Pretreatment with pentoxifylline attenuates lung injury induced by intestinal ischemia/reperfusion in rats / Pré-tratamento com pentoxifilina atenua a lesão pulmonar induzida por isquemia/reperfusão intestinal em ratos

PURPOSE: To investigate the protective effect of pentoxifylline against the lung injury observed after intestinal ischemia (I) followed by a period of reperfusion (R). METHODS: Twenty-eight male Wistar rats were equally divided into 4 experimental groups and operated under ketamine-xylazine anesthesia. (1) Sham: falsely-operated animals; (2) SS+IR: intestinal ischemia was accomplished by clipping the superior mesenteric artery during 60 minutes, with an administration of a standard volume of saline solution (SS) 5 min before the end of the ischemia period; the clip was then releases or a 120-min period of reperfusion; (3) I+PTX+R: ischemia as above, PTX was administered (25 mg/kg) and the gut reperfused as above; (4) PTX+I+PTX+R: Five minutes before arterial occlusion PTX was administered; the superior mesenteric artery was then clipped for 60 minutes. After 55-min ischemia, an additional dosis of PTX was administered; the clip was removed for reperfusion as above. At the 60th min of reperfusion a third dosis of PTX was administered. RESULTS: PTX markedly attenuated lung injury as manifested by significant decreases (all P<0.001 as compared with the SS+IR group) of pulmonary wet/dry tissue weight ratio, total protein content, myeloperoxidase activity and tumor necrosis factor-alpha. Moreover, it was apparent that in the group PTX+I+PTX+R the improvements have been even more significant. CONCLUSION: PTX exerted a protective effect on the lung from the injuries caused by intestinal ischemia/reperfusion.

OBJETIVO: Avaliar os efeitos protetores da pentoxifilina (PTX) na lesão pulmonar observada após isquemia (I) seguida de reperfusão (R) intestinal. MÉTODOS: Vinte e oito ratos machos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais e operados sobre anestesia quetamina-xilazina. (1) Sham: animais falsamente operados; (2) SS+IR: isquemia intestinal realizada pelo clampeamento da artéria mesentérica superior durante 60 minutos, com a administração de solução salina (SS) 5 minutos antes do período de isquemia, após a retirada do clamp houve a reperfusão por mais 120 minutos; (3) I+PTX+R: isquemia como mencionado anteriormente seguida da administração de PTX (25 mg/Kg) 5 minutos antes do final da isquemia (60 minutos) seguida de reperfusão por mais 120 minutos; (4) PTX+I+PTX+R: 5 minutos antes da isquemia foi administrado PTX, após 55 minutos de isquemia foi administrado outra dose de PTX e a reperfusão mantida por mais 120 minutos, sendo que aos 60 minutos da reperfusão outra dose de PTX foi administrada. RESULTADOS: A pentoxifilina reduziu os marcadores de lesão pulmonar (proteínas totais, malondialdeído, atividade da mieloperoxidase e fator de necrose tumoral) quando comparada com o grupo não tratado (P<0.001), contudo esta redução foi mais significante no grupo PTX+I+PTX+R. CONCLUSÃO: A pentoxifilina exerce efeito protetor no pulmão no trauma causado por isquemia/reperfusão intestinal.

Ventilação mecânica de curta duração com altos níveis de O2 em pulmões de ratos idosos / Short courses of mechanical ventilation with high-O2 levels in elderly rat lungs

