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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
ELISANDRA CONCEIÇÃO DA SILVA
AVALIAÇÃO DO ESTRESSE OXIDATIVO EM ADOLESCENTES COM
ASMA E RINITE
CRICIÚMA (SC), JULHO DE 2008.
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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
ELISANDRA CONCEIÇÃO DA SILVA
AVALIAÇÃO DO ESTRESSE OXIDATIVO EM ADOLESCENTES COM
ASMA E RINITE
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, para
obtenção do títrulo de Mestre em Ciências da
Saúde.
Orientador: Prof. Dr. Felipe Dal Pizzol
CRICIÚMA (SC), JULHO DE 2008.
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II
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
Bibliotecária: Flávia Caroline Cardoso – CRB 14/840
Biblioteca Central Prof. Eurico Back – UNESC
S586a Elisandra Conceição da Silva.
Avaliação do estresse oxidativo em adolescentes com asma
e rinite / Elisandra Conceição da Silva; orientador: Felipe Dal
Pizzol. -- Criciúma: Ed. do autor, 2008.
49 f. : il. ; 30 cm.
Dissertação (Mestrado) - Universidade do Extremo Sul
Catarinense, Programa de Pós-Graduação em Ciências da
Saúde, 2008.
1. Aparelho respiratório – Doenças. 2. Asma. 3. Rinite. 4.
Estresse oxidativo. I. Título.
III
Este estudo é dedicado:
A DEUS, por ter me concedido o dom e a vontade do aprendizado,
Ao meu sobrinho Luis Gustavo Góes, por me contagiar com sua alegria,
Aos meus amados pais, Delazir e José, a Karen minha querida irmã, ao meu noivo,
Eduardo e minha família, por acreditar no meu ideal e ser força, no amor e incentivo em
todos os momentos, principalmente nos mais incertos
.
IV
AGRADECIMENTOS
A DEUS, pelo amor e proteção.
Aos meus pais, Delazir e José por terem permitido minha existência e guiado minha
formação.
Ao Professor Dr. Felipe Dal Pizzol, por acreditar em mim, me mostrar o caminho
e me acompanhar por ele, fazendo do orientador um amigo.
À Professora Dra. Jane Bettiol por me conduzir neste processo.
À Professora Msc. Tatiana Shoenfelder, pela sua paciência em demonstrar os
conhecimentos de técnicas laboratoriais.
Aos estagiários do LAIM, Marilia, Letícia, Wladimir, Bonotto e Tariane, Zélia,
colega de Mestrado, pelas longas tardes no Ambulatório de Clínica durante a realização da
pesquisa e dos testes.
À Kenia, bolsista do LAIM que contribui para desenvolvimento e realização das
técnicas.
À Márcia Fólis, pelo apoio no campo de trabalho, enquanto estava afastada para
realização deste estudo.
À Micheli de Freitas e Vivian de Souza, pela amizade e apoio nos momentos mais
difíceis desta jornada.
Aos Professores e Colegas do Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, pelo
aprendizado e companheirismo.
Em especial, aos adolescentes que participaram voluntariamente da pesquisa.
Finalmente, um agradecimento especial ao corpo de professores e funcionários da
UNESC.
A todos aqueles que, com gestos simples, de alguma forma me auxiliaram neste
trabalho.
V
INDICE
PARTE I
1 RESUMOS ..................................................................................................................... 2
1.1 Resumo em Português...................................................................................... 2
1.2 Resumo em Inglês (Abstract) ............................................................................. 3
2 LISTA DE ABREVIATURAS ...................................................................................... 4
3 LISTA DE FIGURAS .................................................................................................... 5
4 INTRODUÇÃO E REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................ 6
4.1 Asma................................................................................................................. 10
4.2 Fisiopatologia da Asma.................................................................................... 10
4.3 Rinite................................................................................................................. 12
4.4 Fisiopatologia da Rinite ................................................................................... 13
4.5 Relação entre Asma e Rinite ............................................................................ 14
4.6 Espécies Reativas do Oxigênio e Nitrogênio (ROS/RNS) .............................. 15
4.7 Estresse Oxidativo ........................................................................................... 17
4.8 Atividade Antioxidante .................................................................................... 18
5 OBJETIVOS DO TRABALHO.................................................................................... 20
5.1 Objetivo Geral.................................................................................................. 20
5.2 Objetivos específicos........................................................................................ 20
PARTE II
Capítulo I
1 MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................... 22
1.1 Tipo de estudo / Período e local de realização .................................................. 20
1.2 População e Amostra ........................................................................................ 22
1.3 Critérios de Inclusão ......................................................................................... 23
1.4 Critérios de Exclusão ........................................................................................ 23
1.5 Material ............................................................................................................. 23
1.6 Medidas laboratoriais ........................................................................................ 23
1.6.1 Glutationa Reduzida (GSH) ............................................................... 23
1.6.2 Lipoperoxidação pelo T-BARS.......................................................... 24
1.6.3 Antioxidante total (FRAP).................................................................. 24
1.6.4 Atividade da enzima catalase (CAT).................................................. 24
VI
1.6.5 Dano oxidativo a proteínas................................................................. 25
1.6.5 Superóxido Dismutase (SOD) ........................................................... 25
1.7 Análise estatística ............................................................................................. 25
1.8 Princípios Éticos Estabelecidos no Estudo – Comitê de Ética........................ 26
Capítulo II
1 RESULTADOS .............................................................................................................. 27
PARTE III
1 Discussão.......................................................................................................................... 33
2 Conclusão ........................................................................................................................ 39
REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 40
ANEXOS
Termo de consentimento livre e esclarecido ........................................................... 48
PARTE I
2
1 RESUMOS
1.1 Resumo em Português
Introdução: Espécies reativas do oxigênio podem ter um papel importante na modulação
da inflamação das vias aéreas, tais como ocorre em asma. Esta é uma doença associada
freqüentemente à rinite. Há algumas evidências de um desequilíbrio oxidante-antioxidante
em asma, porém em riniticos há poucos estudos sobre este assunto, especialmente em
sangue de adolescentes. Objetivo: Este estudo visa avaliar uma série de elementos
oxidantes e antioxidante que caracterizam o estresse oxidativo no sangue de adolescentes
com asma e/ou rinite. Métodos: Sangue periférico total, foi coletado em 12 adolescentes
com asma, 25 com rinite, 10 com asma e rinite associados, e 20 adolescentes do grupo
controle. Estresse oxidativo foi medido em termos de produtos de peroxidação de lipídio,
proteína carbonilada total em plasma. Status antioxidantes foi avaliado medindo a
atividade da catalase nos eritrócitos e glutationa total no sangue; e a capacidade
antioxidante total foi medida em plasma. Para análises estatísticas foi aplicada a análise de
variância (ANOVA) seguida por post-test de Tukey e considerados significativos os
valores de p<0,05. Resultados: Adolescentes asmáticos tinham mostrado baixos níveis de
proteína carbonilada comparados ao controle (41.77± 3.74 contra 34.52 ± 3.02 nmol/mg;
p <0.01), também menos quantia de produtos de peroxidação de lipídio (43.35 ± 6.46
nmol/g; grupo controle: 26.35 ± 2.43; p <0.05) redução de níveis da atividade catalase
(9.00 ± 1.32 mmol.min -1.g-1; grupo controle: 19.82 ± 1.41 mmol.min -1.g-1; p <0.001) e
menos capacidade antioxidante total em plasma (941.65 ± 23.6 M; grupo controle:
1,046.32 ± 18.41 M; p <0.01). Os adolescentes e riniticos apresentaram baixos níveis da
atividade catalase comparados ao controle (9.96 ± 1.02 contra 19.82 ± 1.41 mmol.min -
1.g-1; p <0.001). Adolescentes com asma e rinite associados tem tido menos atividade de
catalase comparados ao controle (3.81 ± 0.60 contra 19.82 ± 1.41 mmol.min -1.g-1; p
<0.001). Níveis de glutationa total no sangue não eram diferentes nos três grupos quando
comparados ao controle. Conclusão: Nesta ordem de oxidantes e antioxidantes que nós
tínhamos avaliado havia um equilíbrio para aumento de estresse oxidativo em riniticos de
e/ou asmáticos. Este desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes era mais amplo em
sangue de adolescente asmático.
