Exogenous surfactant application in a rat lung ischemia reperfusion injury model: effects on edema formation and alveolar type II cells

Abstract

Background: Prophylactic exogenous surfactant therapy is a promising way to attenuate the ischemia and reperfusion (I/R) injury associated with lung transplantation and thereby to decrease the clinical occurrence of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome. However, there is little information on the mode by which exogenous surfactant attenuates I/R injury of the lung. We hypothesized that exogenous surfactant may act by limiting pulmonary edema formation and by enhancing alveolar type II cell and lamellar body preservation. Therefore, we investigated the effect of exogenous surfactant therapy on the formation of pulmonary edema in different lung compartments and on the ultrastructure of the surfactant producing alveolar epithelial type II cells.

Lung ischemia-reperfusion injury: a molecular and clinical view on a complex pathophysiological process

“…Struber et al (191) used a nebulized synthetic surfactant for several patients with severe LIRI after lung transplantation, which led to rapid improvement in pulmonary compliance and extubation within 6 days after application. However, bronchoscopic administration appears to deliver the surfactant in the IR lung more accurately (55,98,102), and natural surfactants appear to be superior compared with synthetic surfactants used on neonates (98). The surfactant allows reduction in the inspired oxygen levels and ventilator settings, reducing the incidence of pneumothorax and increasing survival (98).…”

“…ROS are generated as a result of the changes in membrane potential (32). In the lung, which has a secondary source of oxygen via ventilation (55), the ATP levels are preserved, so the cellular event triggering the generation of ROS production is the loss of shear stress in the endothelium, which is conveyed through increased NADPH oxidase activity (6) (see below).…”

Efeitos da suplementação com creatina na lesão de isquemia e reperfusão após transplante pulmonar unilateral em ratos

“…A lesão de IR após o transplante pulmonar é a principal causa de disfunção do órgão e está associada com inúmeras alterações estruturais e funcionais (Dreyer et al, 2008), como, por exemplo, edema intra-alveolar e intersticial e diminuição da integridade da barreira alvéolo-capilar (Novick et al, 1991;Mühlfeld et al, 2007;Dreyer et al, 2008).…”

“…A lesão de IR, que pode ocorrer logo após o transplante pulmonar, é a principal causa de disfunção do enxerto e está associada com um alto índice de morbidade e mortalidade dos pacientes receptores nos primeiros dias após a cirurgia (Dreyer et al, 2008). Diversas alterações estruturais e funcionais estão entre as possíveis explicações para este fato, como, por exemplo, a diminuição da integridade da barreira alvéolo-capilar e o consequente edema intra-alveolar e intersticial (Novick et al, 1991;Mühlfeld et al, 2007;Dreyer et al, 2008).…”

“…Diversas alterações estruturais e funcionais estão entre as possíveis explicações para este fato, como, por exemplo, a diminuição da integridade da barreira alvéolo-capilar e o consequente edema intra-alveolar e intersticial (Novick et al, 1991;Mühlfeld et al, 2007;Dreyer et al, 2008). Por outro lado, a lesão de IR é marcadamente atenuada quando macrófagos alveolares estão reduzidos, o que ocorre, em grande parte, devido à redução da expressão das citocinas pró-inflamatórias e quimiocinas (Zhao et al, 2006 Hengst et al, 2010), resultando na adesão maciça de células inflamatórias, tais como, macrófagos, neutrófilos e células T, que estão conectadas a arteríolas, vênulas e capilares alveolares (Kuhnle et al, 1998;den Hengst et al, 2010).…”