Comparative effects of aerobic, combined, and intermittent exercise in children and adolescents with asthma: a systematic review / Efeitos comparativos dos exercícios aeróbicos, combinados e intermitentes em crianças e adolescentes com asma: uma revisão sistemática

Asthma is a chronic disease with a heterogeneous pathogenesis and etiology. Inflammation is considered one of the main triggers of bronchospasm and airway obstruction, which lead to clinical manifestations. Exercise is encouraged as a way to avoid cardiovascular, musculoskeletal, and psychosocial disorders and help control the disease. Our objective was to analyze the comparative effects of aerobic, combined (resistance and aerobic), and intermittent exercise on the functional capacity, lung function, and quality of life of children and adolescents with asthma, as well as to identify the relationship between exercise, other functional parameters, and inflammatory components characteristic of asthma. This was a systematic review of randomized clinical trials involving asthmatic populations aged between 6 and 17 years. PEDro, Lilacs, PubMed, and Cochrane Library/Central were searched for studies published in the last 10 years in English or Portuguese. We identified 8136 references, of which only 3 met the eligibility criteria. Considering the intervention time, aerobic exercise showed better functional capacity results. Regarding the common parameters used to assess lung function, intermittent exercise was the only type to result in significant change. Regarding quality of life, intermittent exercise had superior results, while combined exercise stood out for musculoskeletal improvement. Exercise can be a good non-pharmacological strategy for reducing the consequences of this pathology.

A asma é uma doença crônica, com patogênese e etiologia heterogêneas. Considera-se o quadro inflamatório como um dos principais desencadeantes do broncoespasmo e obstrução das vias aéreas, os quais levam às manifestações clínicas. Sugerese que os exercícios físicos sejam uma terapêutica importante para evitar distúrbios cardiovasculares, musculoesqueléticos e psicossociais, e ajudar no controle da doença. O objetivo deste estudo é analisar os efeitos comparativos dos exercícios físicos aeróbicos, combinados (resistência e aeróbico) e intermitentes na capacidade funcional, função pulmonar e qualidade de vida das crianças e adolescentes com asma, identificando também as possíveis relações dos exercícios com outros parâmetros funcionais e componentes inflamatórios característicos da asma. As fontes de buscas utilizadas foram PEDro, LILACS, PubMed e Cochrane Library/Central, dos quais selecionou-se apenas ensaios clínicos randomizados, em crianças e adolescentes com o diagnóstico de asma, com idade entre 6 e 17 anos, publicados nos últimos dez anos, nas línguas inglesa e portuguesa. Foram identificadas 8.136 referências, sendo que destas, apenas três preencheram os critérios de inclusão. Considerando o tempo de intervenção, o exercício aeróbico apresentou melhores resultados referente à capacidade funcional. Em relação ao parâmetro comum utilizado para avaliar a função pulmonar, o exercício intermitente foi o único a obter alterações significativas. Quanto à qualidade de vida, o exercício intermitente obteve resultados superiores, e os exercícios combinados destacam-se pela melhora musculoesquelética. A prática de exercícios físicos pode ser uma boa estratégia, não farmacológica, para reduzir as consequências desta patologia.

Prenatal stress induces long-lasting effects in lung glucocorticoid receptor gene expression in a sex-dependent manner / O estresse pré-natal induz efeitos de longo prazo na expressão gênica de receptores de glicocorticoides no pulmão de uma maneira dependente do sexo

AIM: Stressful events during pregnancy may influence respiratory system development, resulting in long-term effects in the offspring. However, little is known on its long-lasting effects upon the expression of important genes in the lungs. Thus, we aimed to evaluate the effect of two different prenatal stress paradigms on lung glucocorticoid receptor (GR) expression in adulthood. METHODS: Pregnant BALB/c mice were divided into 3 groups: control (CON), prenatal stress from the second week of pregnancy (PNS1) and prenatal stress on the last week of pregnancy (PNS2). In both groups (PNS1 and PNS2), restraint stress was used. When adults, male and female offspring were submitted to 30 min of restraint stress. Lung gene expression of GR was evaluated. RESULTS: There was a significant increase in GR expression in males (PNS1), under basal conditions. Restraint stress during adulthood significantly reduced GR expression in PNS1 and PNS2 males as compared to controls. No significant differences were found for females. CONCLUSION: Results indicate that prenatal stress from the second week of gestation modulates adult male mice GR expression in the lungs. Thus, fetal exposure to maternal stress from the second week of gestation seems to modulate mechanisms responsible for pulmonary development in a sex-dependent manner.