Palavras-chave: asma, rinite, estresse oxidativo, inflamação.
3
1.2 Abstract
Introduçtion: Reactive oxygen species might play an important role in the modulation of
airway inflammation, such as occur in asthma. This is a disease frequently associated to
rhinitis. There are some evidences of an oxidant-antioxidant imbalance in asthma, however in
rhinitis there are few studies about this subject, especially in blood of adolescents. Objective:
To evaluate a range of oxidants and antioxidants elements that characterizes the oxidative
stress in the blood of adolescents with asthma and/or rhinitis. Methods: Peripheral whole
blood was collected from 12 adolescents with asthma, 25 with rhinitis, 10 with asthma and
rhinitis associated, and 20 control adolescents. Oxidative stress was measured in terms of
lipid peroxidation products, total protein carbonyls in plasma. Antioxidant status was
evaluated by measuring catalase activity and total blood glutathione in red blood cells; and the
total antioxidant capacity was measured in plasma. To statistical analyses it was applied the
One-way analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey post-test and p values under 0.05
were considered significant. Results: Asthmatic adolescents had shown lower level of protein
carbonyls than control (41.77± 3.74 versus 34.52 ± 3.02 nmol/mg; p<0.01), also lesser
amount of lipid peroxidation products (43.35 ± 6.46 nmol/g; control group: 26.35 ± 2.43;
p<0.05) lower catalase activity level (9.00 ± 1.32 mmol.min
-1
.g
-1
; control group: 19.82 ± 1.41
mmol.min
-1
.g
-1
; p<0.001) and fewer total antioxidant capacity of plasma (941.65 ± 23.6 µM;
control group: 1,046.32 ± 18.41µM; p<0.01). Rhinitic adolescents presented lower catalase
activity level than control (9.96 ± 1.02 versus 19.82 ± 1.41 mmol.min
-1
.g
-1
; p<0.001).
Adolescents with asthma and rhinitis associated also had fewer catalase activity than control
(3.81 ± 0.60 versus 19.82 ± 1.41 mmol.min
-1
.g
-1
; p<0.001). Total blood glutathione levels
were not different in the three groups when compared to control. Conclusions: In this array of
oxidants and antioxidants we had evaluated there was a balance shifting toward increased
oxidative stress in asthma and/or rhinitis. This imbalance between oxidants and antioxidants
specimens was wider in blood from asthmatic adolescent.
Palavras-chave: Asthma, oxidative Stress, asma rinite, inflamação.
4
2 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CAT Catalase
EAO Espécies reativas do oxigênio
GPX Glutationa Peroxidase
SOD Superóxido Dismutase
EC-SOD Superóxido Dismutase Extracelular
TBARS Substâncias Reativas do Ácido Tiobarbitúrico
FRAP Poder Antioxidante total
GSH-GSSG Glutationa reduzida
O
2
-
Anion Superóxido
OH
-
Radicais hidroxil
ONOO
-
Peroxinitrito
H
2
O
2
Peróxido de Hidrogênio
NOO
-
Óxido Nítrico
ERN Espécies reativas do nitrogênio
ERO Espécies reativas do oxigênio
IL Interlucinas
IgE Imunoglobulina E
Th1 Linfócito T helper 1
VEF
1
Volume expiratório forçado
EPO Peroxidase eosinofilica
TNF-α Fator de Necrose Tumoral – alfa
A/R Asma e rinite
PAF Fator de ativação de plaqueta
BAL Lavado broncoalveolar
5
3 LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Células envolvidas na fisiopatologia da asma ................................................... 12
Figura 2. Gráfico 1: Medida de estresse oxidativo: Protreína carbonilada nos pacientes com
asma, rinite, a duas doenças associadas e grupo controle ................................................... 28
Figura 3. Gráfico 2: Medida de estresse oxidativo: Peroxidação de lipidio T-BARS nos
pacientes com asma, rinite, a duas doenças associadas e grupo controle ........................... 28
Figura 4. Gráfico 3: Medida da atividade antioxidante: Superóxido Dismutase – SOD nos
pacientes com asma, rinite, a duas doenças associadas e grupo controle ........................... 29
Figura 5. Gráfico 4: Medida da atividade antioxidante: Catalase – CAT nos pacientes com
asma, rinite, a duas doenças associadas e grupo controle ................................................... 30
Figura 6. Gráfico 5: Medida da atividade antioxidante: Glutationa Reduzida – GSH nos
pacientes com asma, rinite, a duas doenças associadas e grupo controle............................ 30
Figura 7. Gráfico 6: Medida da atividade antioxidante: Poder antioxidante total – FRAP
nos pacientes com asma, rinite, a duas doenças associadas e grupo controle..................... 31
6
4 INTRODUÇÃO E REFERÊNCIAL TEÓRICO
A incidência de asma no Brasil ocorre em cerca de 10% da população, sendo mais
freqüente em crianças, e com 30 milhões de casos no mundo. Afeta mais de 15 milhões de
indivíduos nos Estados Unidos, com mais de 1.5 milhões de visitas nos quartos de
emergência, 500.000 hospitalizações, e 5500 mortes em cada ano (ANDREADIS et al.,
2003). Já a rinite representa um problema de saúde pública que atinge, no mínimo, 10 a 25%
da população em geral e sua prevalência vem aumentando firmemente.
A asma é considerada uma das principais doenças da infância, sendo certamente a
principal doença respiratória crônica da criança e do adolescente (USA-NIH/NHLB, 1995;
MAGNUS et.al, 1997; MAIA et. al, 2004). Por definição, a asma apresenta uma reação
inflamatória acompanhada de hiper reatividade brônquica, limitação variável ao fluxo aéreo,
reversível espontaneamente ou com tratamento, manifestando-se clinicamente por episódios
recorrentes de sibilância, dispnéia, aperto no peito, tosse, particularmente à noite e pela manhã
ao despertar (MAGNUS et.al, 1997; SBPT/SBP/SPCM, 2002). Já a rinite é definida como
uma inflamação da mucosa nasal, que possui como sintomas espirros, rinorréia, prurido e
congestão nasal (USA-NIH/NHLB, 1995). Estas entidades freqüentemente coexistem, sendo
que a rinite é, atualmente, reconhecido fator de risco para desenvolvimento e agravamento da
asma. Adicionalmente, tem-se preconizado o conceito de unicidade das vias aéreas, em que
asma e rinite alérgica constituem manifestações de um mesmo processo fisiopatológico
(CAMARGO et al, 2002; SOLOGUREN et.al, 2000).
