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Title: Estudo do efeito anti-inflamatório e antifibrótico da lidocaína na silicose experimental murina
Advisor: Silva, Patricia Machado Rodrigues e
Members of the board: Faria Neto, Hugo Castro Caire
Alves Filho, José Carlos
Olsen, Priscilla Christina
Benjamim, Claudia Farias
Costa, Jorge Carlos Santos da
Authors: Mariano, Lívia Lacerda
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A silicose é uma doença inflamatória pulmonar, de caráter ocupacional, causada pela inalação de partículas de sílica, sendo caracterizada por marcada inflamação e fibrose, e para qual não há tratamento até o momento. A lidocaína é um anestésico local que possui atividade anti-inflamatória conforme já demonstrado em processos de natureza alérgica. Neste estudo buscamos avaliar o efeito do tratamento com lidocaína sobre a silicose experimental murina. Para tanto, camundongos Swiss-Webster foram instilados, por via intranasal, com partículas de sílica (0,5 \2013 10 \03BCm) e as análises realizadas em diferentes tempos após o desafio. A lidocaína foi administrada sob forma de aerossol, em doses diárias de 1 e 2%, por sete dias consecutivos, iniciando-se 6 horas (fase inicial) ou 21 dias (tardia) após a instilação de sílica. Verificamos que os camundongos silicóticos apresentaram comprometimento da função pulmonar (aumento de resistência das vias aéreas e elastância pulmonar) e hiper-reatividade frente à metacolina. Observamos uma correlação temporal com a ocorrência de alterações morfológicas como infiltrado inflamatório, com presença de células F4/80 positivas (macrófagos), produção de citocinas e quimiocinas (CXCL2/MIP-2, CXCL-1/KC, TNF-\03B1 e IFN-\03B3), progressiva fibrose e marcada formação de granulomas durante o curso da doença O tratamento com lidocaína, na fase inicial, foi capaz de inibir as alterações de função pulmonar, infiltrado de macrófagos, produção de citocinas e a resposta fibrótica, tanto em 7 como em 28 dias após instilação da sílica. De forma contrária, a administração da lidocaína na fase tardia (21 dias) falhou em causar alteração ou reversão dos parâmetros analisados. Adicionalmente, demonstramos que a lidocaína foi capaz de inibir a produção de TNF-\03B1 por macrófagos alveolares (linhagem AMJ2C11) estimulados com sílica in vitro. Ademais, utilizando macrófagos derivados de medula óssea, diferenciados in vitro para os fenótipos M1 (próinflamatório) e M2 (anti-inflamatório), verificamos que apenas o subtipo M1 mostrou-se sensível ao tratamento com lidocaína, conforme atestado pela redução dos níveis de citocinas liberadas (TNF-\03B1 e IL-1\03B2). Em conclusão, nossos resultados mostram que o tratamento com a lidocaína se mostrou eficiente em interferir somente com a fase de instalação da silicose, falhando quando administrada na condição do quadro fisiopatológico estabelecido. Isto pode ser atribuído, pelo menos em parte às propriedades anti-inflamatórias da lidocaína, conforme demonstrado pela inibição da atividade secretora de macrófagos possuidores de perfil próinflamatório (M1)
Abstract: Silicosis is an occupational lung inflammatory disease caused by silica particle inhalation, being characterized a inflammation and fibrosis - there is no treatment available until now. Lidocaine is a local anesthetic showing anti-inflammatory activity already demonstrated in allergic processesess. In this study we investigated the effect of lidocaine treatment on a model of murine experimental silicosis. Swiss-Webster mice were instilled intranasally with silica particles (0.5 - 10 \03BCM) and the analyses were performed at different time points after challenge. Lidocaine was administered by aerosol 1 - 2% during seven consecutive days, starting 6 hours (initial phase) or 21 days (late phase) after silica instillation. We showed that silicotic mice exhibited decreased lung function (increased airways resistance and lung elastance) and hyper-reactivity after methacholine stimulation. A temporal correlation was noted concerning morphological alterations including inflammatory infiltrate F4/80 positive cells (macrophages), production of cytokines and chemokines (CXCL2/MIP-2, CXCL1/KC, TNF-\03B1 e IFN-\03B3) and a progressive fibrosis and granuloma formation during the course of the disease. Treatment with lidocaine, at the initial phase, inhibited lung function alterations, macrophage infiltration, cytokine production and fibrosis, both at 7 and 28 days after silica instillation In contrast, lidocaine administration at the late phase (21 days) failed to modify or reverse all the parameters analyzed. Additionally, we demonstrated that lidocaine inhibited TNF-\03B1 production by alveolar macrophages (AMJ2C11 lineage) stimulated with silica in vitro. Moreover, using bone-marrow derived macrophages differentiated in vitro to M1 phenotype (pro-inflammatory) and M2 phenotype (anti-inflammatory), we noted that only the M1 macrophages were sensitive to lidocaine as attested by reduced levels of cytokine release (TNF-\03B1 and IL-1\03B2). In conclusion, our results show that treatment with lidocaine was shown to be effective to interfere only with silicosis installation and failed when the physiopathology was already established. This could be attributed, at least partially, to the anti-inflammatory properties of lidocaine as shown by its ability to inhibit the secretory function of pro-inflammatory macrophages (M1)
DeCS: Pulmão
Silicose
Fibrose
Lidocaína
Inflamação
Macrófagos
Issue Date: 2017
Date of defense: 2016-05-05
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular Lívia Lacerda
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular Lívia Lacerda
Copyright: restricted access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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