OBJETIVO: Eventos estressores durante a gestação podem influenciar o desenvolvimento do sistema respiratório, resultando em efeitos a longo prazo na prole. No entanto, pouco se sabe sobre seus efeitos duradouros sobre a expressão de genes importantes nos pulmões. Assim, nosso objetivo foi avaliar o efeito de dois diferentes modelos de estresse pré-natal na expressão pulmonar do receptor de glicocorticoide (GR) na vida adulta. MÉTODOS: Camundongos BALB/c prenhes foram divididas em 3 grupos: controle (CON), estresse pré-natal a partir da segunda semana de gestação (PNS1) e estresse pré-natal durante a última semana de gestação (PNS2). Nos dois grupos (PNS1 e PNS2), o estresse por contenção foi utilizado. Quando adultas, as proles machos e fêmeas foram submetidas ao estresse por contenção durante 30 min. A expressão do gene GR no pulmão foi avaliada. RESULTADOS: Houve um aumento significativo na expressão de GR em machos (PNS1) sob condições basais. O estresse na vida adulta reduziu significativamente a expressão de GR em machos PNS1 e PNS2 em comparação aos controles. Não foram encontradas diferenças significativas em fêmeas. CONCLUSÃO: Os resultados indicam que o estresse pré-natal a partir da segunda semana de gestação modula a expressão do GR nos pulmões de camundongos machos adultos. Assim, a exposição fetal ao estresse materno a partir da segunda semana de gestação parece modular os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento pulmonar de uma maneira dependente do sexo.

Clinical characteristics of children and adolescents with severe therapy-resistant asthma in Brazil / Características clínicas de crianças e adolescentes brasileiros com asma grave resistente a terapia

AbstractObjective: To describe the clinical characteristics, lung function, radiological findings, and the inflammatory cell profile in induced sputum in children and adolescents with severe therapy-resistant asthma (STRA) treated at a referral center in southern Brazil.Methods: We retrospectively analyzed children and adolescents (3-18 years of age) with uncontrolled STRA treated with high-dose inhaled corticosteroids and long-acting β2 agonists. We prospectively collected data on disease control, lung function, skin test reactivity to allergens, the inflammatory cell profile in induced sputum, chest CT findings, and esophageal pH monitoring results.Results: We analyzed 21 patients (mean age, 9.2 ± 2.98 years). Of those, 18 (86%) were atopic. Most had uncontrolled asthma and near-normal baseline lung function. In 4 and 7, induced sputum was found to be eosinophilic and neutrophilic, respectively; the inflammatory cell profile in induced sputum having changed in 67% of those in whom induced sputum analysis was repeated. Of the 8 patients receiving treatment with omalizumab (an anti-IgE antibody), 7 (87.5%) showed significant improvement in quality of life, as well as significant reductions in the numbers of exacerbations and hospitalizations.Conclusions: Children with STRA present with near-normal lung function and a variable airway inflammatory pattern during clinical follow-up, showing a significant clinical response to omalizumab. In children, STRA differs from that seen in adults, further studies being required in order to gain a better understanding of the disease mechanisms.

