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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2007.tde-11122007-153039
Document
Author
Full name
Marjorie Paris Colombini
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Braga, Alfésio Luis Ferreira (President)
Arbex, Marcos Abdo
Martins, Lourdes Conceição
Pereira, Luiz Alberto Amador
Rivero, Dolores Helena Rodriguez Ferreira
Title in Portuguese
Exposição aguda ao material particulado total em suspensão proveniente de diferentes fontes e suas repercussões nas respostas inflamatórias, sistêmica e local, em ratos
Keywords in Portuguese
Coração
Estresse oxidativo
Fator VIII
Isoprostanos
Óxido nítrico
Poluição do ar
Pulmão
Ratos Wistar
Abstract in Portuguese
Introdução: Poluição do ar está associada ao aumento da morbidade e mortalidade e essas associações persistem mesmo a baixas concentrações do poluente e a exposições agudas. Objetivos: Avaliar a associação entre componentes de três diferentes fontes do Particulado Total em Suspensão (PTS) e resposta aguda inflamatória, local e sistêmica, em ratos saudáveis. Métodos: PTS proveniente de fonte automativa, industrial e da queima da cana de açúcar foram coletados em filtros de fibra de vidro, extraídos em água destilada por ultrassonificação, e instilados na traquéia de 45 ratos (15 em cada grupo). Vinte microgramas por mililitro dos PTS foram administrados em cada animal. A mesma quantidade de partículas de grafite em água destilada foi utilizada como controle. Marcadores inflamatórios de resposta local e sistêmica foram mensurados 24 horas após a exposição. Resultados: PTS proveniente da fonte automotiva apresentou altas concentrações de enxofre, ferro, chumbo e cobre e produziram efeito adverso local e sistêmico, evidenciado pelo aumento do óxido nítrico exalado (6,22 ppm ± 3,8), do número de plaquetas (743,7 x 103/mm3 ± 73,4), e dos níveis do fibrinogênio (312,1 ± 42,7 mg/dL) e fator VIII (185,1 ± 37,2%), maiores dos que os observados no grupo controle (p < 0,05). O PTS proveniente da queima da cana de açúcar, com altas concentrações de ferro e cobre, e moderadas de enxofre produziram maior estresse oxidativo pulmonar e cardíaco em comparação ao grupo-controle e fonte automotiva (p < 0,05). O PTS gerado a partir da fonte industrial, com significativa concentração de ferro e cobre, e alta quantia de cálcio mostrou maior resposta oxidativa pulmonar e cardíaca em comparação ao grupo-controle, embora com discreta resposta inflamatória sistêmica (p > 0,05). Conclusão: Os resultados mostram que em doses baixas e agudamente, a exposição ao material particulado total em suspensão induz respostas inflamatórias locais e sistêmicas e pode alterar os componentes da hemostasia. Estas respostas foram influenciadas e moduladas pela composição elementar dos materiais analisados. Além disso, estes resultados subsidiam os achados epidemiológicos que associam exposição ao material particulado com morbidade e mortalidade cardiovasculares.
Title in English
Acute exposure to total suspended particles from different sources and their impacts on both systemic and local inflammatory responses in rats
Keywords in English
Air pollution
Factor VIII
Heart
Isoprostane
Lung
Nitric oxide
Oxidative stress
Wistar rats
Abstract in English
Background: Air pollution is associated with both increased morbidity and mortality. These associations persist even at lower concentrations and shortterm exposure. Objectives: To assess the impact of the components of three different sources of Total Suspended Particles (TSP) on local and systemic inflammatory responses in healthy rats. Methods: TSP from automotive, industrial and biomass burning sources were collected in specific glass-fiber filters, extracted in distilled water by ultrasound and instilled into the trachea of 45 rats (15 in each group). Twenty micrograms for mililiter of TSP were administered to each animal. The same amount of graphite particles (carbon black) in distilled water was used as control. Inflammatory markers of local and systemic responses were measured 24 hours after the exposure. Results: Automotive-generated TSP presented high percentages of sulfur, iron and copper, producing local and systemic adverse effects evidenced by increases in exhaled nitric oxide (6.22 ppm ± 3.8), platelets (743.7 x 103/mm3 ± 73.4), fibrinogen (312.1 ± 42.7 mg/dL) and factor VIII (185.1 ± 37.2 %) levels, which proved higher than those observed in the black carbon group (p < 0,05). Biomass burning TSP with high percentage of iron and copper and moderate levels of sulfur produced the greatest pulmonary and cardiac oxidative stresses compared to the black carbon and automotive groups (p < 0,05). Industry-generated TSP with relevant amounts of iron, copper, and high percentages of calcium showed higher pulmonary and cardiac oxidative responses than those observed for the control group, along with a slightly systemic response (p > 0,05). Conclusion: The results showed that the acute exposure to the total suspended particles at low concentrations induces local and systemic inflammatory responses and can change the hemostasis components. These effects were influenced and modulated by the elementary composition of the analyzed materials. Moreover, these results subsidize the epidemiologycal findings that associate exposure to the particulate matter with cardiovascular morbidity and mortality.
 
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Publishing Date
2008-01-16
 
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