Primeiro estudo clínico da Universidade de Toronto para avaliar atividade broncodilatadora do óxido nítrico (no) por via inalatoria na asma

Abstract

o óxido nítrico (NO) e a asma vem sendo intensamente estudados nas últimas décadas, tanto como duas linhas de pesquisa independentes quanto como parte da tentativa de entendimento do papel do NO na asma. Dados da literatura sugeriram que o NO apresentava propriedades broncodilatadoras, o que motivou o presente trabalho, que teve duas etapas. Uma etapa foi efetuada no Canadá e abrangeu revisão bibliográfica e delineamento do projeto, aprovação pelo Comitê de Ética, montagem do equipamento para administração do NO por via inalatória e realização dos experimentos. Na outra etapa, que ocorreu no Brasil, onde a produção científica referente aos temas em questão seguiu sendo acompanhada, os d ados colhidos foram analisados e a tese, redigida. O NO é uma molécula capaz de relaxar o músculo liso. Trata-se de um gás oxidante, potencialmente tóxico, que se acredita esteja presente na atmosfera da Terra desde o esfriamento do planeta primitivo. Nos seres humanos, a síntese do NO a partir da L-arginina e sob a ação das enzimas óxido-nítrico-sintases (NOS) só foi constatada há cerca de dez anos. Mas os efeitos relaxantes musculares do NO já eram utilizados há mais de um século, já que ele está diretamente relacionado ao mecanísmo de ação dos vasodilatadores nitrosos. O NO também age sobre a agregação e adesão plaquetária e sobre mecanismos de defesa celular e ci totoxicidade. Seus efeitos podem ser inibidos por análogos da L-arginina, pelo azul de metileno, antagonistas da calmod ulina e glicocorticóides. A asma é uma doença crônica das vias aéreas de origem multifatorial com sintomas recorrentes de dispnéia e sibilância, na qual existem inflamação e hiperresponsividade brônquica. Como o tratamento medicamentoso de que se dispõe hoje ainda não representa o ideal, novas drogas têm sido pesquisadas. Nos pulmões, o NO poderia ser um vasodilatador, um broncodilatador, um neurotransmissor ou um mediador inflamatório. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos broncodilatadores do NO em indivíduos hígidos e asmáticos. Foram estudados cinco indivíduos hígidos e cinco asmáticos leves, aos quais foi administrado NO por via inalatória por equipamento desenvolvido especialmente para a execução do projeto. A função pulmonar foi aferida antes e após a inalação de NO através de curvas de fluxo-volume (CFV). O NO foi inicialmente testado em indivíduos hígidos. Depois, em indivíduos hígidos novamente, mas que tinham sido previamente broncocontraídos com metacolina (MCh). A seguir, voluntários asmáticos foram broncoprovocados com MCh até uma queda minima de 20% no valor basal de seu VEF, e, então, foram expostos ao NO e repetiram as CFV. Finalmente, asmáticos com resposta ~ 20% ao broncodilatador efetuaram CFV antes e após a inalação de NO. Os experimentos A, B, C, D e E foram realizados em voluntários hígidos e os experimentos F, G, H, I e J em asmáticos. Nos experimentos A, B e C não houve alteração significativa do VEF1 após a inalação de NO (8 a 100 ppm) durante um período de um a dez minutos. No experimento D, houve broncoprovocação com MCh (64 mgjrnl). Em quatro dias, CFV parciais e completas foram repetidas a cada minuto durante nove minutos sem diferença nos resultados, tanto nos dois dias em que, além de MCh, o voluntário também inalou NO (80 e 83 ppm) durante três mjnutos, quanto nos dois d ias em que recebeu apenas MCh. No experimento E, após 128 mg/ ml de MCh, foi inalado NO (90 ppm) por trés minutos sem produção de diferença significativa nas medidas das CFV. 1 os experimentos F, G e H, após MCh (4; 0,125; e 8 mg/ mI, respectivamente), foi inalado NO (40 a 100 ppm) com duração de dois a cinco minutos, sem alteração na CFV. No experimento F, houve broncodilatação após 200 mcg de salbutamol. Nos experimentos I e J, o NO (80 a 100 ppm) inalado durante um minuto não afetou as CFV, mas o brometo de ipratrópio (36 mcg) e o salbutamol (100 mcg) causaram broncodilatação (somente no experimento J). O NO fora considerado um bom candidato a broncodilatador devido à sua capacidade de difusão através das células, ao seu efeito relaxante muscular rápido e localizado - ou seja, sem efeitos indesejados à distância - e à sua possíve l participação no relaxame nto depe ndente do epitéli o e na neurotransmissão do sistema nervoso inibitório não-adrenérgico e não-colinérgico (iNANq. Porém, os resultados do presente estudo co ntrariam os dados da literatura. Isso pode ter ocorrido porque a população estudada, a concentração, a duração e a administração do NO e a aferição das CFV tenham sido inadequadas. Ou pelo fato de o NO estar elevado no ar exalado de asmáticos, pela pequena co ntribuição do il ANC na fisiopatologia da asma, pela dilatação dos vasos da parede brônquica, por diferenças na barreira brônquica ao NO em diferentes animais ou pelos e feitos constritores do N02. Concluiu-se que o NO não apresentou propriedades broncodilatadoras por via inalatória, na população estudada. Por motivos é ticos, decidiu-se não expor um número maior de indivíduos ao NO. Em vez disso, redirecionou-se a linha de pesquisa no sentido da medida do NO no ar exalado.