ResumoObjetivo: Descrever as principais características clínicas, a função pulmonar, as características radiológicas e o perfil inflamatório do escarro induzido de crianças e adolescentes com asma grave resistente a terapia (AGRT) tratados em um centro de referência do sul do Brasil.Métodos: Foram analisadas retrospectivamente crianças e adolescentes de 3-18 anos com diagnóstico de AGRT não controlada acompanhados durante pelo menos 6 meses e tratados com doses elevadas de corticoide inalatório associado a um β2-agonista de longa duração. Foram coletados prospectivamente dados relativos ao controle da doença, função pulmonar, teste cutâneo para alérgenos, perfil inflamatório do escarro induzido, TC de tórax e pHmetria esofágica.Resultados: Foram analisados 21 pacientes (média de idade: 9,2 ± 2,98 anos). Dos 21, 18 (86%) eram atópicos. A maioria apresentava asma não controlada e função pulmonar basal próxima do normal. Em 4 e 7 pacientes, o escarro induzido revelou-se eosinofílico e neutrofílico, respectivamente, e 67% dos pacientes que repetiram o exame apresentaram mudança no perfil inflamatório. Dos 8 pacientes que receberam omalizumabe (um anticorpo anti-IgE), 7 (87,5%) apresentaram melhora importante da qualidade de vida, com redução importante das exacerbações e hospitalizações.Conclusões: Crianças com AGRT apresentam função pulmonar próxima do normal e padrão inflamatório das vias aéreas variável durante o seguimento clínico, com importante resposta clínica ao omalizumabe. A AGRT em crianças difere da AGRT em adultos, e são necessários mais estudos para esclarecer os mecanismos da doença.

Traffic-related air pollution and black carbon in sputum macrophages: a ?silent? lung disease? / Poluição do ar relacionada ao tráfego urbano e carbono preto em macrófagos de escarro: uma doença pulmonar ?silenciosa??

Aims: To describe two case reports with significant black carbon deposition in sputum macrophages in healthy young adults from an urban city, showing mild airway obstruction in lung function tests. The role of black carbon deposition by air pollution in the airways and the development of indolent chronic lung disease in populations living in larger cities is not clear and may be a potential world health problem.Cases description: We report two cases of voluntary adults living in a South American large city who have undergone clinical examination, lung function and analysis of inflammation and black carbon deposition in macrophages from induced sputum. Two Caucasian, previously healthy, nonsmokers, male adults, living in the same city of southern Brazil, with no respiratory symptoms presented with normal physical exams, but with lung function demonstrating mild obstructive lung disorder, with no bronchodilator response. In particular, one of the subjects works daily in delivery services as a motorcycle driver. Induced sputum of both patients showed no signs of cellular inflammation. However, a large number of black carbon content was detected inside macrophages of the sputum sample in both patients.Conclusions: In summary, significant daily air pollution exposure may play a role in long-term silent disease in adults, potentially leading to clinically relevant chronic lung diseases later in life, particularly in populations of urbanized large cities from developing countries. The development of better, more directly and less invasive, methods for air pollution exposure are required, along with longitudinal studies, in order to measure the real impact of air pollution in chronic lung diseases of susceptible populations.

Objetivos: descrever dois casos com importante deposição de carbono preto em macrófagos de escarro induzido em adultos jovens saudáveis de uma cidade urbana, mostrando obstrução leve no teste de função pulmonar. A deposição de carbono preto pela poluição do ar nas vias aéreas e no desenvolvimento de doença pulmonar crônica ?silenciosa? em populações que vivem em grandes cidades não é clara e pode ser um potencial problema de saúde mundial.Descrição dos casos: relatamos dois casos de adultos voluntários que vivem em uma grande cidade sul-americana, que se submeteram a exame clínico, função pulmonar e análise de inflamação e deposição de carbono preto em macrófagos de escarro induzido. Os indivíduos eram caucasianos, previamente saudáveis, não-fumantes, adultos, do sexo masculino, moradores da mesma cidade do sul do Brasil, e sem sintomas respiratórios. Apresentaram exames físicos normais, mas com função pulmonar demonstrando doença pulmonar obstrutiva leve, sem resposta ao broncodilatador. Em particular, um dos sujeitos trabalha diariamente em serviços de entrega como motoboy. No exame de escarro ambos não apresentaram sinais de inflamação celular, mas foi detectado um elevado número de carbono preto no interior dos macrófagos.Conclusões: a exposição contínua à poluição do ar pode desempenhar um papel no desenvolvimento de doenças pulmonares crônicas em longo prazo. O desenvolvimento de um exame melhor, mais direto e menos invasivo para análise da exposição à poluição do ar, juntamente com estudos longitudinais, permitirá medir o real impacto da poluição na etiopatogenia das doenças pulmonares crônicas em populações suscetíveis.

