Avaliação do efeito da ventilação líquida parcial com perfluorooctil-bromido no transplante pulmonar após isquemia fria em modelo animal
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5156/tde-03102025-111915/ |
Resumo: | A escassez de enxertos pulmonares viáveis representa um dos principais entraves à expansão do transplante pulmonar, especialmente diante da elevada taxa de descarte de órgãos decorrente da vulnerabilidade do parênquima pulmonar a lesões inflamatórias e oxidativas. Nesse cenário, a ventilação líquida parcial (VLP) com perfluorocarbonos (PFCs) tem se destacado como uma estratégia promissora para atenuar os efeitos deletérios da isquemia e reperfusão. Inicialmente desenvolvida no contexto experimental, a VLP teve suas primeiras aplicações clínicas na década de 1990, em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), visando à melhora da oxigenação e à redução da lesão induzida pela ventilação mecânica convencional. Dentre os PFCs, o perfluorooctil-bromido (PFB) apresenta propriedades físico-químicas favoráveis, incluindo elevada solubilidade de gases, baixa tensão superficial, efeito antioxidante e capacidade de estabilizar a interface ar-líquido nos alvéolos. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da VLP com PFB na preservação pulmonar em modelo experimental de transplante pulmonar unilateral após isquemia fria. Trinta e dois ratos Lewis foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos experimentais (Controle e PFB), compostos por doadores e receptores submetidos à ventilação mecânica convencional ou associada à instilação traqueal de PFB (7 mL/kg). Após duas horas de ventilação, os pulmões foram extraídos, preservados por seis horas em isquemia fria e transplantados para receptores homólogos, seguidos de duas horas de reperfusão. Foram avaliados parâmetros hemodinâmicos, gasométricos, mecânicos, inflamatórios, oxidativos e histológicos. Os resultados demonstraram que o Grupo-PFB apresentou melhora significativa da mecânica respiratória após o transplante, com redução da resistência (Rrs) e aumento da complacência (Crs) em comparação ao Grupo-Controle. A análise intragrupo demonstrou uma redução significativa da PaO após o transplante em ambos os grupos, embora não tenha sido observada diferença estatisticamente significativa entre os grupos na comparação intergrupo. Em relação aos marcadores inflamatórios e oxidativos, observou-se menor expressão de IL-6 e MDA nos receptores do Grupo-PFB, além de maior atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD), sugerindo modulação favorável do estresse oxidativo. Não houve piora dos demais marcadores inflamatórios avaliados (IL-1, TNF-, IL-10), com exceção de um discreto aumento de espécies reativas de oxigênio (EROs) no Grupo-PFB, possivelmente relacionado à própria fisiologia da reperfusão. A avaliação da relação peso úmido/peso seco indicou menor formação de edema pulmonar nos enxertos tratados com PFB, corroborando os achados histológicos de preservação da arquitetura alveolar. Conclui-se que a ventilação líquida parcial com perfluorooctil-bromido promoveu melhora funcional, estrutural e bioquímica dos enxertos pulmonares após isquemia fria, indicando seu potencial como adjuvante na preservação pulmonar e na ampliação do pool de doadores para transplante. |
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Avaliação do efeito da ventilação líquida parcial com perfluorooctil-bromido no transplante pulmonar após isquemia fria em modelo animalEvaluation of the effect of partial liquid ventilation with Perfluorooctyl-bromide in lung transplantation after cold ischemia in an animal modelAcute lung injuryDoação de órgãosFluorocarbonosInbred Lewis ratsLesão pulmonar agudaLiquid ventilationLung transplantationOrgan donationOrgan preservation strategiesPerfluorocarbonsRatos endogâmicos LewisTransplante de pulmãoTratamentos com preservação do órgãoVentilação líquidaA escassez de enxertos pulmonares viáveis representa um dos principais entraves à expansão do transplante pulmonar, especialmente diante da elevada taxa de descarte de órgãos decorrente da vulnerabilidade do parênquima pulmonar a lesões inflamatórias e oxidativas. Nesse cenário, a ventilação líquida parcial (VLP) com perfluorocarbonos (PFCs) tem se destacado como uma estratégia promissora para atenuar os efeitos deletérios da isquemia e reperfusão. Inicialmente desenvolvida no contexto experimental, a VLP teve suas primeiras aplicações clínicas na década de 1990, em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), visando à melhora da oxigenação e à redução da lesão induzida pela ventilação mecânica convencional. Dentre os PFCs, o perfluorooctil-bromido (PFB) apresenta propriedades físico-químicas favoráveis, incluindo elevada solubilidade de gases, baixa tensão superficial, efeito antioxidante e capacidade de estabilizar a interface ar-líquido nos alvéolos. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da VLP com PFB na preservação pulmonar em modelo experimental de transplante pulmonar unilateral após isquemia fria. Trinta e dois ratos Lewis foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos experimentais (Controle e PFB), compostos por doadores e receptores submetidos à ventilação mecânica convencional ou associada à instilação traqueal de PFB (7 mL/kg). Após duas horas de ventilação, os pulmões foram extraídos, preservados por seis horas em isquemia fria e transplantados para receptores homólogos, seguidos de duas horas de reperfusão. Foram avaliados parâmetros hemodinâmicos, gasométricos, mecânicos, inflamatórios, oxidativos e histológicos. Os resultados demonstraram que o Grupo-PFB apresentou melhora significativa da mecânica respiratória após o transplante, com redução da resistência (Rrs) e aumento da complacência (Crs) em comparação ao Grupo-Controle. A análise intragrupo demonstrou uma redução significativa da PaO após o transplante em ambos os grupos, embora não tenha sido observada diferença estatisticamente significativa entre os grupos na comparação intergrupo. Em relação aos marcadores inflamatórios e oxidativos, observou-se menor expressão de IL-6 e MDA nos receptores do Grupo-PFB, além de maior atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD), sugerindo modulação favorável do estresse oxidativo. Não houve piora dos demais marcadores inflamatórios avaliados (IL-1, TNF-, IL-10), com exceção de um discreto aumento de espécies reativas de oxigênio (EROs) no Grupo-PFB, possivelmente relacionado à própria fisiologia da reperfusão. A avaliação da relação peso úmido/peso seco indicou menor formação de edema pulmonar nos enxertos tratados com PFB, corroborando os achados histológicos de preservação da arquitetura alveolar. Conclui-se que a ventilação líquida parcial com perfluorooctil-bromido promoveu melhora funcional, estrutural e bioquímica dos enxertos pulmonares após isquemia fria, indicando seu potencial como adjuvante na preservação pulmonar e na ampliação do pool de doadores para transplante.The shortage of viable lung grafts remains a major barrier to the expansion of lung transplantation, particularly due to the high discard rate of organs caused by the pulmonary parenchymas susceptibility to inflammatory and oxidative injury. In this context, partial liquid ventilation (PLV) with perfluorocarbons (PFCs) has emerged as a promising strategy to mitigate ischemia-reperfusion injury. Initially developed in experimental settings, PLV was first clinically applied in the 1990sin patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS), aiming to improve oxygenation and reduce ventilator-induced lung injury. Among PFCs, perfluorooctyl bromide (PFB) exhibits favorable physicochemical properties, including high gas solubility, low surface tension, antioxidant effects, and the ability to stabilize the airliquid interface in the alveoli. This study aimed to evaluate the effects of PLV with PFB on lung preservation in a rat model of unilateral lung transplantation following cold ischemia. Thirtytwo Lewis rats were randomly assigned to Control or PFB groups, consisting of donors and recipients undergoing either conventional mechanical ventilation or tracheal instillation of PFB (7 mL/kg). Following two hours of ventilation, the lungs were harvested, preserved under cold ischemia for six hours, and transplanted into syngeneic recipients, followed by two hours of reperfusion. Hemodynamic, gasometric, mechanical, inflammatory, oxidative, and histological parameters were analyzed. Results showed that PFB-treated lungs exhibited significantly improved respiratory mechanics after transplantation, with decreased airway resistance (Rrs) and increased compliance (Crs) compared to controls. Intragroup analysis demonstrated a significant reduction in PaO after transplantation in both groups, although no statistically significant difference was observed between