Nitric Oxide (NO) and asthma have been intensivelv studied in the last decades, both as two independent lines of research, and as part of an attempt to understand the role of NO in asthma. Data from literature suggested that NO presented bronchodilating properties, and this led to the present study, which consisted of two stages. One stage was performed in Canada, and included the review of literature and design of the project, approva l by the Ethics Committee, setti ng up the equipment to administer inhaled NO, and performing the experime nts. In the other stage, which took place in Brazil where the sc ie ntific production co ncerning these topics continued to be followed IIp, the data co llected were a nalyzed, and the thesis was written. NO is a molec ule which can relax the smooth muscles. It is a pontentially toxic oxidant gas believed to be present in the atrnosphere of Earth since the primitive planet cooled down. In human beings, the synthesis of NO from L-argi nine and under the effect of nitric oxide-sy nthase enzymes (NOS) was only found approximately ten years ago. But the muscle relaxant action of NO was already used over a century ago, since it is directly related to the ac tion mechanism of nitrous vasodilators. NO aIso acts on platelet aggrega tion and adhesion, and on cellular defense mechanisms and cytotoxicity. Its effects can be inhibited by L-arginine the FVC measures. In experiments F, G and H, after MCh (4; 0.125; and 8 mg/ mI, respective ly), NO was inhaled (40 to 100 ppm), for two to five minutes, without any change in FVC. In experiment F, bronchodilation occurred after 200 mcg of salbutamol. In experiments I and J, O (80 to 100 ppm) inhaled during one minute did not affect the FVCs but ipratropium bromide (0.04 mg) and salbutamol (100 mcg) caused bronchodilation. No had been considered a good candidate to be used as a bronc hodilator d ue to its capacity of diffusion through cells, its rapid, localized muscle relaxant effect - i.e., with no side effects - and its possible participation in d ependent relaxation of the epitheLium and in neurotransmission of the non-adrene rgic and non-cholinergic inhibitory ne rvous system (iNANq. Howeve r, the res lts of this study oppose the data from lite rature. This may have occ urred beca use the population stud ied, concentration, duration and ad minis tration of NO, and the calibration of the FVCs were inadequate. Or, because O is hi gh in the ai r ex haled by asthmatics, because iNA C makes a small contribution to asthma pathophysiology, because of the d ilation of bronchial wall vessels, because of diffe rences in the bronchial barrier to NO in different animais, or because of the constrictive effec ts of NO. It was concluded that O did not present bronchodilator properties when inhaled, in the population studied. For e thical reasons, it was decided not to expose a larger number of individuais to NO. lnstead , the line of research was redirected to measuring NO in the exhaled air.