Equações internacionais superestimam a força muscular ventilatória em crianças e adolescentes com fibrose cística / International equations overestimate the respiratory muscle strength in children and adolescents with cystic fibrosis / Ecuaciones internacionales sobreestiman la fuerza muscular ventilatoria en niños y adolescentes con fibrosis quística

O objetivo deste estudo foi comparar os resultados da normalização dos dados de força muscular ventilatória utilizando-se três equações de referência internacionais e uma nacional em crianças e adolescentes com fibrose cística (FC). Estudo retrospectivo, no qual foram incluídos pacientes com FC, idade entre 8 e 12 anos e acompanhamento ambulatorial regular. Foram coletados dados demográficos e variáveis antropométricas. Todos os pacientes incluídos deveriam ter realizado teste de força muscular ventilatória e espirometria nos últimos 12 meses. A normalização dos resultados foi realizada utilizando-se as variáveis preditoras requeridas em cada equação estudada. Os dados foram comparados utilizando-se uma ANOVA de uma via. Foram incluídos 24 pacientes, 62,5% masculinos, média de idade 10,5±1,53 anos, estatura 138,0±0,08 cm, massa corporal 34,6±9,07 kg, VEF1 93,29±29,02% e CVF 103,78±26,12%. As pressões (cmH2O) inspiratória (PIMAX) e expiratória (PEMAX) máximas encontradas foram 92,1±22,8 e 98,9±24,5, respectivamente. Após a normalização pelas diferentes equações, demonstrou-se que as internacionais tendem a superestimar os achados para a nossa população. A equação nacional apresentou valores médios previstos significativamente (p<0,05) menores para PIMAX e PEMAX em comparação com as equações internacionais, sendo que estas classificariam a PIMAX como acima do normal (>100%) em 91,6, 79,1, e 75,0% dos sujeitos e a PEMAX em 66,6, 87,5 e 50%, enquanto a equação nacional estimaria apenas 50,0 e 37,5% dos indivíduos, respectivamente. A normalização dos resultados de força muscular ventilatória em crianças e adolescentes entre 8 e 12 anos com FC utilizando-se equações internacionais superestimam os valores das pressões respiratórias máximas...

The aim of the present study was to compare the results of standardization of ventilatory muscle strength data using three international reference values and one Brazilian reference in children and adolescents with cystic fibrosis (CF). This was a retrospective study, which included patients with CF aged 8 to 12 years and in regular follow-up at an outpatient facility. Demographic and anthropometric data were collected. All patients included in the sample should have had ventilatory muscle strength and lung function measured in the past 12 months. The standardization of the results was made using predicted values from each equation. Data were compared using one-way ANOVA. We included 24 patients, 62.5% males, with mean age of 10.5±1.53 years, height 138.0±0.08 cm, weight 34.6±7.9 kg, FEV1 93.29±29.02% and FVC 103.78±26.12%. The maximum inspiratory (MIP) and expiratory (MEP) pressures (cmH2O) observed were 92.1±22.8 and 98.9±24.5, respectively. After standardization by the different equations, we found that the international reference tend to overestimate the findings. The Brazilian equation showed values significantly lower (p<0.05) for MIP and MEP compared to international reference equations, and these would consider MIP values above normal (>100%) in 91.6, 79.1, and 75.0% of the subjects and MEP in 66.6, 87.5 and 50% of them, while using the national equation only 50.0 and 37.5% of subjects were above 100%, respectively. The results of standardization of ventilatory muscle strength in children and adolescents with CF aged 8 to 12 years using international equations overestimate the values of maximal respiratory pressures...

