migrados aos níveis obtidos no grupo falso operado (p > 0,05). Efeitos semelhantes foram observados nos animais tratados com a solução salina hipertônica (p > 0,05). A expressão de P-selectina e de ICAM-1 aumentou significativamente na microcirculação mesentérica no grupo não tratado, comparado ao grupo falso operado (p < 0,001). Todos os tratamentos reduziram a expressão de ambas moléculas de adesão, sendo os grupos tratados com etil-piruvato e solução salina hipertônica mais eficazes. A infusão de bactérias provocou leucopenia significante, seguida por leucocitose com granulocitose, e concomitante redução progressiva no número de plaquetas. CONCLUSÕES: Os dados apresentados sugerem que o etil-piruvato e a solução salina hipertônica (7,5%) eficientemente reduziram a resposta inflamatória na microcirculação mesentérica no presente modelo experimental de sepse induzida por E. coli viva; associada, pelo menos em parte, a menor expressão de moléculas de P-selectina e ICAM-1
Title in English
Effects of ethyl-pyruvate, hypertonic saline and lactated Ringer's solution on mesenteric microcirculation in a sepsis model induced by Escherichia coli in rats
Keywords in English
Ethyl pyruvate
Hypertonic saline
Microcirculation
Pselectin, ICAM-1
Sepsis
Abstract in English
BACKGROUND: Experimental studies on sepsis have demonstrated that ethyl pyruvate is endowed with antioxidant and anti-inflammatory properties. It has been shown that small volumes of hypertonic saline solution (7.5%) improve hemodynamics, the microcirculation, and modulate the immune system. This study aimed to investigate the effects of ethyl pyruvate, hypertonic saline and lactated Ringer's solution on mesenteric microcirculation in a sepsis model induced by live Escherichia coli in rats. METHODS: Male Wistar rats were underwent an intravenous suspension of E. coli bacteria or submitted to the sham procedure. After 3h of bacteria infusion rats were randomized into: control, without treatment; treated with lactated Ringer's solution (4 mL/kg, i.v.); treated with lactated Ringer's solution (4mL/kg, i.v.) plus ethyl pyruvate (50mg/kg), and treated with hypertonic saline solution (7.5%, 4 mL/kg i.v.). At 24h after bacteria infusion leukocyte-endothelial interactions were investigated by intravital microscopy, and the expression of P-selectin and intercellular adhesion molecule (ICAM)- 1 evaluated by immunohistochemistry. White blood cell and platelet counts were determined at baseline, 3h and 24h after E. coli inoculation. RESULTS: Both non-treated and lactated Ringer's-treated groups exhibited an increase in the number of rolling leukocytes (~2.5-fold), adherent (~3.0-fold), and migrated cells (~3.5-fold) compared to sham. Treatment with Ringer's ethyl pyruvate solution reduced the number of rolling, adherent and migrated leukocytes to the levels attained in the sham group (p > 0.05). Similar effects were observed when animals were treated with hypertonic saline (p > 0.05). The expression of P-selectin and ICAM-1 significantly increased on mesenteric microvessels in non-treated group compared with sham (p < 0.001). All treatments reduced the expression of both adhesion molecules being ethyl pyruvate and hypertonic saline solution more effective than lactated Ringer's solution. Infusion of bacteria caused a significant leucopenia (3h), followed by a leucocytosis with granulocytosis (24h). There was an intense and progressive reduction in the number of platelets. No differences were observed after treatment with the different solutions. CONCLUSIONS: Data presented suggest that ethyl pyruvate and hypertonic saline solution (7.5%) efficiently reduce the inflammatory response at mesenteric microcirculation in an experimental model of sepsis induced by live E. coli associated, at least in part, with a down-regulation of P-selectin and ICAM-1
 
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Publishing Date
2015-01-26
 
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