A cidade de Criciúma é conhecida como pertencente a uma das regiões mais poluídas
do estado e doenças inflamatórias das vias aéreas como asma e rinite em adolescentes
parecem ter alta prevalência (SANTOS et.al, 2005; RAASCH, et.al, 2005). Sabe-se que a
poluição é capaz de causar dano oxidativo nas vias aéreas, contribuindo para o surgimento e/
7
ou agravamento de doenças respiratórias. Além disso, doenças inflamatórias como asma e
rinite apresentam em sua fisiopatologia níveis elevados de estresse oxidativo. Porém, mesmo
tendo conhecimento disso, não existem estudos que verifiquem o real impacto e quantificação
deste estresse na circulação periférica de adolescentes com asma e rinite.
Se o meio ambiente pode contribuir no surgimento de doenças respiratórias influenciado
pela presença de agentes oxidantes, por outro lado, existem evidências de que em doenças
inflamatórias das vias aéreas haja um aumento no estresse oxidativo, sugerindo que espécies
reativas de oxigênio e de nitrogênio possam reduzir as defesas antioxidantes.
Embora haja demonstração de estresse oxidativo nas vias aéreas de pacientes com asma,
existe demonstração de que essa é uma doença acompanhada também de uma alteração no
status antioxidante sistêmico (MAK et.al, 2004).
Apesar de haver forte demonstração da associação entre asma e rinite (BOUSQUET
et.al, 2004), sendo inclusive sugerido que ambas sejam parte de uma doença das vias aéreas
unidas (GROSSMAN, 1997; CAMARGOS et.al, 2002), pouco é referido a respeito do
estresse oxidativo envolvendo pacientes com asma associada à rinite. Além disso são poucos
os dados de literatura referentes ao estudo de estresse oxidativo em pacientes com rinite.
Estudos apontam que os altos índices de poluição atmosférica implicam no
aparecimento e agravamento de doenças das vias aéreas respiratórias, como asma e rinite, e
uma das explicações é a exposição a níveis elevados de agentes oxidantes a partir do meio
ambiente (BOWER et al. 2002, BRUNEKREEF et al. 2003).
No Sul do Estado de SC, os municípios de Imbituba, Tubarão, Urussanga, Siderópolis e
Criciúma são os que apresentam maiores índices de poluição atmosférica (FATMA, 1991).
Segundo o FATMA (1991) a indústria carbonífera, as coquerias, o parque cerâmico, as
estufas de fumo, as olarias e a Usina Termelétrica Jorge Lacerda lançam, mensalmente, aos
ares do Sul do Estado 1.144 toneladas de material particulado, 8.046 toneladas de dióxido de
8
enxofre, 176 toneladas de hidrocarbonetos, 12.125 toneladas de óxido de nitrogênio, 850
toneladas de trióxido de enxofre e 31 toneladas de fluoretos, evidenciando que esses
parâmetros ultrapassam, em muito, aqueles estabelecidos pela legislação. Em Criciúma foi
demonstrada recentemente uma alta prevalência de asma e rinite em adolescentes. É muito
provável que tais fatores ambientais estejam implicados na alta prevalência de asma e rinite
na cidade.
De fato, em doenças como asma brônquica ocorre a geração de espécies reativas de
oxigênio (ERO) e nitrogênio (ERN). Os ERO, principalmente o ânion superóxido (O
2
-
) e os
radicais hidroxil (OH
-
), são produzidos nos pulmões de pacientes asmáticos, por ativação de
células inflamatórias como eosinófilos, macrófagos alveolares e neutrófilos (MORCILIO et
al., 1999; HENRICKIS et al., 2001; ANDREADIS et al., 2003).
Além das ERO, as ERN, como o óxido nítrico (NO
-
), também participam do processo
inflamatório nas vias aéreas de pacientes asmáticos. A função do NO
-
depende da sua
concentração e da sua interação com biomoléculas e proteínas. O NO
-
reage com oxigênio e
ERO formando nitrito, nitrato e espécies reativas de nitrogênio como peroxinitrito (ONOO
-
).
Estas ERN podem levar às modificações covalentes de resíduos tirosil de proteínas (nitração),
levando a alterações estruturais e biológicas, além de poder causar dano ao DNA celular e
inibir a cadeia respiratória mitocondrial (MORCILIO et al., 1999; FOLKERTS et al,. 2001;
ANDREADIS et al., 2003).
No geral, a suscetibilidade do pulmão em ter um dano oxidativo e nitrosativo depende
da habilidade do seu sistema de limpeza de EROS e ERNS. Normalmente o pulmão apresenta
altos níveis de antioxidantes que previnem o dano oxidativo no trato respiratório. As defesas
pulmonares antioxidantes são bem distribuídas e incluem sistemas enzimáticos como, catalase
(CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationas peroxidases (GPxs), e sistemas não
enzimáticos que incluem a glutationa reduzida (GSH), transferrina, ceruloplasmina, ferritina,
9
ascorbato e vitamina E (ANDREADIS et al., 2003).
A capacidade antioxidante do trato respiratório é alterada na asma. A SOD é baixa nos
pacientes asmáticos e esta diminuição pode estar relacionada com sua inativação ou nitração
das suas isoformas. GPx, GSH e CAT também estão diminuídas (MACCNEE, 2001; WOOD
et al., 2003). Quando se tem uma diminuição da proteção antioxidante com um conseqüente
aumento dos oxidantes, tem-se o que se denomina de estresse oxidativo, um processo
caracterizado por oxidação de proteínas e lipídios que pode causar dano pulmonar, ou induzir
uma variedade de respostas celulares, através da geração de metabólitos secundários de
espécies reativas de oxigênio (MACCNEE, 2001).
Existem evidências de que processos inflamatórios pulmonares, como o que ocorre na
asma, resultem de um aumento do estresse oxidativo nas vias aéreas. O estresse oxidativo
pode ter muitos efeitos na função respiratória, incluindo contração da musculatura lisa
peribrônquica, hipersecreção de muco, exsudação vascular, entre outros.
Assim como há demonstração de estresse oxidativo nas vias aéreas de pacientes com
asma, existem evidências de que a doença seja acompanhada também de uma alteração no
status antioxidante sistêmico (MAK et al.,2004). É possível que a rinite alérgica, por se tratar
de uma doença inflamatória das vias aéreas superiores, seja similar à asma, em se tratando de
estresse oxidativo. Na rinite alérgica a exposição à poeira leva ao aumento dos eosinófilos e
ao aumento de peróxido de hidrogênio, o qual está relacionado com a produção de radicais
livres (BOWER & CRAPO, 2002). Embora a fisiopatologia da asma e rinite compartilhe
características comuns, o conhecimento sobre estresse oxidativo na asma é relativamente mais
bem definido, enquanto na rinite existem ainda poucos estudos abrangendo esse tema.
10
4.1 Asma
Atualmente o grande desafio nos estudos das doenças respiratórias asmática é
identificar os papeis dos vários mediadores e os mecanismos moleculares envolvidos na
patofisiologia desta doença.
A asma é também conhecida como "bronquite asmática" ou como "bronquite
alérgica", é uma doença que acomete os pulmões e que se acompanha de uma inflamação
crônica dos brônquios. Como resultado de reações de hipersensibilidade imunológica, pode
ser chamada asma alérgica, que corresponde a 80% dos casos de asma na infância e a 50%
nos adultos, sendo a maioria dos casos mediada por anticorpos IgE. Se induzida ou agravada
por fatores não imunológicos, como infecções, exercícios e irritantes, é chamada de asma não
alérgica, que não possui mecanismos bem definidos (JOHANSSON, S.G.O. et al. , 2004;
BEASLEY et al. 2000). Sua classificação baseia-se na presença ou ausência de atopia ou
pode ser feita de acordo com manifestações clínicas para avaliação da sua gravidade
(SBPT/SBP/SBCM, 2002).