groups in the intergroup comparison. Regarding inflammatory and oxidative markers, lower levels of IL-6 and malondialdehyde (MDA), along with higher superoxide dismutase (SOD) activity, were observed in the PFB group, suggesting a favorable modulation of oxidative stress. No worsening was observed in other inflammatory markers (IL-1, TNF-, IL-10), except for a mild increase in reactive oxygen species (ROS), possibly related to physiological aspects of reperfusion. The wet-to-dry weight ratio indicated reduced pulmonary edema in PFB-treated grafts, corroborating histological findings of preserved alveolar architecture. In conclusion, partial liquid ventilation with perfluorooctyl bromide improved functional, structural, and biochemical aspects of lung grafts following cold ischemia, highlighting its potential as an adjunct strategy for graft preservation and expansion of the lung donor pool.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSamano, Marcos NaoyukiRiuto, Fabio de Oliveira2025-06-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5156/tde-03102025-111915/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-03T14:47:01Zoai:teses.usp.br:tde-03102025-111915Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-03T14:47:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A escassez de enxertos pulmonares viáveis representa um dos principais entraves à expansão do transplante pulmonar, especialmente diante da elevada taxa de descarte de órgãos decorrente da vulnerabilidade do parênquima pulmonar a lesões inflamatórias e oxidativas. Nesse cenário, a ventilação líquida parcial (VLP) com perfluorocarbonos (PFCs) tem se destacado como uma estratégia promissora para atenuar os efeitos deletérios da isquemia e reperfusão. Inicialmente desenvolvida no contexto experimental, a VLP teve suas primeiras aplicações clínicas na década de 1990, em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), visando à melhora da oxigenação e à redução da lesão induzida pela ventilação mecânica convencional. Dentre os PFCs, o perfluorooctil-bromido (PFB) apresenta propriedades físico-químicas favoráveis, incluindo elevada solubilidade de gases, baixa tensão superficial, efeito antioxidante e capacidade de estabilizar a interface ar-líquido nos alvéolos. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da VLP com PFB na preservação pulmonar em modelo experimental de transplante pulmonar unilateral após isquemia fria. Trinta e dois ratos Lewis foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos experimentais (Controle e PFB), compostos por doadores e receptores submetidos à ventilação mecânica convencional ou associada à instilação traqueal de PFB (7 mL/kg). Após duas horas de ventilação, os pulmões foram extraídos, preservados por seis horas em isquemia fria e transplantados para receptores homólogos, seguidos de duas horas de reperfusão. Foram avaliados parâmetros hemodinâmicos, gasométricos, mecânicos, inflamatórios, oxidativos e histológicos. Os resultados demonstraram que o Grupo-PFB apresentou melhora significativa da mecânica respiratória após o transplante, com redução da resistência (Rrs) e aumento da complacência (Crs) em comparação ao Grupo-Controle. A análise intragrupo demonstrou uma redução significativa da PaO após o transplante em ambos os grupos, embora não tenha sido observada diferença estatisticamente significativa entre os grupos na comparação intergrupo. Em relação aos marcadores inflamatórios e oxidativos, observou-se menor expressão de IL-6 e MDA nos receptores do Grupo-PFB, além de maior atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase (SOD), sugerindo modulação favorável do estresse oxidativo. Não houve piora dos demais marcadores inflamatórios avaliados (IL-1, TNF-, IL-10), com exceção de um discreto aumento de espécies reativas de oxigênio (EROs) no Grupo-PFB, possivelmente relacionado à própria fisiologia da reperfusão. A avaliação da relação peso úmido/peso seco indicou menor formação de edema pulmonar nos enxertos tratados com PFB, corroborando os achados histológicos de preservação da arquitetura alveolar. Conclui-se que a ventilação líquida parcial com perfluorooctil-bromido promoveu melhora funcional, estrutural e bioquímica dos enxertos pulmonares após isquemia fria, indicando seu potencial como adjuvante na preservação pulmonar e na ampliação do pool de doadores para transplante. |
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