Dosagem de frações ativadas do sistema complemento em empiema induzido em ratos

Abstract

Introdução: Empiema pleural em geral decorre de complicação de pneumonias e, se não identificado e tratado precocemente, pode ocasionar aumento morbidade ou mesmo mortalidade. A identificação de marcadores no líquido pleural de efusões parapneumônicas que mostrem a presença ou a evolução precoce para empiema tem significância clínica. Neste cenário, dosagens das concentrações de frações ativadas do complemento no líquido pleural podem ajudar no diagnóstico precoce do empiema. Objetivos: Comparar as concentrações de frações ativadas do complemento (C3a, C5a e C5b9) em efusões pleurais induzidas em ratos por inoculação intrapleural de bactérias ou por irritante químico estéril (terebentina). Métodos: Trinta e nove ratos Wistar machos, peso médio de 414g (290 a 546g), realizaram anestesia geral com isofluorano inalatório por máscara, e toracocentese no 4º espaço intercostal com abocath conectado a oscilômetro de pressão para confirmar posição intrapleural. Os animais foram divididos em 3 grupos: SA (n=17) - inoculação de Staphylococcus aureus; SP (n=12) - inoculação de Streptococcus pneumoniae; C (n=10) – inoculação de terebintina (efusão pleural estéril, controle). Doze horas após a inoculação intrapleural foi coletado liquido pleural por toracocentese, sob controle ecográfico, e realizadas dosagens de C3a, C5a e C5b9 pelo método ELISA. Resultados: A dosagem de C3a foi de 1066,82 μg/ml (937,29 – 1196,35 μg/ml) no grupo SA, 1188,28 μg/ml (1095,65 – 1280,92 μg/ml) no SP, e de 679,13 μg/ml (601,29 – 756,98 μg/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5a foi de 55.727 ng/ml (41,22 – 70,23 ng/ml) no grupo SA, 520.107 ng/ml (278,92-761,3 ng/ml) no SP, e de 5.268 ng/ml (1,68 – 8,85 ng/ml) no C (p<0,001). A dosagem de C5b9 foi de 15,02 ng/ml (13,1 – 16,94 ng/ml) no SA, de 16,63 ng/ml (14,37 – 18,9 ng/ml) no SP, e de 14,05 ng/ml (9,8 – 18,29 ng/ml) no C (p=0,692). A avaliação das curvas ROC demonstrou área sob a curva de 0,987 (IC95% 0,953-1) para o C3a; 1 para C5a (1-1) e 0,757 (0,523-0,990). Conclusões: As frações ativadas dos complementos C3a e C5a foram significativamente maiores nos empiemas induzidos experimentalmente por inoculação intrapleural de Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae do que com aquelas observadas após inoculação intrapleural de terebentina. A dosagem elevada destas frações ativadas do complemento foi útil para o diagnóstico do empiema pleural induzido em ratos.

Background Pleural empyema is a well-known complication of pneumonia. If treatment is delayed, empyema may increase morbidity and mortality in affected patients. Therefore, the identification of empyema biomarkers in parapneumonic pleural effusion is desirable. Previous research has suggested complement activation products as candidate empyema markers. Objective To compare the levels of complement activation products C3a, C5a, and C5b9 in pleural effusion induced by Staphylococcus aureus (SA), Streptococcus pneumoniae (SP), or turpentine (control). Method Thirty-nine male Wistar rats (mean weight 414g; 290-546g) were allocated as follows: 17 animals in the SA group, 12 in the SP group, and 10 in the control group. Bacteria or turpentine were injected into the pleural space. After 12h, intrapleural fluid was collected using ultrasound-guided thoracentesis. Levels of complement activation products were determined using ELISA kits. Results Two SA and 1 SP animals died before 12h. Mean levels were as follows: C3a: 1066.82 μg/mL (937.29-1196.35 μg/mL) in SA, 1188.28 μg/mL (1095.65-1280.92 μg/mL) in SP, and 679.13 μg/mL (601.29-756.98 μg/mL) in controls (p<0.001); C5a: 55.727 ng/mL (41.22-70.23 ng/mL) in SA, 520.107 ng/mL (278.92-761.3 ng/mL) in SP, and 5.268 ng/mL (1.68-8.85 ng/mL) in controls (p<0.001); C5b9: 15.02 ng/mL (13.1-16.94 ng/mL) in SA, 16.63 ng/mL (14.37-18.9 ng/mL) in SP, and 14.05 ng/mL (9.8-18.29 ng/mL) in controls (p=0.692). ROC analysis revealed an area under the curve of 0.987 (95%CI: 0.953-1) for C3a; 1 (1-1) for C5a; and 0.757 for C5b9 (0.523-0.990). Conclusions In the present rat model, complement activation fragments C3a and C5a accurately detected infected pleural effusion.