4.2 Fisiopatologia da Asma
Em termos clínicos, a asma é uma doença inflamatória das vias aéreas que são
caracterizadas por eosinofilia das vias aéreas, produção de muco, produção de IgE e descrita
operacionalmente como obstrução reversível ao fluxo de ar (HOLGATE, 1996; BOLDOGH
et al., 2005). Embora o limitado conhecimento da patogênese da funçao transtornada das vias
aéreas na asma impeça uma definição precisa da doença, está claro que a asma nas suas várias
formas compreende uma síndrome de inflamação, hiper-responsividade e obstrução ao fluxo
aéreo nos brônquios.
11
Nos pacientes asmáticos, os brônquios se contraem como resposta a determinados
estímulos. Este estreitamento pode ser produzido como reação a substâncias que provocam
alergia tais como pólen, ácaros, exercício físico, exposição à fumaça ou ao ar frio. Quando
ocorre uma crise de asma, os tecidos que recobrem as vias aéreas se inflamam e liberam
muco; os músculos dos brônquios produzem um espasmo e é gerada bronco-constrição
(redução do diâmetro dos brônquios), dificultando assim a entrada e saída de ar dos pulmões.
(HOLGATE, 1996). Acredita-se que a causa desse estreitamento sejam determinadas células
das vias aéreas que estão distribuídas pelos brônquios e que liberam substâncias tais como
citoquinas, histamina e leucotrienos; essas substâncias ajudam a produzir contração na
musculatura e estimulam a secreção de muco, estreitando a via aérea.
Clinicamente, é possível dividir a asma em atópica e não atópica. A asma atópica, ou
extrínseca, caracteriza-se por ocorrer em indivíduos com história familiar da doença,
comumente associada a eczema e/ou rinite alérgica. (BARNES et al., 1995). As crises são
desencadeadas por alérgenos ambientais. Os testes de hipersensibilidade mediada por IgE são
positivos. A dessensibilização pode, ocasionalmente, ser bem sucedida.
A asma brônquica não atópica, ou intrínseca, caracteriza-se por apresentar etiologia
complexa, sem relação com alérgenos ou IgE, sendo incomum a ocorrência de eczema ou
rinite. (BARNES et al., 1995). A eosinofilia em sangue periférico e em escarro
freqüentemente acompanha ambos os tipos de asma, atópica e não atópica.
Independentemente do estímulo causador, os eosinófilos migram para as vias aéreas e podem
levar à hiperreatividade brônquica através da liberação de mediadores broncoconstrictores,
quimiotáxicos e vasoativos. Os eosinófilos também liberam substâncias granulares citotóxicas
que lesam tecidos das vias aéreas, principalmente o epitélio (VIANNA, 1998). Várias outras
células inflamatórias são corresponsáveis pelos fenômemos associados à fisiopatologia da
asma. Os mastócitos, envolvidos diretamente nos processos alérgicos, são encontrados em
12
quantidade aumentada no lavado broncoalveolar de asmáticos. Acredita-se que os mediadores
mastocitários determinam um broncoespasmo imediato (reação asmática imediata) e causam
migração de outras células inflamatórias (reação asmática tardia) (HOLGATE, 1996). Os
linfócitos exercem um papel regulador, participando da inflamação brônquica pela liberação
de interleucinas (IL) que controlam a atividade dos basófilos, mastócitos e eosinófilos (Figura
1). Além disso, os linfócitos reconhecem e respondem aos alérgenos através de aumento na
produção de IgE (VIANNA, 1998).
Fonte: Vianna, 1998
4.3 Rinite
A rinite, é definida como uma inflamação da mucosa nasal, induzida pela exposição a
alergenos que desencadeiam reposta inflamatória crônica mediadas por anticorpos IgE. Os
principas sintomas incluem a, rinorréia aquosa, espirros prurido e obstrução nasal (USA-
NIH/NHLBI, 1995). Representa um problema de saúde pública que atinge, no mínimo, 10 a
25% da população geral e sua prevalência vem aumentando. A rinite é, atualmente, um
13
reconhecido fator de risco para o desenvolvimento e agravamento da asma. Adicionalmente,
tem-se preconizado o conceito de unicidade das vias aéreas, em que asma e rinite alérgica
constituem manifestações de um mesmo processo fisiopatológico (CAMARGO et al., 2002).
4.4 Fisiopatologia
A Rinite alérgica é a expressão clínica de reação de hipersensibilidade de tipo I,
mediada por anticorpos IgE específicos e como tal apresenta forte caráter genético, com
incidência maior entre os indivíduos cujos pais são alérgicos, sobretudo quando também
manifestam rinite. Ela é determinada por ação predominante de linfócitos com perfil Th2 de
citocinas (interleucina IL-4, IL-5 entre outras).
Uma vez produzida, a IgE específica se fixará a receptores de alta afinidade presentes
na superfície de mastócitos e basófilos. A interação entre o alérgeno e duas moléculas
próximas de IgE específica, determina alterações na membrana do mastócito que acumula
com a extrusão dos grânulos presentes no seu citoplasma e a liberação de histamina, heparina
e fatores quimiotáticos neles estocados. Além disso, por alteração no metabolismo dos
fosfolipídeos da membrana celular, origina-se o ácido araquidônico, essencial para a produção
dos leucotrienos cisteínicos, sintetizados de novo.
Os principais fatores desencadeantes e/ou agravantes das crises são os alérgenos
ambientais (poeira, ácaros, fungos, urina e saliva de animais, barata e pólens). Os odores
fortes e a fumaça de tabaco são os principais irritantes especificos e desencadeiam sintomas
por mecanismos não imunológicos (SOLÈ, et.al, 2004)
As alterações que se observam em pacientes com rinite são resultantes da ação de
mediadores químicos, cuja liberação pode estar associada a mecanismos imunológicos (IgE
especifica e alérgeno) ou não (agentes irritantes), que podem interagir durante uma crise. A
14
fase imediata da inflamação ocorre minutos após a exposição o alérgeno em conseqüência à
ativação IgE- dependente dos mastócitos localizados na mucosa nasal.
A essa ativação segue-se a liberação de mediadores farmacológicos pré-formados
(histamina) e neoformados (leucotrienos). Entre suas propriedades biológicas estão a
vasodilatação e o aumento da permeabilidade vascular que resulta em obstrução nasal. O
aumento da secreção grandular determina a coriza aquosa e a estimulação de nervos aferentes
(principalmente pela histamina) provoca purido e espirros. A estimulação das fibras nervosas
sensorais C induz a liberação de neuropeptídeos, importantes na manutenção do processo
inflamatório.
O efeito desses mediadores de fase imediata na geração de sintomas é efêmero,
entretanto sua atuação na ativação de células endoteliais é responsável pelo surgimento de
uma nova fase, que ocorre em grande parte dos pacientes, denominada fase tardia. Assim,
cerca de três a oito horas após o contato com o alérgeno, os sintomas retornan, devido ao
recrutamento para o local da reação alérgica de inúmeras células inflamatórias (eosinófilos,
basófilos, linfócitos) que liberam seus própios mediadores e originam segunda fase de
alterações que caracterizam a fase tardia da inflamação alérgica (SOLÈ, et.al, 2004).
