Role of β-adrenergic in mice chronic wound repair: non invasive model induced by ischemia and reperfusion

Os receptores β1- e β2-adrenérgicos estão presentes em inúmeras células que participam do processo de reparo como fibroblastos, queratinócitos, células inflamatórias e células endoteliais. Diversos trabalhos demonstram que estes receptores modulam o processo de reparo tecidual. Entretanto, nenhum trabalho demonstrou se o bloqueio destes receptores compromete o reparo de úlceras de pressão. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos no reparo de úlceras de pressão em camundongos, para isto utilizamos um modelo não invasivo de lesão por isquemia e reperfusão. No presente estudo, utilizamos animais que foram tratados por gavagem com propranolol (um antagonista não seletivo dos receptores β1- e β2-adrenérgicos). A administração do antagonista teve início um dia antes do início dos ciclos de isquemia e reperfusão e se manteve diariamente até a eutanásia. Para desenvolver a úlcera de pressão, um par de magnetos foi aplicado no dorso dos animais previamente depilado. O período de permanência do magneto é caracterizado como período de isquemia, enquanto sua retirada é caracterizada como período de reperfusão. Os ciclos de isquemia e reperfusão foram repetidos duas vezes, e ao final do último ciclo, duas úlceras circulares foram criadas no dorso dos animais. Os animais foram mortos 3, 7, 14 e 21 dias após a lesão. Após o último ciclo de isquemia, o fluxo sanguíneo da área comprimida foi nulo, 7 horas após a compressão o fluxo sanguíneo estava elevado, com níveis superiores ao da pele normal. Após 24 e 48 horas, o fluxo sanguíneo estava reduzido e abaixo dos níveis da pele normal. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou os níveis de peróxidos lipídicos 3 dias após a lesão, comprometeu a migração dos queratinócitos, levando a um aumento da proliferação epitelial, resultando em uma re-epitelização atrasada. O retardo na formação da neo-epiderme induzido pelo bloqueio destes receptores prejudicou a remoção do tecido necrótico. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou o número de células inflamatórias (neutrófilos e macrófagos), os níveis proteicos de elastase neutrofílica 3 dias após a lesão e reduziu os níveis proteicos de MCP-1 3 dias após a lesão e os níveis proteicos de MMP-12 7 dias após a lesão. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou a proliferação celular e apoptose no tecido conjuntivo 7 dias após a lesão e aumentou a densidade de vasos sanguíneos 14 e 21 dias após a lesão. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos retardou a diferenciação miofibroblástica e reduziu os níveis proteicos de TGF-β 1/2/3 3 dias após a lesão e a contração da lesão. Vinte e um dias após a lesão, o bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou a espessura da neo-epiderme e a expressão de tenascina-C em fibroblastos e reduziu a deposição de colágeno. Em conclusão, o bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos atrasa o reparo tecidual em úlceras de pressão.β1- and β2-adrenergic receptors are present in several cells that participate in tissue repair such as fibroblasts, keratinocytes, inflammatory cells and endothelial cells. Several studies demonstrate that these receptors modulate cutaneous wound healing. However, neither study demonstrated if the blockade of theses receptors compromises the cutaneous wound healing of pressure ulcers. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of blockade of β1- and β2-adrenergic receptors in wound healing of pressure ulcer in mice using a noninvasive model of lesion induced by ischemia and reperfusion. In this study, animals were also treated with propranolol (a nonselective antagonist of β1- and β2-adrenergic receptors). Antagonism administration began one day before ischemia-reperfusion cycles and daily maintained until euthanasia. In order to develop a pressure ulcer, a shaved skin was placed between a pair of magnet disks. The period of magnet placement is characterized as ischemia period, whereas release period as reperfusion period. Two cycles of ischemia and reperfusion were performed, and after last cycle, two circular ulcers per animal were created in the animal dorsum. Animals were killed 3, 7, 14 and 21 days after wounding. After last ischemia cycle, blood flow of compressed area was nulled, 7 hours after compressed area underwent reperfusion during subsequent hours reaching blood flow 98% superior of normal skin. After 24 and 48 hours, blood flow of compressed area was again reduced when compared with normal skin. Blockade of β1- and β2-adrenergic receptors increased the levels of lipid peroxydes 3 days after wounding, compromised keratinocyte migration leading to an increase epithelial proliferation and impairment in the re-epithelialization. The impairment in the neo-epidermis formation induced by β1- and β2-adrenergic receptor blockade delayed the necrotic tissue loss. Blockade of β1- and β2-adrenergic receptors increased the inflammatory cell number (macrophages and neutrophils), protein levels of neutrophil elastase 3 days after wounding and reduced protein levels of MCP-1 3 days after wounding and protein levels of MMP-12 7 days after wounding. Blockade of β1- and β2-adrenergic receptors increased cell proliferation and apoptosis in connective tissue 7 days after wounding and blood vessel density 14 and 21 days after wounding. Blockade of β1- and β2-adrenergic receptors impaired myofibroblastic differentiation and reduced protein levels of TGF-β 1/2/3 3 days after wounding and lesion contraction. Twenty-one days after wounding, β1- and β2-adrenergic receptor blockade increased neo-epidermis thickness and tenascin-C-positive fibroblast number and reduced collagen deposition. In conclusion, blockade of β1- and β2-adrenergic receptors delays cutaneous wound healing of pressure ulcers