Study of arachidonic acid derivatives and cytokines in the bronchoalveolar lavage of trained and sedentary mice, exposed or not to pollution

A poluição atmosférica é responsável por causar diversas doenças, acometendo principalmente o trato respiratório, entretanto, de acordo com a literatura, a exposição a altas concentrações de poluição pode causar diversas comorbidades, condição que ocorre devido à reação do sistema imune em resposta ao material particulado inalado. A fim de moderar os efeitos deletérios decorrentes da poluição, foi proposto o exercício físico, o que ocorreria por meio dos efeitos anti-inflamatórios observados em indivíduos que os praticam regularmente Métodos: Foram utilizados 24 camundongos machos divididos em quatro grupos com 6 animais em cada grupo: Ativo Poluído (AP), Ativo Limpo (AL), Sedentário Poluído (SP), Sedentário Limpo (SL). Os animais ativos fizeram um treinamento durante 6 semanas em uma esteira rolante. Os animais do grupo AP realizaram o exercício e a exposição a poluição simultaneamente, enquanto os animais do grupo SP ficaram apenas em suas gaiolas inalando a poluição. Os grupos “limpos” não foram expostos à poluição, mas o grupo AL realizou o treinamento na esteira rolante seguindo o protocolo proposto. A exposição se deu através de uma câmara de concentrador de poluentes (CPA) pertencente ao Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP). Após as 6 semanas de treinamento, os animais foram sacrificados, foi coletado sangue para análise das citocinas pró inflamatória (IL-6) e anti-inflamatória (IL-10) no soro e através de uma traqueostomia coletado o lavado bronco alveolar (BALF), para a determinação das citocinas IL-6 e IL-10 e eicosanóides, leucotrieno (LTB4) e prostaglandina (PGE2). Resultados: Foi observada maior concentração de IL-6 no soro dos camundongos do grupo AP, comparados ao grupo SP, entretanto o estudo de correlação e da razão IL-10/IL-6 no soro não mostraram diferença. Valores elevados na concentração de IL-6 do BALF do grupo SP foram observados em comparação com o grupo AL, sugerindo estado inflamatório local, diferente do observado no soro, ambos os grupos apresentaram correlação positiva entra IL-6 e IL-10 no BALF, porém nenhuma diferença foi observada na razão entre essas duas citocinas. Contudo, o que mais chama a atenção é o fato de que não houve diferença estatística entre o grupo AP e o grupo SP, o que fala contra o conceito que a hiperventilação no grupo ativo poderia ser fator agravante para a ocorrência de processo inflamatório pelos poluentes. Conclusão: Apesar dos efeitos nocivos da poluição tanto sobre as vias aéreas como sobre os outros sistemas, o exercício físico é capaz de atuar como mecanismo de proteção. Por outro lado, notamos que nos animais sedentários expostos à poluição ocorre a indução de tolerância à poluição atmosférica.Air pollution is responsible for causing several diseases, mainly affecting the respiratory tract, however, according to the literature, exposure to high concentrations of pollution can cause various comorbidities, a condition that occurs due to the reaction of the immune system in response to inhaled particulate matter. In order to moderate the deleterious effects of pollution, physical exercise was proposed, which would occur through the anti-inflammatory effects observed in individuals who practice it regularly. Methods: 24 male mice were used, divided into four groups with 6 animals in each group: Polluted Active (PA), Clean Active (CA), Polluted Sedentary (PS), Clean Sedentary (CS). The active animals performed training for 6 weeks on a treadmill. The animals in the PA group performed the exercise and pollution exposure simultaneously, while the animals in the SP group stayed only in their cages inhaling the pollution. The "clean" groups were not exposed to pollution, but the CA group performed the treadmill training following the proposed protocol. The exposure was through a pollutant concentrator chamber (PCC) belonging to the Pathology Department of the University of São Paulo Medical School (FMUSP). After 6 weeks of training, the animals were sacrificed, blood was collected for analysis of pro-inflammatory cytokines (IL-6) and anti-inflammatory cytokines (IL-10) in serum and through a tracheostomy bronchoalveolar lavage (BALF) was collected for determination of IL-6 and IL-10 cytokines and eicosanoids, leukotriene (LTB4) and prostaglandin (PGE2). Results: A higher concentration of IL-6 was observed in the serum of mice from the PA group compared to the SP group; however, the correlation study and the IL-10/IL-6 ratio in serum showed no difference. High values of IL-6 concentration in BALF of the SP group were observed compared to the AL group, suggesting a local inflammatory state, different from that observed in serum, both groups showed a positive correlation between IL-6 and IL-10 in BALF, but no difference was observed in the ratio between these two cytokines. However, what is most striking is the fact that there was no statistical difference between the PA group and the PS group, which speaks against the concept that hyperventilation in the active group could be an aggravating factor for the occurrence of inflammatory process by pollutants. Conclusion: Despite the harmful effects of pollution on both airways and other systems, physical exercise is able to act as a protective mechanism. On the other hand, we noticed that sedentary animals exposed to pollution induce tolerance to air pollution.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)88887.597557/2021-0