PURPOSE: To evaluate the effects of mechanical ventilation (MV) of high-oxygen concentration in pulmonary dysfunction in adult and elderly rats. METHODS: Twenty-eight adult (A) and elderly (E), male rats were ventilated for 1 hour (G-AV1 and G-EV1) or for 3 hours (G-AV3 and G-EV3). A and E groups received a tidal volume of 7 mL/kg, a positive end-expiratory pressure of 5 cm H2O, respiratory rate of 70 cycles per minute, and an inspiratory fraction of oxygen of 1. We evaluated total protein content and malondialdehyde in bronchoalveolar lavages (BAL) and performed lung histomorphometrical analyses. RESULTS: In G-EV1 animals, total protein in BAL was higher (33.0±1.9 µg/mL) compared with G-AV1 (23.0±2.0 µg/mL). Upon 180 minutes of MV, malondialdehyde levels increased in elderly (G-EV3) compared with adult (G-AV3) groups. Malondialdehyde and total proteins in BAL after 3 hours of MV were higher in elderly group than in adults. In G-EV3 group we observed alveolar septa dilatation and significative increase in neutrofiles number in relation to adult group at 60 and 180 minutes on MV. CONCLUSION: A higher fraction of inspired oxygen in short courses of mechanical ventilation ameliorates the parameters studied in elderly lungs.

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da ventilação mecânica com alta concentração de oxigênio em animais adultos e idosos. MÉTODOS: Vinte e oito ratos machos (adultos e idosos; n=7 por grupo) foram divididos em ventilados por 1 hora (G-AV1 e G-EV1) e ventilados por 3 horas (G-AV3 e G-EV3). Os grupos receberam volume corrente de 7 mL/kg, pressão positive ao final da expiração de 5 cmH2O, frequência respiratória de 70 ciclos por minuto e fração inspirada de oxigênio de 100 por cento. Ao final do experimento avaliamos no lavado brônquio-alveolar as proteínas totais, malondialdeído, celularidade e a histomorfometria do parênquima pulmonar. RESULTADOS: Em animais idosos ventilados por 1 hora (G-EV1) as proteínas totais no lavado brônquio-alveolar aumentaram (33.0±1.9 µg/mL) quando comparados com os adultos (G-AV1; 23.0±2.0 µg/mL). Após 180 minutos de ventilação mecânica os níveis de malondialdeído e as proteínas totais estavam elevadas nos animais idosos (G-EV3) quando comparadas com os adultos (G-AV3; p<0.001). No grupo de animais idosos (G-EV3) observamos ainda dilatação dos septos alveolares e aumento significativo no número de neutrófilos em relação aos adultos ventilados, tanto aos 60 quanto aos 180 minutos de ventilação mecânica (p<0.001). CONCLUSÃO: A ventilação mecânica com alta fração inspirada de oxigênio por um curto período de tempo favoreceu os parâmetros pulmonares estudados nos animais idosos.

Aspectos histomorfológicos e respiratórios em modelo de lesão pulmonar aguda por sepse em ratos tratados com pentoxifilina / Histomorphologic and respiratory aspects of acute lung injury in rats induced by experimental sepsis and under pentoxifylline treatment

OBJETIVO: Analisar as alterações histomorfológicas e respiratórias em modelo de lesão pulmonar aguda por sepse em ratos tratados com pentoxifilina. MÉTODOS: Foram utilizados 15 ratos adultos distribuídos em três grupos (n=5, por grupo), assim constituídos: GC - receberam apenas ventilação mecânica; GS - Animais sépticos tratados com solução salina e mecanicamente ventilados; GS+PTX - Animais sépticos, com infusão de pentoxifilina e mecanicamente ventilados. Todos os animais foram ventilados por um período de 180 minutos. Ao final deste período, foram avaliadas variáveis gasométricas (gasometria arterial), gravimétricas (relação peso úmido/peso seco), concentração de proteínas totais no lavado broncoalveolar e histomorfométricas (espessura dos septos alveolares). Os dados obtidos foram submetidos a análise estatística (P < 0,05) RESULTADOS: A pressão parcial de oxigênio ao final do experimento mostrou-se elevada no grupo GS+PTX (460,0 ± 38,2 mmHg) em relação ao grupo GS (336,0 ± 14,6 mmHg) (P < 0,05). No grupo GS, a concentração de proteínas no lavado broncoalveolar encontrou-se aumentada em relação aos demais grupos; no entanto, se mostrou atenuada após a administração de pentoxifilina. Notamos, pela morfologia em todos os grupos avaliados, vasodilatação nos septos alveolares e no grupo S alguns alvéolos apresentaram-se repletos de macrófagos. Estes aspectos foram atenuados no GS+PTX. A espessura dos septos alveolares mostrou uma significante redução no grupo GS+PTX quando comparado com o grupo GS (P < 0,05). CONCLUSÃO: A pentoxifilina restabelece a oxigenação e reduz os efeitos deletérios do processo de sepse em associação à ventilação mecânica com baixo volume corrente.