4.5 Relação entre asma e rinite
Asma e rinite estão freqüentemente associadas, sugerindo o conceito de uma via
respiratória, uma doença, isto é, as vias respiratórias superiores e inferiores são unidas, de tal
forma que a inflamação da via aérea superior pode influenciar na propagação da inflamação
da via aérea inferior. Assim, deve-se tratar adequadamente episódios de rinite e asma, uma
vez que a inflamação da mucosa nasal poderá repercutir na exarcebação dos sintomas da
asma. Neste sentido, estudos epiodemiológicos têm demostrado de modo consistente que
15
asma e rinite frequentemente coexistem no mesmo paciente.
Estudos de fisiopatologia sugerem uma forte relação entre rinite e asma. Deste modo,
apesar das diferenças entre rinite e asma, parece que as vias aéreas superiores e inferiores são
afetadas por um processo inflamatório comum, que pode ser, mantido e amplificado por
mecanismos inter-relacionados (BOUSQUET, et al., 2001).
4.6 Espécies reativas do oxigênio e nitrogênio (ROS/RNS)
A função principal do sistema imune é a defesa do organismo contra agentes
infecciosos. Células fagocíticas tais como macrófagos e neutrófilos são essenciais para
respostas antimicrobial, pois estas células liberam quantias acrescidas de moléculas altamente
tóxicas, tais como, ERN e ERO. Há também evidências que não somente células
inflamatórias, mas também células não inflamatórias tais como, epitélio das vias aéreas
liberam estas moléculas reativas. (FOLKERTS et al., 2001).
ROS são importantes em muitos processos fisiológicos, mas também podem ter efeitos
prejudiciais em células das vias aéreas e tecidos quando produzidos em altas quantidades ou
durante a ausência de vários antioxidantes. Em adição, estes mediadores têm um papel
proeminente na patogênese de muitas desordens inflamatórias nas vias aéreas, incluindo asma.
Recentemente tem-se identificado as ERO como mediadores de diversas fases de dano
celular e ativação de células imunes durante a resposta inflamatória. Os macrófagos são as
principais células responsáveis pelo mecanismo e fagocitose das partículas ultra finas que
atingem sistema respiratório, estimulando a liberação de mediadores inflamatórios como fator
de necrose tumoral (TNF-α). A inabilidade dos macrófagos fagocitarem uma grande
quantidade de partículas resulta em uma estimulação contínua das células epiteliais, com
aumento da produção de quimiocinas como IL-8, que contribuem para o processo
inflamatório (WOOD et al., 2003).
16
Quase todas as doenças pulmonares são relacionadas a processos inflamatórios a
maioria gerada pelos níveis tóxicos de ROS e RNS. Locais celulares para produção de ROS
incluem as mitocôndrias que são locais intracelulares principais da geração de anion
superóxido, microssomas e enzimas (ANDREADIS et al., 2003).
Formação destas espécies reativas acontecem constantemente em toda a célula durante
processos metabólicos normais (HENRICKS & NIJKAMP, 2001).
Inflamação de via aérea em pacientes asmáticos é associada com aumento da produção
de ROS (ânion superóxido, peróxido de hidrogênio, e radicais hidroxila) por eosinófilos,
neutrófilos e macrófagos alveolares de sangue periférico (RICCIONI et al., 2007).
A produção destas espécies reativas inicia usualmente pela formação do ânion
superóxido (O
2
-
), onde sofre reação catalisada pela enzima superóxido dismutase (SOD),
resultando na dismutação em peróxido de hidrogênio (H
2
O
2
) e estes por reações mediadas
pelo ferro (reação de Fenton) se converte em radical hidroxil (OH
-
).
Dentre todas as formas de geração de estresse oxidativo, a produção de H
2
O
2
parece ter
um papel central tanto na produção celular, através do metabolismo oxidativo, quanto na ação
citotóxica de diversos agentes exógenos. Entretanto, por ser o H
2
O
2
um oxidante
relativamente estável, acredita-se que seus efeitos biológicos sejam medidos pelo OH
-
. A
grande produção de superóxido facilita também sua reação com óxido nitrico (NO
-
) e
conseqüente geração de peroxinitrito (ONOO
-
), que em conjunto com o radical hidroxil são
espécies ativas do oxigênio (EAO) altamente danosas.
Estudos mostram que células envolvidas em um processo inflamatório asmático tem
capacidade de produzir ROS (ANDREADIS et al., 2003; RICCIONI et al., 2007).
Eosinófilos, neutrófilos, monócitos, e macrófagos ativados geram (O
2
-
) por uma membrana
associada ao complexo NADPH-dependente. A dismutação subseqüente de O
2
-
pode resultar
na formação do H
2
O
2
. O
2
-
e H
2
O
2
são oxidantes moderados e ambos são críticos na formação
17
de radicais livres citotóxicos potentes em sistemas biológicos pelas interações com outras
moléculas. Este processo é envolvido em inflamação asmática; além disso, a concentração de
NO
-
é aumentado em vias aéreas de pacientes asmáticos. Além das células inflamatórias
recrutadas, células epitélio da via aérea são fontes potenciais de produção de ROS. Vários
mediadores na asma, fator de ativação de plaqueta (PAF), quimiocinas, e moléculas de adesão
são promotoras potenciais de produção de ROS. Além destas fontes endógenas, fatores
ambientais unidos a asma, como poluente de ar, são importantes. Aumento da produção de
ROS é delétrio porque induz radicais livres que oxida proteínas, DNA, e lipídios podendo
causar dano direto ao tecido e evocar respostas celulares pela geração de espécies reativas
secundárias (RICCIONI et al., 2007).
4.7 Estresse Oxidativo
Atualmente, o grande desafio nos estudos das doenças asmáticas e rinite alérgica é
identificar os papéis dos vários mediadores e os mecanismos moleculares, envolvidos na
fisiopatologia da doença.
O estresse oxidativo é definido como um acúmulo de ERO que causam danos à
estrutura das biomoléculas de DNA, lipídios, carboidratos e proteínas, além de outros
componentes celulares. Estudos comprovam que o estresse oxidativo está relacionado com
várias doenças incluindo entre elas a asma.
O estresse oxidativo, especificamente a peroxidação de lipídio, contribui para o
patofisiologia da asma (WOOD et al., 2003). Resultando em um desequilíbrio de oxidantes e
antioxidantes a favor dos oxidantes.
18
Estudos tem demonstrado que o aumento da carga oxidativa ocorre nas doenças das
vias aéreas, mostrando um aumento de marcadores de estresse oxidativo nestes espaços das
vias aéreas e sistematicamente entre estes pacientes. (MACNEE, 2001).
Espécies reativas do oxigênio, tais como, O
2
-
e o OH
-
são moléculas instáveis com
elétrons desemparelhados, capaz de iniciar oxidação. São expostas continuamente nos
sistemas biológicos por oxidantes que podem ser gerados endogenamente por reações
metabólicas (ex. transporte de elétron mitocondrial durante respiração ou durante ativação de
fagócitos) ou exogenamente (tais como, inalação de poluentes de ar ou fumaça de cigarro).
Para proteger contra exposição a oxidantes, os pulmões têm um sistema de defesas
antioxidantes bem desenvolvido.
