Effects of azathioprine on the mucociliary system in a model of bronchial transection and reanastomosis in rats

No laboratório de investigação médica da disciplina de Cirurgia Torácica do Departamento de Cardio-pneumologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo vem sendo desenvolvida uma linha de pesquisa experimental sobre transplante pulmonar, visando elucidar os efeitos que a cirurgia sobre o brônquio e o uso de drogas imunossupressoras têm sobre o aparelho mucociliar. O presente estudo tem por objetivo avaliar os efeitos da azatioprina e da transecção brônquica sobre o aparelho mucociliar em ratos. Utilizamos 36 ratos machos da raça Wistar, não isogênicos, pesando de 200 a 250g, obtidos no biotério da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Todos os animais foram submetidos à anestesia geral, intubação orotraqueal e ventilação mecânica. Em seguida foi realizada uma toracotomia esquerda com transecção e reanastomose do brônquio principal esquerdo. Por fim síntese do tórax e drenagem fechada, que era retirada quando o animal acordava. Os animais foram divididos em dois grupos: com administração de azatioprina e com administração de solução de salina. Eles foram sacrificados aos 7, 15 e 30 dias para retirada dos pulmões e árvore brônquica. O muco foi coletado do brônquio direito e esquerdo. Foi realizada a medida da velocidade do transporte mucociliar à direita e esquerda dos dois grupos e posterior análise das propriedades dos mucos através da medida da velocidade de transporte relativa no palato de rã e da medida do ângulo de contato. As medidas das variáveis dos brônquios direito e esquerdo com e sem azatioprina nos três tempos de avaliação foram submetidas ao teste de Análise de Variância de Duplo Fator. Nos resultados a velocidade do transporte à esquerda foi significativamente reduzida pela transecção brônquica quando comparada entre os grupos: mostrando-se pior aos 30 dias. A velocidade relativa e o ângulo de contato dos mucos coletados à esquerda mostraram com significado estatístico uma piora nas propriedades do muco pela transecção, pricipalmente aos 30 dias. Com a azatioprina e a transecção observamos piora na velocidade do transporte mucociliar significativa ao longo do tempo, maior aos sete dias e com uma progressiva melhora até os 30 dias. O estudo mostrou que a azatioprina não acarretou piora quando associada à transecção. Na presença de azatioprina houve melhora das propriedades do muco, tendo a velocidade do transporte relativo e o ângulo de contato melhora significativa ao longo do tempo. A azatioprina previne uma piora da qualidade do muco. Concluímos que a transecção brônquica piora o transporte mucociliar; a azatioprina preserva as propriedades do muco; a azatioprina piora o transporte até os sete dias; a azatioprina não interage com a transecção para a redução da velocidade do transporte mucociliar e para a piora do mucoAt the Experimental Thoracic Surgery Laboratory, Department of Cardio-Pneumology , Department of Pathology, Experimental Air Pollution Laboratory, in the Medical School, São Paulo University, research in lung transplantation, administration of imunossupression drugs and their effects on the mucociliary system are carried out. We develop models of bronchial transeccion and reanastomosis, unilateral lung transplantation, mucociliary transport velocity and mucus transportability in rats, which allow us to observe the resulting alterations. The mechanisms involved in the impairment of the mucociliary function after lung transplantation and immunosuppression therapy are not yet completely understood. The purpose of the present study was to evaluate the effects of azathioprine on the mucociliary system in a model of bronchial transeccion and reanastomosis in rats. We used 36 rats, submitted to general anesthesia, tracheal tube, mechanical ventilation and left thoracotomy, followed by a left main stem bronchus transeccion and reanastomosis. The animals were separated into 2 groups that received or not azathioprine (AZA), and being sacrificed at 7, 15 and 30 days after the surgical procedure. In situ bronchial mucociliary transport (MCT) was determined distal to the anastomosis of the left main stem transected bronchus (LTB) and in the right intact bronchus (RIB). We also studied the surface properties of mucus by using in vitro mucus transportability with a frog palate preparation and mucus contact angle (mucus adhesively) collecting mucus from LTB and RIB. The measures obtained were submitted to statistical analysis. The results showed that the MCT velocity (mm/min) was significantly lower (p<0.01) in the LTB without the AZA administration compared with the RIB with or without AZA. At the LTB with AZA administration there was significant difference (p<0.05) at 7 days compared with the RIB with and without AZA and no significant difference at 15 and 30 days (p>0.05). Mucus in vitro transportability and adhesiveness showed the worst result at the LTB without AZA (p<0.05). In the group that received AZA on 30 days of LTB there was no significantly difference in mucus properties (p>0.05) compared with the RIB groups (with and without AZA). We concluded that AZA led to a temporary marked impairment of MCT, while this occurrence was maintained up to 30 days in the transected bronchus. In addition, AZA contributes to preventing alterations in the mucus surface propertie