El objetivo de este estudio fue comparar los resultados de la normalización de los datos de fuerza muscular ventilatoria utilizando tres ecuaciones de referencia internacionales y una nacional en niños y adolescentes con fibrosis quística (FC). Estudio retrospectivo, en el cual fueron incluidos pacientes con FC, edad entre 8 y 12 años y control ambulatorio regular. Fueron colectados datos demográficos y variables antropométricas. Todos los pacientes incluidos deberían haber realizado test de fuerza muscular ventilatoria y espirometría en los últimos 12 meses. La normalización de los resultados fue realizada utilizando las variables predictoras requeridas en cada ecuación estudiada. Los datos fueron comparados utilizando una ANOVA de una vía. Fueron incluidos 24 pacientes, 62,5% masculinos, media de edad 10,5±1,53 años, estatura 138,0±0,08 cm, masa corporal 34,6±9,07 kg, VEF1 93,29±29,02% y CVF 103,78±26,12%. Las presiones (cmH2O) inspiratoria (PIMAX) y expiratoria (PEMAX) máximas encontradas fueron 92,1±22,8 y 98,9±24,5, respectivamente. Después de la normalización por las diferentes ecuaciones, se demostró que las internacionales tienden a sobreestimar los hallazgos para nuestra población. La ecuación nacional presentó valores medios previstos significativamente (p<0,05) menores para PIMAX y PEMAX en comparación con las ecuaciones internacionales, siendo que estas clasificarían la PIMAX como encima de lo normal (>100%) en 91,6, 79,1, y 75,0% de los sujetos y la PEMAX en 66,6, 87,5 y 50%, mientras la ecuación nacional estimaría apenas 50,0 y 37,5% de los individuos, respectivamente. La normalización de los resultados de fuerza muscular ventilatoria en niños y adolescentes entre 8 y 12 años con FC utilizando ecuaciones internacionales sobreestiman los valores de las presiones respiratorias máximas...

Novas alternativas para protocolos com modelos murinos de asma / New alternatives for protocols with murine models of asthma

Objetivos: Testar alternativas de protocolos com modelos animais de asma aguda e crônica que apresentem características mais próximas da doença em humanos, utilizando ovalbumina livre de adjuvante.Métodos: Foram utilizadas fêmeas adultas de camundongos BALB/c, divididas em grupos de acordo com as sensibilizações com ovalbumina. O modelo agudo utilizou duas doses de ovalbumina subcutânea, sem adjuvante, com intervalo de sete dias, com posterior desafio intranasal durante três dias, comparado ao protocolo padrão que utiliza três doses de ovalbumina intraperitoneal, no período de sensibilização. O modelo crônico também utilizou ovalbumina subcutânea livre de adjuvante para sensibilização, com intervalo de 14 dias e posterior desafio intranasal, três vezes por semana, durante oito semanas. Contagem total e diferencial de células no lavado broncoalveolar e análise histológica dos pulmões foram realizadas 24 horas após o último desafio com ovalbumina.Resultados: Nos dois modelos estudados, agudo e crônico, observou-se uma resposta eosinofílica pulmonar semelhante entre os grupos. A contagem de células e a análise histológica do tecido pulmonar não apresentaram diferença significativa entre os grupos estudados.Conclusões: O uso de sensibilização subcutânea em modelo murino com ovalbumina, sem adjuvante (alum), resulta em significativa resposta inflamatória pulmonar alérgica, com predomínio de eosinófilos, podendo ser uma opção futura para experimentos mais próximos ao modelo humano, tanto na fase aguda, como na fase crônica da doença.

Aims: To test alternative protocols using animal models of acute and chronic asthma, with features closer to human disease, using ovalbumin without adjuvant. Methods: Adult female BALB/c mice were used and divided into groups according to sensitization with ovalbumin. The acute model used two doses of ovalbumin subcutaneously without adjuvant, on days 0 and 7, and after intranasal challenge for consecutives three days, compared with a standard protocol using three doses of ovalbumin for sensitization. The chronic model also used ovalbumin subcutaneously for sensitization, adjuvant-free, on days 0 and 14, and after intranasal challenge, for eight consecutive weeks. Total and differential cell counts from bronchoalveolar lavage and histopathology of the lungs were performed 24 hours after the last ovalbumin challenge. Results: In both models of protocols studied, acute and chronic, we have observed similar allergic pulmonary response between the groups. Cell counts and histological analysis of lung tissue showed no significant difference between groups. Conclusions: Use of sensitization in murine model with ovalbumin subcutaneously, with no adjuvant (alum), resulted in an expected allergic pulmonary response, with predominant eosinophils. These protocols may be a future option to animal models of asthma closer to the human disease, both in the acute and chronic patterns.