4.8 Atividade Antioxidante
Antioxidantes são agentes responsáveis pela inibição e redução das lesões causadas
pelos radicais livres nas células. São consideradas o centro do equilibrio das reações redox no
corpo humano. Não agem isoladamente, mas sinergicamente. Previnem a formação de
radicais livres de oxigênio, através da remoção de seus percusores, e reagem com ERO que já
tenham sido previamente formados, seja para removê-los ou inibí-los.
A produção excessiva de radicais livres pode conduzir a diversas formas de dano
celular e sua cronicidade pode estar envolvida com a etiogênese ou com o desenvolvimento
de numerosas doenças. As lesões causadas nas células podem ser prevenidas ou reduzidas por
meio da atividade de antioxidantes. Os antioxidantes podem agir diretamente na neutralização
da ação dos radicais livres ou participar indiretamente de sistemas enzimáticos com essa
função (BOWLER & CRAPO, 2002).
19
Podem ser divididos em antioxidantes naturais, normalmente presentes no organismo e
compostos sintéticos como atividade antioxidante (PICADA et al., 2003).
As defesas antioxdantes endógenas existem em varias localizações, membrana intra
celular e membrana extra celular. Incluem enzimas tais como: Superóxido Dismutase (SOD),
Catalase (CAT), Glutationa Peroxidade (GSH-Px) as quais catalisam a redução dos oxidantes
primariamente no meio extracelular, assim como, glutationa reduzida (GSH) vitamina E,
vitamina C, β-caroteno, ácido úrico e bilirrubina, além de outras proteínas, tais como
ceruloplasmina, tranferrina e albumina (HENRICKIS & NIJKAMP, 2001).
As enzimas SOD são uma família de metalo enzimas que promovem a conversão
de superóxido (O
2
-
), a peróxido de hidrogênio. Três isoformas de SOD são reconhecidamente
importantes: Cobre-zinco SOD, é encontrado no citoplasma, núcleo e espaços inermembranas
da mitocondia, Manganes SOD, localizado primariamente na matriz mitocondrial e provê
proteção vital contra ERO gerado através da hipoxia, a deficiência desta enzima resulta em
um aumento de níveis de superóxido mitocondrial que inibe os complexos I e II da cadeia
respiratória e a SOD extracelular (EC-SOD) é encontrado principalmente em compartimentos
extracelular, tais como, plasma, linfa e líquido sinovial. (AFONSO et al., 2007)
A catalase é uma hemoproteína citoplásmatica que catalisa a redução do peróxido
de hidrogênio a água (H
2
O) e oxigênio (O
2
). É encontrada no sangue, medula óssea, rim,
fígado e foi considerada um importante antioxidante do pulmão. Sua atividade é dependente
de NADPH (FERREIRA & MATSUBARA, 1997).
20
5 OBJETIVOS DO TRABALHO
5. 1 Objetivo Geral
Avaliar parâmetros de estresse oxidativo e atividade antioxidante no sangue de
adolescentes com asma e rinite.
5. 2 Objetivos Específicos
Traçar o perfil de antioxidante total no sangue de adolescentes com asma e rinite
associadas e com asma ou rinite isoladamente.
Avaliar a atividade de enzimas antioxidantes CAT, SOD e a medida de GSH no
sangue de adolescentes com asma e rinite associadas e com asma ou rinite
isoladamente.
Medir o nível de produtos de peroxidação lipídica (malondiadeído -TBARS) e de
carboxilação proteica (proteína carbonilada) nesses sujeitos.
Avaliar o “poder antioxidante total” pela metodologia FRAP (Ferric
Reducing/Antioxidant Power) no plasma.
21
PARTE II
22
CAPÍTULO I
1 MATERIAIS E MÉTODOS
1. 1 Tipo de estudo/período e local de realização
Este é um estudo experimental, adendo do projeto de pesquisa intitulada: “Fatores de risco e
gravidade da asma e rinite em adolescentes do Município de Criciúma/SC”, com material
biológico (sangue) de alguns dos participantes do projeto acima mencionado. Realizado no
período de Janeiro de 2006 a setembro de 2007, como iniciativa de pesquisa no Ambulatório
de Clinica e no Laboratório de Alergia e Imunologia Médica (LAIM) da Universidade do
Extremo Sul Catarinense.
1. 2 População e Amostra
A população do estudo foi composta por adolescentes escolares do município de
Criciúma que aceitarem participar do presente estudo. Após avaliação médica foi realizado a
coleta de amostra de sangue de adolescentes com critérios clínicos e de função respiratória
para asma alérgica, segundo o III Consenso Brasileiro de asma (SBPT/SBP/SBCM, 2002),
e/ou critérios clínicos de rinite alérgica, de acordo com II Consenso Brasileiro sobre Rinites
(ASBAI/ABOCCF/SBP/ABR,2006), e de adolescentes sem ambas as doenças. Para indicar
atopia foi realizado teste cutâneo de leitura imediata aos principais inalantes, espirometria,
teste de broncoprovocação com metacolina e dosagem de IgE sérica total em todos os
adolescentes. Assim, foi possível obter 4 grupos de indivíduos para o estudo:
Grupo asma e rinite associada (AR): 10 adolescentes com asma e rinite associadas;
Grupo asma(A): 15 adolescentes com asma e sem rinite;
Grupo rinite (R): 20 adolescentes com rinite e sem asma e
Grupo controle (N): 20 adolescentes sem asma ou rinite (grupo controle).
23
Os pais e/ou responsáveis pelo adolescente assinaram o termo
de consentimento livre e esclarecido (anexo).
1.3- Critérios de Inclusão:
Foram incluídos os adolescentes considerados com asma e/ ou rinite estável no último mês.
1.4- Critérios de Exclusão:
Adolescentes em uso de medicação considerada antioxidante como n-acetilcisteína e
vitaminas, em uso de corticoterapia oral em qualquer dose ou inalatória em doses elevadas.
1.5 Material
Foi coletado, por venopunção periférica, aproximadamente 5ml de sangue de 136
adolescentes, colocados em tubos heparinizados e mantidos em uma temperatura -70°C.
1.6 Métodos (Medidas laboratoriais)
O material coletado foi levado para análise dos mediadores de atividade antioxidante e
de estresse oxidativo, obedecendo a respectiva técnica específica. Os mediadores
antioxidantes avaliados foram: Glutationa reduzida (GSH), Antioxidante total (FRAP),
Catalase (CAT), Superóxido dismutase (SOD) e de estresse oxidativo foram: Peroxidação
lipídica (T-BARS) e carboxilação proteica (Proteína carbonilada).
1.6.1 Glutationa reduzida (GSH)
Amostras de sangue total coletado dos pacientes foram precipitadas com TCA 12% nas
diluições 1:10 (p/v) para a obtenção dos extratos ácidos (BEUTLER et al., 1963). A adição de
0,2 ml de DTNB (2,5 mM) nas cubetas contendo 1,9 mL de tampão fosfato de potássio 80
mM pH 8,0 e 0,1 ml do extrato ácido irá permitir, após cerca de 2 min, a obtenção máxima de
formação do ânion tiolato (TNB) de cor amarela, mensurável em 412 nm. As análises foram
feitas em duplicatas e os valores expressos em mmol g -1.
24
1.6.2 Lipoperoxidação pelo T-BARS
A avaliação da peroxidação lipídica endógena foi realizada em duplicata, utilizando
plasma coletado dos pacientes, pela detecção dos seus derivados lipoperóxidos, através de
substâncias que reagem com o ácido tiobarbitúrico (T-BARS), destacando-se o
malondialdeído, produzindo uma base de Shiff de coloração rosa (BIRD & DRAPER, 1984).
