Time course of biochemical, biomechanical, and histological changes for the assesment of inflammation and remodelling in a bleomycin-induced murine model of lung injury

Abstract

Las enfermedades pulmonares intersticiales difusas (EPID), constituyen un grupo variado de trastornos inflamatorios difusos de las vías aéreas inferiores causadas por inflamación, fibrosis (cicatritzación) de las paredes alveolares y grosor del espacio intersticial. Como muchas de estas EPID dan lugar a la formación de fibrosis, también se las llama fibrosis pulmonar (FP). Tanto la fisiopatología de la enfermedad como los mecanismos bioquímicos que se desencadenan son poco conocidos. La lesión pulmonar inducida por fármacos como la bleomicina, es heterogénea y rápida en su inicio, con una fase de alveolitis inicial caracterizada por la presencia de edema intersticial y de infiltración de células inflamatorias como los neutrófilos, macrófagos y limfocitos, que a su vez conducirán a una proliferación de los fibroblastos. Después hay una segunda fase, más fibrótica, que se caracteriza por la deposición de colágeno y de otros componentes de la matriz extracelular que resultarán en una distorsión de la arquitectura pulmonar. <br/><br/>Como creemos que los parámetros biomecánicos pueden ser de gran utilidad en el seguimiento de las estrategias terapéuticas así como también del conocimiento general de la historia natural de las EPID, queremos saber cuál es la influencia de la respuesta inflamatoria en las diferentes fases evolutivas de la FP sobre la biomecánica del parénquima. Por eso utilizamos un modelo murino de lesión pulmonar de dos semanas o de un mes de durada, inducida por dosis única o dosis repetidas de bleomicina respectivamente. <br/><br/>En el primer trabajo, utilizamos tiras de paánquima pulmonar para el estudio biomecánico (elastancia, resistencia (R0) e histeresividad (mi(0)) los días 3, 7 y 15 después de una instilación única sub-letal de bleomicina. Se analizaron también el impacto de la inflamación pulmonar (mieloperoxidasa (MPOL), índice de inflamación pulmonar (LI) y el contenido de agua pulmonar (WL)) y de la remodelación pulmonar (hidroxiprolina (HPL) y fibras elásticas) en los mismos días en los que se hizo el estudio mecánico. Los hallazgos más significativos sugieren que este modelo proporciona nuevas evidencias para la comprensión de la fisiopatología de la lesión pulmonar inducida por bleomicina y la relación entre los cambios inflamatorios y la mecánica del tejido pulmonar. Los parámetros disipativos del tejido pulmonar se vieron modificados después de la lesión: tanto R0 como mi(0) estuvieron correlacionadas con la MPOL, WL y LI. No encontramos correlaciones significativas entre HPL y los parámetros mecánicos, pero si de la elastina con mi(0) i el grosor de la paret alveolar. <br/><br/>En el segundo trabajo, usamos tiras de parénquima pulmonar para hacer el estudio mecánico el día 28 después de una instilación única sub-letal o después de tres dosis de bleomicina cada dos semanas. Se analizó el impacto de la inflamación pulmonar (MPOL y LI) y de la remodelación pulmonar (fibras de colágeno) en los mismos días en que se hizo el estudio mecánico. En el modelo de tres dosis repetidas por bleomicina se halló una infiltración de células inflamatorias, un incremento de la MPO y de las fibras de colágeno, la presencia de focos fibroblásticos y un aumento tanto de la elastancia (H) como de la amortiguación tisular (G), 28 dáas después de la última dosis. Sin embargo, en el modelo de dosis única, el colágeno aumentó sin que hubiesen cambios significativos en la mecánica pulmonar.