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Efeito do tratamento com doxiciclina, inibidor de protease inibitória secretada (SLPI), aldosterona inalada ou nanopartículas de ouro em modelo murino de síndrome do desconforto respiratório agudo

Processo: 20/07212-7
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2021 - 31 de julho de 2023
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Farmacologia - Farmacologia Geral
Pesquisador responsável:Stephen Fernandes de Paula Rodrigues
Beneficiário:Stephen Fernandes de Paula Rodrigues
Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Joilson de Oliveira Martins ; Wothan Tavares de Lima
Assunto(s):Nanofármacos  Pneumonia  Síndrome do desconforto respiratório agudo  Edema  Metaloproteinases da matriz  Doxiciclina  Aldosterona  Inibidor secretado de peptidases leucocitárias 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:edema | inflamação pulmonar | Inibidor de Proteases | metaloproteinases de matriz | Nanomedicamentos | vasos sanguíneos | Farmacologia da inflamação

Resumo

A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é uma doença de início rápido que, dentre outras características, destaca-se por causar edema pulmonar e hipoxemia graves, estando, portanto, associada à elevada morbidade e mortalidade. Estão entre as suas principais causas a sepse, a pneumonia e, mais recentemente, a doença por coronavírus 19 (COVID-19). A SDRA tende a ser severa o suficiente para requerer suporte ventilatório em aproximadamente 80% dos casos, o que reflete no tempo de permanência prolongado dos acometidos nos hospitais. Sua patogênese é complexa e envolve resposta inflamatória inapropriada e excessiva, resultando em dano da barreira alvéolo-capilar e acúmulo de fluido (edema) pulmonar. Ocorre ainda invasão tecidual de grande número de neutrófilos, monócitos, células epiteliais, assim como a liberação de mediadores pró-inflamatórios, como citocinas, proteinases (incluindo metaloproteinases de matriz, MMPs), agentes oxidantes e pró-coagulantes, os quais vão terminar levando à morte de células epiteliais pulmonares e endoteliais, aumentando, desta forma, a permeabilidade da barreira alvéolo-capilar. O eixo intestino-pulmão também parece exercer um papel na fisiopatologia da SDRA, aparentemente em decorrência do aumento da permeabilidade intestinal e consequente translocação bacteriana. Essas alterações comprometem a capacidade do pulmão de realizar trocas gasosas de forma adequada. Não há até o momento tratamento farmacológico eficaz para a SDRA. Sabendo que a doxiciclina (Dox) é um antibiótico que possui atividade inibidora de MMPs, o inibidor de protease leucocitária secretória (SLPI) é uma proteína que reduz a atividade de proteases e que possui propriedades anti-inflamatórias, a aldosterona é um hormônio que regula a homeostase de fluidos nos tecidos e que as nanopartículas de ouro com 20 nm de diâmetro médio e revestidas com citrato (AuNP-cit) possuem propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes intrínsecas, testaremos se estes agentes aliviam as alterações pulmonares provocadas pela SDRA induzidas em modelo murino. Por terem mostrado reduzir a permeabilidade intestinal e/ou a translocação bacteriana em modelos experimentais de lesão local aguda, a influência dos tratamentos com Dox, SLPI ou AuNP-cit sobre parâmetros inflamatórios intestinais em camundongos com SDRA também será avaliada. Além disso, sabendo que indivíduos com Diabetes mellitus (DM) possuem maior risco de serem acometidos por infecções do trato respiratório (por ex., gripe, COVID-19, infecções bacterianas e fúngicas) e que a Dox possui potencial de reposicionamento imediato na prática clínica, esse fármaco será testado em grupo adicional de animais em que SDRA e DM serão combinados. A indução do SDRA se dará pela injeção intratraqueal de peptidoglicano (PPG) e ácido lipoteicoico (LTA) em camundongos C57BL/6. Os animais serão divididos segundo os seguintes tratamentos: Dox, SLPI, aldosterona ou AuNP-cit, realizados 2h após a injeção de PPG e LTA. O DM será induzido com estreptozotocina (STZ) administrada durante cinco dias consecutivos duas semanas antes da indução da SDRA e o tratamento com Dox realizado conforme descrito acima. Os seguintes parâmetros serão medidos 24h após a indução da SDRA: mecânica ventilatória, permeabilidade das barreiras álveolo-capilar e vascular intestinal, aderência leucocitária nos vasos sanguíneos intestinais, contagem celular no fluido do lavado broncoalveolar, estudo histológico do pulmão, atividades das MMP-9 e MMP-2 e a expressão de proteínas inflamatórias/edematogênicas no pulmão e intestino. A glicemia dos animais com DM será confirmada antes da indução da SDRA. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MACHADO, NICOLLE R.; DIAS, KARINA T.; CORTES, BRYAN F. S.; RODRIGUES, STEPHEN F.. Effect of coronaviruses on blood vessel permeability: potential therapeutic targets. THERAPEUTIC ADVANCES IN RESPIRATORY DISEASE, v. 17, p. 20-pg., . (20/07212-7, 20/16756-0, 20/12616-0)
FERREIRA, JOAO P.; DI BELLA, DAVIDE; ANDREOTTI, DIANA Z.; CORTES, BRYAN F.; CARVALHO, MARIA H.; KAWAMOTO, ELISA M.; RODRIGUES, STEPHEN F.. Gold Nanoparticles Improve Clinical Parameters and Reduce Neurological Alterations in Sepsis-Induced Mice. JOURNAL OF BIOMEDICAL NANOTECHNOLOGY, v. 19, n. 1, p. 12-pg., . (14/05146-6, 20/16756-0, 20/07212-7, 16/18602-5, 18/12258-6)
RODRIGUES, STEPHEN F.; STOKES, KAREN Y.; FESTUCCIA, WILLIAM T.; MARTINS, JOILSON O.. Editorial: Interplay Between Autophagy and Metabolic Syndrome: Causes, Consequences and Therapeutic Challenges. FRONTIERS IN CELL AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY, v. 9, p. 3-pg., . (20/07212-7, 19/01763-4, 14/05146-6, 20/03175-0, 20/04159-8, 15/19530-5)

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