Foram misturados em tudbos de ensaio: amostras (100 µl), ácido tricloroacético (12%),
tampão Tris-HCl (60 mM) e ácido tiobarbitúrico (0,73%). Após a pipetagem os tubos foram
fervidos por 1 hora em banho fervente, e em seguida resfriados por 15 minutos em geladeira.
As amostras foram centrifugadas e com o sobrenadante foram feitas as leituras em 535 nm. A
concentração de T-BARS (nmol/g) foi calculada utilizando o coeficiente de extinção molar de
156 mM conforme a fórmula:
[T-BARS] = [Amostra (A532 – A600) – Branco (A532 – A600)] x 1000 x diluições / 156.
1.6.3 Antioxidante total (FRAP)
O FRAP (ferric reducing/antioxidant power) é um teste de medida direta de “poder
antioxidante total”. Para a medida do "poder antioxidante total", o plasma dos pacientes (100
µl) foram colocados em contato com o FRAP (TPTZ - 2,4,6-tripyridyl-s-triazina 10 mM em
40 mM de HCl ; tampão acetato 300 mM pH 3,6; FeCl
3
6H
2
O 20 mM), sendo que este em
baixo pH e com a presença de antioxidantes se reduz, formando uma coloração azul intensa,
que foi monitorada pela medida da mudança na absorção em 593 nm. A mudança na
absorbância estará diretamente relacionada com a combinação de poder redutor “total” de
antioxidantes doadores de elétrons presentes na mistura de reação. O "poder antioxidante
total" foi calculado utilizando como padrão o ácido ascórbico (BENZIE & STRAIN, 1996).
1.6.4 Atividade da enzima catalase
Para análise da atividade desta enzima, se quantificou a velocidade de decomposição do
peróxido de hidrogênio (H
2
O
2
), em 240 nm, pela enzima presente na amostra (HABIG et al.
1974). Para esse ensaio, foi utilizado uma solução de peróxido de hidrogênio (10 mM) em
tampão fosfato de potássio (50 mM) pH 7,0. Em uma cubeta de quartzo, foram colocados 2
ml da solução de H
2
O
2
e 20 µl de amostra. Após homogeneização, a velocidade de
25
decomposição do H
2
O
2
foi medida durante 60 segundos. As amostras de sangue foram
analisadas em duplicatas, sendo os valores expressos em mmol de H
2
O
2
consumido min-1 g-
1.
1.6.5 Dano oxidativo a proteínas (Proteína carbonilada)
O dano oxidativo às proteínas por carbonilação foi determinado de acordo com o
método proposto por Levine & Stadtman, 1990, utilizando sangue total.
As amostras foram homogeneizadas em 5% de ácido sulfossalicílico gelado e então
centrifugadas a 15000 g por 5 min. Os sobrenadantes foram retirados e adicionado aos
precipitados 0,5 ml de 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNPH, 10 mM em 2 M de HCl). As
amostras foram mantidas a temperatura ambiente por 1 hora, sendo vigorosamente agitadas a
cada 15 min. Então, foram adicionados 500 µl de TCA 20% e os tubos foram agitados e
centrifugados por 6 min a 15000 g. Os sobrenadantes foram descartados e o excesso de
DNPH foi removido lavando-se os precipitados por três vezes com uma solução de etanol:
acetato de etila (1:1), e em seguida agitando-se os tubos e centrifugando por 3 min a 15000 g.
Os precipitados resultantes foram dissolvidos em 1,0 ml de cloreto de guanidina 6 M,
submetidos à agitação e incubados por 15 min a 37°C, para dissolução.
As absorbâncias máximas no intervalo de 360 – 370 nm foram determinadas e os
valores finais das proteínas carboniladas foram determinados utilizando o coeficiente de
extinção molar de 22 mM. Os brancos foram preparados substituindo-se a DNPH por HCl
2
M.
1.6.6 Superóxido Dismutase (SOD)
A atividade enzimática da SOD foi determinada pela inibição da auto-oxidação da adrenalina
medida espectrofotometricamente (480nm) segundo Bannister e Calabrese (1987). A
adrenalina é oxidada pelo radical superóxido para formar um produto róseo, adenocromo
(BANNISTER et. al, 1987).
1.7 Análise estatística
Para análises estatísticas foi aplicada a análise de variância (ANOVA) seguida por post-test de
Tukey e considerados significativos os valores de p<0,05.
26
1.8 Aspectos Éticos
O presente estudo (Projeto nº. 34/2006) foi submetido e aprovado sem restrições em
12/12/2006 junto ao Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade do Extremo Sul Catarinense.
A concordância em participar da pesquisa foi confirmada pela assinatura de um termo
de consentimento livre e esclarecido pós-informado (anexo A) do responsável pelo individuo
da pesquisa. Neste termo de consentimento consta o nome da pesquisa, seu obetivo, os
procedimentos a serem realizados, como coleta de sangue, bem como a possibilidade de saída
do estudo sem necessidade de explicação prévia ou prejuízo ao atendimento atual ou futuro
dos indivíduos da pesquisa.
27
CAPÍTULO II
1 RESULTADOS
A população que iniciou o estudo foi composta por adolescentes escolares do município
de Criciúma. Onde foi incluído adolescentes com faixa etária entre 12 e 14 anos de ambos o
sexo, feminino e masculino. Foram excluídos os pacientes que não obtiveram amostras
necessárias de sangue para realização das técnicas de análise da atividade antioxidante e
estresse oxidativo.
Os adolescentes foram divididos em quatro grupos: de casos e controles . O grupo
controle foi composto de 20 adolescentes saudáveis e o grupo de casos foi dividido em
adolescentes com asma, adolescentes com rinite e adolescentes com asma e rinite associada.
O grupo asma foi composto de 15 adolescentes com critérios apenas para asma, 10
adolescentes com critérios de asma e rinite associada e o grupo de rinite foi composto de 20
adolescentes com critérios clínicos para rinite.
Medidas de estresse oxidativo
Proteína carbonilada, Peroxidação lipidica
Adolescentes do grupo de asma mostraram aumento em níveis de proteína carbonilada
comparados ao grupo controle (41.77± 3.74 nmol/mg, n=10; controle 34.52 ± 3.02 nmol/mg,
n=21; P<0.01, Fig. 2) e o grupo de pacientes com rinite também apontou diferença estatística
comparados com o controle (38.30 ± 2.55 nmol/mg, n=11; controle 34.52 ± 3.02 nmol/mg,
n=21; P<0.05, Fig. 2), os níveis de produtos de peroxidação lipidica medidos como T-BARS
28
aumentaram nos pacientes asmáticos comparados ao controle (43.35 ± 6.46 nmol/g; n=20
controle: 26.35 ± 2.43, n=20; P<0.05 – Fig. 3).
asma rinite asma/rinite normal
0
10
20
30
40
50
**
*
Tratamentos
Protna carbonilada
nmol/mg
Figura 2: Proteína carbonilada nos eritrócitos expresso como nmol/mg de proteína P<0,01.
asma rinite
r
inite/asm
a
normal
0
10
20
30
40
50
asma
rinite
rinite/asma
normal
*
Tratamentos
TBARS (nmol/g)
Figura 3: Peróxidos lipidicos no plasma expresso como T-BARS de nmol/g. P<0,05
Medidas de atividades antioxidantes
Atividade SOD no plasma, atividade Catalase nos eritrócitos e Glutationa reduzida (GSH) no
sangue total.