OBJECTIVE: Respiratory repercussion on acute lung injury in a model of induced sepsis intraperitoneally. METHODS: Fifteen animals taken at random were submitted to adult male Wistar rats. The rats were randomly divided into 3 groups (n=15): Group C - control group received only mechanical ventilation; Group S - rats received live Escherichia coli (E. coli) intraperitoneally (septic) and after 6 hours they were treated with normal saline infusion and ventilated with a low tidal volume. Group S+PTX - rats received live Escherichia coli intraperitoneally (septic) and after 6 hours they were treated with pentoxifylline (PTX) infusion and ventilated with a low tidal volume. All animals were ventilated during 180 minutes. We analyzed the arterial blood gases, gravimetric indices and histomorphometric analysis. RESULTS: Blood gases, wet to dry ratios, and total protein concentrations in the bronchoalveolar lavage were analyzed in all experimental groups. In the end of the experiment the partial pressure of oxygen was higher in the GS+PTX (460,0 ± 38,2 mmHg) compared with GS (336,0 ± 14,6 mmHg). Pentoxifylline with low tidal volume attenuated significantly total protein in the bronchoalveolar lavage. The septal diameter was significantly reduced in the group GS compared with group GS+PTX (P < 0,05). CONCLUSIONS:The pentoxifylline ameliorated the oxygenation and decreased the deleterious effects of sepsis in the associated mechanical ventilation.

Effects of pentoxifylline on TNF-alpha and lung histopathology in HCL-induced lung injury

OBJECTIVE: To evaluate the effects of pentoxifylline on hydrochloric acid-induced lung lesions in rats subjected to mechanical ventilation. METHODS: Twenty male, adult Wistar-EPM-1 rats were anesthetized and randomly grouped (n=5 animals per group) as follows: control-MV (mechanical ventilation, MV group); bilateral instillation of HCl (HCl group); bilateral instillation of HCl followed by pentoxifylline (50 mg/kg bw) infusion (HCl+PTX group) and pentoxifylline infusion followed by bilateral instillation of HCl (PTX+HCl group). At 20, 30, 90 and 180 min after treatments, the blood partial pressures of CO2 and O2 were measured. The animals were euthanized, and bronchoalveolar lavages were taken to determine the contents of total proteins, corticosteroid and TNF-alpha. Samples of lung tissue were used for histomorphometric studies and determining the wet-to-dry (W/D) lung weight ratio. RESULTS: In the MV group, rats had alveolar septal congestion, and, in the HCl group, a remarkable recruitment of neutrophils and macrophages into the alveoli was noticed; these events were reduced in the animals with PTX+HCl. The partial pressure of oxygen increased in PTX+HCl animals (121±5 mmHg) as compared with the HCl (62±6 mmHg) and HCl+PTX (67±3 mmHg) groups within 30 minutes. TNF-alpha levels in bronchoalveolar lavage were significantly higher in the HCl group (458±50 pg/mL), reduced in the HCl+PTX group (329±45 pg/mL) and lowest in the PTX+HCl group (229±41 pg/mL). The levels of corticosteroid in bronchoalveolar lavage were significantly lower in the HCl (8±1.3 ng/mL) and HCl+PTX group (16±2 ng/mL) and were highest in the PTX+HCl (27±1.9 ng/mL). CONCLUSION: Pretreatment with PTX improves oxygenation, reduces TNF-alpha concentration and increases the concentration of corticosteroid in bronchoalveolar lavage upon lung lesion induced by HCl.