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.

Proposta de um modelo murino de curta duração de resposta pulmonar alérgica aguda sem utilização de adjuvante / Proposed short-term model of acute allergic response, without adjuvant use, in the lungs of mice

OBJETIVO: Determinar se um protocolo curto de sensibilização com ovalbumina subcutânea, sem adjuvante, induziria uma resposta pulmonar eosinofílica em pulmões de camundongos similar àquela encontrada em protocolos previamente estabelecidos. MÉTODOS: Fêmeas adultas de camundongos BALB/c foram randomizadas e divididas em grupos de acordo com o número de sensibilizações com ovalbumina e o número/dosagem de provocação intranasal. O protocolo curto (10 dias) consistiu de uma sensibilização e três provocações com ovalbumina (100 µg). A contagem total e diferencial de células no lavado broncoalveolar, o nível de peroxidase eosinofílica no tecido pulmonar e o exame histopatológico dos pulmões foram realizados 24 h após a última provocação. RESULTADOS: Não houve diferenças significativas entre os grupos em relação às variáveis estudadas. O protocolo curto, assim como os outros protocolos estudados, induziu uma resposta eosinofílica pulmonar semelhante àquela do grupo controle positivo. CONCLUSÕES: A sensibilização por ovalbumina subcutânea sem o uso de adjuvante resultou em uma significativa resposta pulmonar alérgica em ratos, mesmo no grupo de protocolo curto. Nossos achados sugerem que esse protocolo curto pode ser utilizado como teste pré-clínico de primeira linha para a pesquisa de novos fármacos, reduzindo custos e o tempo de observação.

OBJECTIVE: To determine whether a short-term protocol using subcutaneous sensitization with ovalbumin, without the use of adjuvants, would induce an eosinophilic response in the lungs of mice similar to that observed in previous, well-established protocols. METHODS: Adult female BALB/c mice were randomized and divided into groups according to the number of sensitizations with ovalbumin and the number/dosage of intranasal ovalbumin challenges. The short-term protocol (10 days) consisted of one sensitization with ovalbumin and three ovalbumin challenges (100 µg). Total and differential cell counts in BAL fluid, levels of eosinophil peroxidase in lung tissue, and histopathological examination of the lungs were performed 24 h after the last ovalbumin challenge. RESULTS: No significant differences were found among the groups regarding the variables studied. The short-term protocol, as well as the other protocols studied, induced an eosinophilic response similar to that obtained in the positive control. CONCLUSIONS: Subcutaneous sensitization with ovalbumin and without the use of adjuvants resulted in a significant allergic response in the lungs of mice, even in the short-term protocol group. Our findings suggest that this short-term protocol can be used as a first-line pre-clinical test for the study of new medications, reducing the costs and observation periods.

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.