Modelo de Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo Induzido por Ácido Oleico em Camundongos

Ashbaugh et ^al.1, em 1967, descreveram pela primeira vez a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) e, desde então, passaram por múltiplas revisões. De acordo com a definição de Berlim, SDRA é uma inflamação pulmonar que leva a insuficiência respiratória aguda e hipoxemia (PaO 2/FiO 2 > 300 mmHg) devido a desequilíbrio na relação ventilação/perfusão, dano alveolar bilateral difuso (DAD) e infiltrado, aumento do peso pulmonar e edema ^2,3. O parênquima pulmonar é um ambiente celular complexo composto por células epiteliais, endoteliais e outras. Essas células formam barreiras e estruturas responsáveis pelas trocas gasosas e homeostase nos^alvéolos3. As células mais abundantes dentro da barreira epitelial são as células alveolares do tipo I (AT1) com maior área superficial para trocas gasosas e manejo de fluidos através da Na/K-ATPase. Além disso, as células alveolares tipo II (AT2) produzem surfactante, reduzindo a tensão superficial nos^alvéolos4. Abaixo, as células endoteliais formam uma barreira semipermeável que separa a circulação pulmonar do interstício. Suas funções incluem detectar estímulos, coordenar respostas inflamatórias e transmigração celular⁵. As células endoteliais também regulam as trocas gasosas, o tônus vascular e a coagulação⁵. Portanto, distúrbios da função endotelial e epitelial podem exacerbar um fenótipo pró-inflamatório, causando dano pulmonar levando à SDRA⁵.

O desenvolvimento da SDRA está associado ao risco de pneumonia bacteriana e viral ou de fatores indiretos, como sepse não pulmonar, trauma, transfusões de sangue e^pancreatite6. Essas condições causam a liberação de padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) e padrões moleculares associados a danos (DAMPs), induzindo citocinas pró-inflamatórias e quimiocinas como TNF-α, IL-1β, IL-6 e IL-8⁵. O TNF-α está ligado à degradação da caderina vásculo-endotelial (VE-caderina) na ruptura da barreira endotelial e infiltração leucocitária no parênquima pulmonar. Os neutrófilos são as primeiras células a migrar, atraídos por IL-8 e LTB₄ ^5,7,8. Os neutrófilos aumentam ainda mais as citocinas pró-inflamatórias, as espécies reativas de oxigênio (EROs)⁹ e a formação de armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs), gerando dano extra endotelial e epitelial¹⁰. O dano epitelial provoca inflamação e ativação de receptores Toll-like em células AT2 e macrófagos residentes, induzindo a liberação de quimiocinas que atraem células inflamatórias para os pulmões⁴. Além disso, a produção de citocinas como o interferon-β (INF_β) causa receptores indutores de apoptose relacionados ao TNF (TRAIL), levando as células ATII à apoptose, prejudicando a clarência de fluidos e íons⁴. A ruptura da estrutura da barreira endotelial e epitelial permite o influxo de fluidos, proteínas, hemácias e leucócitos para o espaço alveolar, causando edema. Com o edema estabelecido, o esforço pulmonar para manter a respiração e as trocas gasosas é alterado¹¹. A hipercapnia e a hipoxemia induzem morte celular e distúrbio no transporte de sódio, agravando o edema alveolar devido à baixa capacidade de depuração¹⁰. A SDRA também apresenta níveis elevados de IL-17A, associados a disfunção orgânica, aumento da porcentagem de neutrófilos alveolares e permeabilidade alveolar⁹.

Nos últimos anos, houve avanços contínuos nas pesquisas sobre fisiopatologia, epidemiologia e tratamento da SDRA^12,13. No entanto, a SDRA é uma síndrome heterogênea, apesar do progresso nas pesquisas terapêuticas, resultando em ventilação mecânica e otimização da fluidoterapia. Assim, um tratamento farmacológico direto mais efetivo ainda é necessário¹⁰, e estudos em animais podem ajudar a desvendar mecanismos e alvos de intervenção na SDRA.

Os modelos atuais de SDRA não são capazes de replicar completamente a patologia. Assim, os pesquisadores muitas vezes escolhem o modelo que melhor se adequa aos seus interesses. Por exemplo, o modelo de indução de lipopolissacarídeo (LPS) induz SDRA por choque endotóxico desencadeado principalmente por TLR4¹⁴. A indução do HCl mimetiza a aspiração ácida, e o dano é neutrofílico-dependente¹⁴. Por outro lado, o atual modelo de oleato de sódio induz dano endotelial que aumenta a permeabilidade vascular e o edema. Além disso, o uso de oleato de sódio em substituição ao ácido oleico na forma líquida evita riscos de embolia e alteração do pH sanguíneo¹⁵.

Modelos animais para SDRA
Estudos pré-clínicos em modelos animais ajudam a entender a patologia e são essenciais para novas pesquisas de tratamentos da SDRA. O modelo animal ideal precisa ter características semelhantes à situação clínica e boa reprodutibilidade dos mecanismos da doença, com características fisiopatológicas relevantes de cada estágio, evolução e reparo^{da doença14}. Vários modelos animais são utilizados para avaliar a lesão pulmonar aguda na SDRA pré-clinicamente. Entretanto, como todos os modelos apresentam limitações, não reproduzem completamente a patologia humana 6,14,16. A SDRA induzida pelo ácido oleico é utilizada em diferentes espécies animais¹⁷. Suínos¹⁸, ovinos¹⁹ e cães²⁰ submetidos à injeção de AO apresentam inúmeras características clínicas da doença com disfunção de membrana alvéolo-capilar e aumento da permeabilidade com infiltração proteica e celular.

Por exemplo, a OA de 1,25 μM injetada por via intravenosa bloqueou o transporte transepitelial levando a edema alveolar¹⁵. Alternativamente, no modelo in vitro usando células A549, a OA na concentração de 10 μM não alterou o canal de sódio epitelial (eNAC) ou a expressão de Na/K-ATPase. No entanto, os AO parecem associar-se a ambos os canais, inibindo diretamente sua atividade²¹. A injeção intravenosa de OA na concentração de 0,1 mL/kg causou congestão e edema do tecido pulmonar, reduziu os espaços alveolares com septos alveolares espessados e aumentou a contagem de hemácias e inflamatórias²². Além disso, a OA induziu apoptose e necrose em células endoteliais e epiteliais do pulmão¹⁵. A injeção de uma solução de tris-oleato, intratraquealmente em camundongos, aumentou a infiltração neutrofílica e o edema já 6 h após a estimulação²³. A injeção de AO em 24 h aumentou os níveis de citocinas pró-inflamatórias (isto é, TNF-α, IL-6 e IL-1β)²³. Além disso, a injeção intravenosa (plexo orbital) de 10 μM de um tris-oleato inibe a atividade da Na/K-ATPase pulmonar, semelhante à ouabaína em ^10-3 μM, um inibidor seletivo da enzima. Além disso, a OA induz inflamação com infiltração celular, formação de corpos lipídicos e produção de leucotrieno B4 (LTB₄) e prostaglandina E2 (PGE₂)^22,24. Portanto, a SDRA induzida pelo ácido oleico gera edema, hemorragia, infiltração neutrofílica, aumento da atividade da mieloperoxidase (MPO) e ROS²⁴. Assim, a administração de AO é um modelo bem estabelecido para lesão pulmonar^22,25. Todos os resultados apresentados neste artigo que tem AO representa a forma salina, oleato de sódio.