Effects of passive inhalation of cigarette smoke on structural and functional parameters in the respiratory system of guinea pigs / Efeitos da inalação passiva da fumaça de cigarro em parâmetros estruturais e funcionais no sistema respiratório de cobaias

ABSTRACT Objective: To evaluate the effects of passive inhalation of cigarette smoke on the respiratory system of guinea pigs. Methods: Male guinea pigs were divided into two groups: control and passive smoking, the latter being exposed to the smoke of ten cigarettes for 20 min in the morning, afternoon and evening (30 cigarettes/day) for five days. After that period, inflammatory parameters were studied by quantifying mesenteric mast cell degranulation, as well as oxidative stress, in BAL fluid. In addition, we determined MIP, MEP, and mucociliary transport (in vivo), as well as tracheal contractility response (in vitro). Results: In comparison with the control group, the passive smoking group showed a significant increase in mast cell degranulation (19.75 ± 3.77% vs. 42.53 ± 0.42%; p < 0.001) and in the levels of reduced glutathione (293.9 ± 19.21 vs. 723.7 ± 67.43 nM/g of tissue; p < 0.05); as well as a significant reduction in mucociliary clearance (p < 0.05), which caused significant changes in pulmonary function (in MIP and MEP; p < 0.05 for both) and airway hyperreactivity. Conclusions: Passive inhalation of cigarette smoke caused significant increases in mast cell degranulation and oxidative stress. This inflammatory process seems to influence the decrease in mucociliary transport and to cause changes in pulmonary function, leading to tracheal hyperreactivity.

RESUMO Objetivo: Avaliar os efeitos da inalação passiva da fumaça de cigarro no sistema respiratório de cobaias. Métodos: Foram utilizadas cobaias machos, divididas em dois grupos: controle e tabagismo passivo, esse último exposto à fumaça de dez cigarros por 20 min pela manhã, tarde e noite (30 cigarros/dia) por 5 dias. Após esse período, parâmetros inflamatórios foram estudados através da contagem de degranulação de mastócitos no mesentério e de estresse oxidativo a partir do LBA. Adicionalmente, foram verificadas PImáx, PEmáx, transporte mucociliar (in vivo) e contratilidade traqueal (in vitro). Resultados: Na comparação com o grupo controle, o grupo tabagismo passivo apresentou um aumento significativo na degranulação de mastócitos (19,75 ± 3,77% vs. 42,53 ± 0,42%; p < 0,001), nos níveis de glutationa reduzida (293,9 ± 19,21 vs. 723,7 ± 67,43 nM/g de tecido; p < 0,05) e uma redução significativa no transporte mucociliar (p < 0,05), provocando alterações significativas na função pulmonar, tanto na PImáx como na PEmáx (p < 0,05 para ambas), e hiper-reatividade nas vias aéreas. Conclusões: A inalação passiva da fumaça de cigarro ocasionou aumentos significativos na degranulação de mastócitos e no estresse oxidativo. Esse processo inflamatório parece ter influenciado a diminuição do transporte mucociliar e causado alterações na função pulmonar, proporcionando um quadro de hiper-reatividade traqueal.

Avaliação da exposição aguda às partículas urbanas concentradas e da exaustão de motores diesel e biodiesel sobre o perfil inflamatório pulmonar e sistêmico de camundongos / Assessment of acute exposure to concentrated urban particles and diesel and biodiesel exhaust about the inflammatory pulmonary profile and systemic of mice

Introdução: Em ambientes urbanos, a exaustão dos carros a diesel é uma importante fonte de partículas e gases que afetam diretamente a saúde das pessoas. Como a adição do biodiesel ao diesel é recente, torna-se necessário avaliar o perfil toxicológico dessas emissões e os possíveis efeitos adversos a saúde. Além do mais, a concentração dos poluentes atmosféricos e sua composição físico-química sofrem influências diretas das condições meteorológicas. Esse estudo tem como foco avaliar o perfil toxicológico dos poluentes primários (emitidos diretamente da fonte) e secundários (gerados a partir das condições atmosféricas) por meio de dois estudos. Objetivos: (Estudo I) Avaliar a exposição aguda da exaustão do diesel e biodiesel no perfil inflamatório pulmonar e sistêmico; (Estudo II) Avaliar se a exposição aguda a baixos níveis de partículas ambientais concentradas (PACs) promovem efeitos cardiopulmonares e sistêmicos; e se a magnitude dessas alterações observadas é influenciada pelos períodos (frio/seco e quente/úmido). Métodos: (Estudo I) Camundongos Balb/C foram expostos ao ar filtrado (AF) e a duas concentrações de MP2,5 (600 e 1200 ?g/m3) tanto da exaustão do combustível diesel (D) quanto do biodiesel (BD). As emissões dos poluentes (MP2,5, NO e NO2), temperatura e umidade foram monitorados em tempo real. Os registros da variabilidade da frequência cardíaca (VFC), frequência cardíaca (FC) e da pressão arterial (PA) foram obtidas 30 minutos após a exposição. Após 24 horas os animais foram eutanasiados e foram coletados o lavado broncoalveolar (LBA), o pulmão, o sangue e a medula óssea para avaliar a inflamação pulmonar e sistêmica. A expressão das citocinas (ET-Ar, ET-Br, INOs, ISO, VCAM, IL-8) foram analisadas nos vasos peribronquiolares e no epitélio brônquico. (Estudo II) Camundongos Balb/C foram expostos ao ar filtrado e as PACs na concentração de 200 ?g/m3 geradas no período frio/seco e quente/úmido. A hiperresponsividade pulmonar, VFC, FC, PA foram...

