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Papel do óxido nítrico na regulação da circulação pulmonar: implicações fisiológicas, fisiopatológicas e terapêuticas/ Role of nitric oxide in the control of the pulmonary circulation: physiological, pathophysiological, and therapeutic implications

Dias-Junior, Carlos Alan; Cau, Stefany Bruno de Assis; Tanus-Santos, José Eduardo
2008-06-01

Resumo em português O nitric oxide (NO, óxido nítrico) é um mediador endógeno vasoativo que contribui para a homeostase vascular pulmonar. O NO é produzido por três isoformas das nitric oxide synthases (NOS, óxido nítrico sintases)-NOS neuronial (nNOS); NOS induzida (iNOS); e NOS endotelial (eNOS)-estando as três presentes no pulmão. Estudos que utilizaram inibidores farmacológicos ou camundongos knockout têm demonstrado que o NO derivado da eNOS desempenha importantes papéis ao (mais) modular o tônus vascular pulmonar e atenuar a hipertensão pulmonar. Por outro lado, estudos focados no papel da iNOS têm mostrado que essa isoforma contribui para a fisiopatologia da lesão pulmonar aguda e da síndrome do desconforto respiratório agudo. Esta revisão objetivou delinear o papel desempenhado pelo NO no controle da circulação pulmonar, tanto em condições fisiológicas como fisiopatológicas. Além disso, revisamos as evidências de que a via L-arginina-NO-guanosina monofosfato cíclico seja um importante alvo farmacológico para a terapia de doenças vasculares pulmonares. Resumo em inglês Nitric oxide (NO) is an endogenous vasoactive compound that contributes to pulmonary vascular homeostasis and is produced by three nitric oxide synthase (NOS) isoforms-neuronal NOS (nNOS); inducible NOS (iNOS); and endothelial NOS (eNOS)-all three of which are present in the lung. Studies using pharmacological inhibitors or knockout mice have shown that eNOS-derived NO plays an important role in modulating pulmonary vascular tone and attenuating pulmonary hypertension. Ho (mais) wever, studies focusing on the role of iNOS have shown that this isoform contributes to the pathophysiology of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome. This review aimed at outlining the role played by NO in the control of pulmonary circulation, both under physiological and pathophysiological conditions. In addition, we review the evidence that the L-arginine-NO-cyclic guanosine monophosphate pathway is a major pharmacological target in the treatment of pulmonary vascular diseases.

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Utilização do azul de metileno no tratamento da síndrome vasoplégica após cirurgia cardíaca/ Methylene blue administration in the treatment of the vasoplegic syndrome after cardiac surgery

Andrade, José Carlos S. de; Batista Filho, Mário Lúcio; Évora, Paulo Roberto B; Tavares, José Roberto; Buffolo, Ênio; Ribeiro, Expedito E; Silva, Lélio A; Teles, Carlos A; Petrizzo, Antônia; Barata Filho, Vitor V; Duprat, Renato
1996-06-01

Resumo em português Relata-se a restauração da resistência vascular sistêmica com o uso do azul de metileno (AM) em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca com e sem circulação extracorpórea. Todos os pacientes apresentaram no pós-operatório imediato quadro de taquicardia, oligúria, manutenção da perfusão periférica e importante hipotensão arterial sistêmica, retrataria a grandes doses de catecolaminas. As avaliações hemodinâmicas pela técnica de termodiluição com cat (mais) eter de Swan-Ganz monstraram padrão compatível com síndrome vasoplégica, com índice de resistência vascular sistêmica média de 868 dina. s. cm5, sem resposta a drogas vasoativas. À semelhança do choque endotóxico, a síndrome foi interpretada como decorrente da estimulação da enzima óxido nítricosintetase com conseqüente formação de óxido nítrico (NO) pelas células endoteliais. Utilizou-se então AM, como bloqueador do NO no sistemaguanililciclase/guanino-monofosfatociclase, na dose de 1,5 mg/kg peso, em infusão intravenosa por uma hora. O restabelecimento do tônus vascular sistêmico (IRVS = 1693 dina. s. cm5) com normalização da pressão arterial e do quadro clínico, foi efetivo e rápido, mostrando ser o AM uma promissora droga na diminuição da morbi-mortalidade da síndrome vasoplégica. Resumo em inglês The restoration of the systemic vascular resistance employing methylene blue (MB) in 6 patients after cardiac surgery with and without cardiopulmonary bypass is reported. All patients presented, during the immediate postoperative period, tachycardia, oligury, good peripheral perfusion and important systemic arterial hypotension not responsible to large doses of catecholamines infusion. The hemodynamic analysis, using the Swan-Ganz thermodilution technique, showed a profil (mais) e compatible with vasoplegic syndrome, with the mean index of systemic vascular resistance of 868 dyne.s.cm5, similarly to the endotoxic shock this syndrome was assumed to be caused by nitric oxide synthase stimulation and release of nitric oxide (NO), by endothelial cells. Once released, NO stimulates solube guanylate cyclase, and thereby activates the production of cyclic guanosine 3',5' monophosphate (cGMP) resulting in relaxation. Methylene blue was administered to block the NO action by inhibiting the soluble guanylate cyclase at doses of 1.5 mg/kg during one hour intravenous infusion. Systemic vascular tone restoration (IRVS = 1693 dyne.s.cm5), with normal arterial pressure and clinical performance, were effective and fast, showing MB as a pharmacological tool able to reduce morbidity and mortality of the vasoplegic syndrome.