Background: In urban environments, the exhaust of diesel cars is an important source of particles and gases that directly affect people's health. As the addition of biodiesel to diesel is recent, it is necessary to evaluate the toxicological profile of these emissions and the possible adverse health effects. Moreover, the concentration of air pollutants and their physico-chemical composition suffer direct influences of weather conditions. This study aims to evaluate the toxicological profile of primary pollutants (emitted directly from the source) and secondary (generated from the weather conditions) through two studies. Objectives: (Study I) Evaluate the acute exposure of diesel and biodiesel exhaust in pulmonary and systemic inflammatory profile. (Study II) Evaluated whether acute exposure to low levels of concentrated ambient particles (CAPs) promotes cardiopulmonary and systemic effects; and whether the magnitude of these observed changes is influenced by periods (cold/dry and warm/humid). Methods: (Study I) Balb/C mice were exposed for two hours to filtered air (FA) and two doses (600 and 1200 ?g/m3) of both diesel (D) and biodiesel (BD) fuels. The PM2.5, NO, and NO2 concentrations, air temperature and humidity were monitored in real time. HRV (time and frequency domain), HR and BP parameters were collected after 30 minutes of exposure. After 24 hours were available the bronchoalveolar lavage (BALf), lung histology, blood and bone marrow for pulmonar and systemic inflammation analysis. The cytokines expression (ET-Ar, ET-Br, INOs, ISO, VCAM, IL-8) were available on peribronchiolar vessels and bronchial epithelium. (Study II) Balb/C mice were exposed to 200 ?g/m3 to concentrated ambient particles (CAPs) and filtered air (FA) in cold/dry and warm/humid periods. Lung hyper-responsiveness, heart rate, heart rate variability and blood pressure were evaluated 30 minutes after the exposures. After 24 hours, blood and tissue sampling were...

Efeitos da poluição do ar na função respiratória de escolares, Rio de Janeiro, RJ / Efectos de la polución del aire en la función respiratoria de escolares, Rio de Janeiro, Sureste de Brasil / Effect of air pollution on lung function in schoolchildren in Rio de Janeiro, Brazil

OBJETIVO: Analisar a associação entre exposição diária à poluição do ar e função respiratória de escolares. MÉTODOS: Estudo de painel com uma amostra aleatória de 118 escolares (seis a 15 anos de idade) da rede pública do Rio de Janeiro (RJ), residentes até 2 km do local do estudo. Dados sobre características das crianças foram obtidos por questionário, incluindo o International Study of Asthma and Allergies in Childhood. Exames diários de pico de fluxo foram realizados para medir a função respiratória. Dados diários dos níveis de PM10, SO2, O3, NO2 e CO, temperatura e umidade foram fornecidos por um monitor móvel. As medidas repetidas de função respiratória foram associadas aos níveis dos poluentes por meio de modelo multinível ajustado por tendência temporal, temperatura, umidade do ar, exposição domiciliar ao fumo, ser asmático, altura, sexo, peso e idade das crianças. RESULTADOS: O pico de fluxo expiratório médio foi 243,5 l/m (dp=58,9). A menor média do pico de fluxo expiratório foi 124 l/m e a maior 450 l/m. Para o aumento de 10 µg/m³ de PM10 houve uma diminuição de 0,34 l/min na média do pico de fluxo no terceiro dia...

OBJECTIVE: To assess the association between daily exposure to air pollution and lung function in school children. METHODS: Panel study with a random sample of 118 students (between 6 and 15 years of age), enrolled in a public school of the city of Rio de Janeiro, state of Rio de Janeiro, and living within 2 km of the study site. Data on students' characteristics were obtained with a questionnaire, including the International Study of Asthma and Allergies in Childhood - ISAAC. Daily peak expiratory flow measurements were taken to measure lung function. Daily data on PM10, SO2, O3, NO2 and CO levels, temperature and humidity were provided by a portable monitor. Repeated measurements of lung function were associated with pollutant levels with a multilevel model adjusted for time trend, temperature, air humidity, exposure to smoking at home, presence of asthma, height, sex, weight and age of children. RESULTS: Mean peak expiratory flow was 243.5 l/m (sd=58.9). The lowest mean peak expiratory flow was 124 l/m, and the highest, 450 l/m. For the 10 µg/m³ increase in PM10, there was a 0.34 l/min decrease in mean peak flow on the third day...

OBJETIVO: Analizar la asociación entre exposición diaria a la polución del aire y función respiratoria de escolares. MÉTODOS: Estudio de painel con una muestra aleatoria de 118 escolares (seis a 15 años de edad) de la red pública de Río de Janeiro (Sureste de Brasil), residentes hasta 2 km de la localidad de estudio. Datos sobre características de los niños fueron obtenidos por cuestionario, incluyendo el International Study of Asthma and Allergies in Childhood. Exámenes diarios de pico de flujo fueron realizados para medir la función respiratoria. Datos diarios de los niveles de PM10, SO2, O3, NO2 y CO, temperatura y humedad fueron providenciados por un monitor móvil. Las medidas repetidas de función respiratoria fueron asociadas a los niveles de los contaminantes por medio de modelo multinivel ajustado por tendencia temporal, temperatura, humedad del aire, exposición domiciliar al humo de cigarro, ser asmático, altura, sexo, peso y edad de los niños. RESULTADOS: El pico de flujo de expiración promedio fue de 243,5 l/m (dp=58,9). El menor pico promedio del flujo de expiración fue 124 l/m y el mayor 450 l/m. Para el aumento de 10 ?g/m³ de PM10 hubo una disminución de 0,34 l/min en el promedio de pico de flujo en el tercer día...