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Controle do fornecimento e da utilização de substratos energéticos no encéfalo/ Modulation of energy substrate supply and consumption by the brain

Schelp, A.O.; Burini, R.C.
1995-09-01

Resumo em português Correspondendo a apenas 2% do peso corpóreo, o cérebro apresenta taxa metabólica superior à maioria dos demais órgãos e sistemas. A maior parte do consumo energético encefálico ocorre no transporte iônico para manutenção do potencial de membrana celular. Praticamente desprovido de estoques, os substratos energéticos para o encéfalo são fornecidos necessariamente pela circulação sanguínea.O suprimento desses substratos sofre também a ação seletiva da ba (mais) rreira hemato-encefálica (BHE). O principal substrato, que é a glicose, tem uma demanda de 150 g/dia (0,7 mM/g/min). A metabolização intracelular parece ser controlada pela fosfofrutoquinase. A manose e os produtos intermediários do metabolismo (frutose 1,6 bifosfato, piruvato, lactato e acetato) podem substituir, em parte, a glicose, quando os níveis sangüíneos desta encontram-se elevados. Quando oxidado, o lactato chega a responder por 21% do consumo cerebral de Ov Em situações de isquemia e inflamação infecciosa, o tecido cerebral passa de consumidor a produtor de lactato. Os corpos cetônicos também podem reduzir as necessidades cerebrais de glicose desde que oferecidos em quantidades suficientes ao encéfalo. Entretanto, devem ser considerados como um substrato complementar e nunca alternativo da glicose, pois comprometem a produção cerebral de succinil CoA e GTP. Quanto aos demais substratos, embora apresentem condições metabólicas, não existem demonstrações consistentes de que o cérebro produza energia a partir dos ácidos graxos sistêmicos, mesmo em situações de hipoglicemia. De maneira análoga, etanol e glicerol são considerados apenas a nível de experimentação. A utilização dos aminoácidos é dependente da sua captação, limitada tanto pela baixa concentração sangüínea, como pela seletividade da BHE. A maior captação ocorre para os de cadeia ramificada e destes, a valina. A menor captação é a de aminoácidos sintetizados no cérebro (aspartato,gluconato e alanina). Todos podem ser oxidados a CO, e H(2)0. Entretanto, mesmo com o consumo de glicose reduzido a 50%, a contribuição energética dos aminoácidos não ultrapassa 10%. Para manter o suprimento adequado de glicose e oxigênio, o fluxo sangüíneo cerebral é da ordem de 800 ml/min (15% do débito cardíaco). O consumo de O, pelo cérebro é equivalente a 20% do total consumido pelo corpo. Esses mecanismos, descritos como controladores da utilização de substratos energéticos pelo cérebro, sofrem a influência da idade apenas no período perinatal, com a oxidação do lactato na fase pré-latente e dos corpos cetônicos, no início da amamentação. Resumo em inglês Altrough accounting for 2% of body weight, brain has one of the greatest metabolic rates compared with other organs and systems. The energy metabolic consum is expended mainly in the maintenance of ionic gradient, essential to neuronal activity. Brain receives energy substrates from circulation, with interference of blood brain barrier (BBB). Glucose is the main substrate and has a metabolic rate so high as 150 g/day (0,7 mM/G/min). At cellular level, metabolism of glucos (mais) e seems to be controlled by phosphofructokynase. If the cellular level were high enough, manose and other products like fructose 1,6 biphosphate, pyruvate, lactate and acetate can be used in the place of glucose. Lactate, when oxyded, consums at least 21 % of the cerebral needs of 0,. In ischemia and inflammatory infections, brain tissue produces lactate instead of use it. Ketone bodies reduce cerebral needs of glucose; in view of the disturbances that occur in cerebral production of succinyl CoA and guanosine 3 phosphate (GTP), they must be considered as complementary substrate but not as an alternative one. Although they can be metabolized, there are no evidences that brain could produce energy from systemic free fatty acids, even when hypoglicemia is present. Ethanol and glycerol are considered only at experimental level. Brain uptake of aminoacids occur better for long chain aminoacids, specially valine. The aminoacids that are synthetised in the brain (aspartate,gluconate and alanine) show the lower absortion rates. All aminoacids should be oxided to CO, and H,0. Even when glucose consum is reduced to 30%, aminoacid accounts for only 10% of the energetic expenditure of the brain. To maintain cerebral glucose and oxygen supply to the brain , blood flow must be at least 800 ml/min. The regulation of supply and consumption of energy substrate by the brain is changed in few situations. Among them, are included the oxidation of lactate immediately before milk diet early in development and utilization of ketone bodies at the beginning of lactation. This review includes a brief discussion about the relevance of glucose as the main energy substrate for cerebral tissue in different ages and ischemia or hypoxia.

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