29
A atividade SOD no plasma aumentou significativamente nos pacientes com rinite, com
valores (0.13708 ± 0.01152, n= 28) em comparação ao grupo controle (0.099 ± 0.0098, n=30
P<0,05, Fig.4), na atividade da catalase, os adolescentes com asma, tiveram redução da
atividade da enzima comparados ao grupo controle (9.00 ± 1.32 mmol.min
-1
.g
-1
, n= 20; grupo
controle: (19.82 ± 1.41 mmol.min
-1
.g
-1
, n= 20; P<0.001, Fig. 5), o grupo de adolescentes
riniticos apresentaram baixos níveis da atividade catalase comparados ao controle (9.96 ±
1.02, n=20 contra 19.82 ± 1.41 mmol.min
-1
.g
-1
, n=20, P<0.001) e adolescentes com asma e
rinite associados tem tido menos atividade de catalase comparados ao controle (3.81 ± 0.60,
n=10 contra 19.82 ± 1.41 mmol.min
-1
.g
-1
, n=20, P<0.001). Níveis de glutationa total no
sangue não eram diferentes nos três grupos quando comparados ao controle, grupo asma
(0.8256 ± 0.1178 mmol g
-1
, n=20); rinite (0.745 ± 0.05624 mmol g
-1
, n=10); asma/rinite
(0.785 ± 0.1755 mmol g
-1
, n=20), controle (0.9066 ± 0.05704 mmol g
-1
, n=10), Fig. 6).
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
asma rinite rinite+asma normal
U SOD/mg protein
*
Figura 4: SOD no plasma expressos por unidade SOD/mg proteína. P<0,05
30
asma rinite
r
inite/asm
a
normal
0
5
10
15
20
25
asma
rinite
rinite/asma
normal
***
***
***
Tratamentos
Catalase (mmol.min
-1
.g
-1
)
Figura 5: Atividade da catalase nos eritrócitos expressos por unidade de nanomol.min
-1
.g
-1-
. P<0,001
asma rinite rinite/asma normal
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
asma
rinite
rinite/asma
normal
Tratamentos
GSH (mM)
Figura 6: Glutationa total no sangue expresso por nanomol g -1.
Poder Antioxidante total no plasma (FRAP)
O poder antioxidante total no plasma, medido como sua habilidade na redução do ferro,
diminuiu nos pacientes com asma comparados ao controle (941.65 ± 23.6 µM, n=20; grupo
31
controle: 1.046.32 ± 18.41 µM, n= 20; P<0.01) e teve diferença em relação ao grupo de asma
e rinite associada (1.076.579 ± 27.491, n=10; Fig. 7)
asma rinite
inite/asm
normal
0
250
500
750
1000
1250
asma
rinite
rinite/asma
normal
**
Tratamentos
FRAP (
µ
M)
Figura 7: Poder antioxidante total no plasma expresso por micromoles. P >0,01.
32
PARTE III
33
CAPITULO III
1 DISCUSSÃO
Neste estudo nos demonstramos que nos pacientes com asma há um ocorrência de
estresse oxidativo, como pode ser visto pelo aumento dos produtos de peroxidação lipidica e
carbonilação de proteínas no plasma em comparação ao grupo normal. Este efeito é
acompanhado por alterações em vários antioxidantes, incluindo a diminuição da atividade
FRAP (menor conteúdo de antioxidantes totais) no plasma de pacientes asmáticos em relação
ao grupo normal. Nos pacientes do grupo de asma, rinite, asma e rinite associada tiveram uma
diminuição na atividade da enzima catalase, mas não na atividade GSH-GSSG.
Nós decidimos estudar marcadores de estresse oxidativo e atividade antioxidante na
circulação periférica (sangue total, eritrócitos e plasma) envolvendo adolescentes com asma e
rinite, por varias razões. Primeiro, o sangue é um importante meio para as defesas
antioxidantes no corpo. Segundo a asma é uma doença inflamatória na qual células são
recrutadas do sangue periférico para as vias aéreas. Os leucócitos ativados tendem a liberar
quantidades crescentes de ROS que podem produzir muitas anormalidades patológicas
observadas na asma. Quando há de fato a carecterização do estresse oxidativo em asma, as
fontes principais de estresse são as células inflamatórias nas vias aéreas e no compartimento
intravascular, inclusive macrófagos, eosinófilos, linfócitos, neutrófilos e monócitos. Terceiro,
o sangue é uma fonte facilmente disponível para estudar marcadores de estresse oxidativo e
atividade antioxidante, quando comparado a outros fluidos biológicos, ou ao ar exalado,
sendo, portanto, uma oportunidade para monitorização clínica destes paciente.
Todos os pacientes inclusos no presente estudo, são estudantes escolares de 12 a 14
anos residentes em Criciúma. Uma cidade conhecida como uma das mais importantes do pólo
34
econômico da região Sul de Santa Catarina, apresentando fábricas de cerâmica, indústria têxtil
e de calçados, entre outras. Devido à concentração de indústrias na região, Criciúma é
também considerada uma cidade poluída (FATMA, 1991). Fatores ambientais, como poluição
atmosférica, têm se mostrado implicados na patogênese das doenças respiratórias, sendo bem
estudada a associação entre a proximidade de indústrias poluentes e os sintomas de doenças
respiratórias como asma e rinite (BOUSQUET et al., 2003). Asma e rinite são doenças
inflamatórias das vias aéreas altamente prevalentes na cidade (RAASCH,et al. 2005). A
poluição contribui para o aumento de células inflamatórias, implicando no aumento de ERO
recrutados para os espaços da vias aéreas, contribuindo para uma alteração no equilibrio
oxidante/antioxidante a favor dos oxidantes que caracterizam o estresse oxidativo. Além
disso, doenças inflamatórias como asma e rinite apresentam em sua fisiopatologia níveis
elevados de estresse oxidativo. O aumento do estresse oxidativo no grupo de asma parece
contribuir para perpetuação e amplificação da resposta inflamatória.
Estudos sugestionam que a redução da exposição a oxidantes ambientais como nitrito
e ozônio, poderiam diminuir exarcebações asmáticas (CRAPO, 2002).
As ERO são responsáveis pela reação de oxidação tanto de lipídios quanto de
proteínas contidas no surfactante pulmonar. Por outro lado, malondialdeído é formado como
resultado da ação de ERO em fosfolipídeos de membrana e é uma medida indireta de estresse
oxidativo. Nosso estudo mostrou que a asma é associada a estresse oxidativo sistêmico. Este
aumento é visualizado pelo aumento do nível de malondiadeído (MDA) e proteínas
carboniladas medidos no plasma, apontando estresse oxidativo nestes pacientes. ERCAN et
al. (2006), demostraram que o nível de malondiadeído é aumentado no soro de crianças com
asma comparadas com controle e é mais elevado durante uma exarcebação de asma. Em outro
estudo os níveis plasmáticos de produtos de peroxidação lipídica, medidos pela técnica TBA-
malondialdeído, foram significativamente maiores em pacientes asmáticos crônicos, quando
35
comparados aos indivíduos normais (JUNIOR et al., 2005). Além disto, demonstramos uma
redução do FRAP, fato que corrobora a presença de estresse oxidativo sistêmico em pacientes
com asma e rinite.
Estudos realizados em vias aéras de asmáticos demostram lavado broncoalveolar
deprimido de ascorbato e α-tocoferol e redução da glutationa oxidada, sugerindo aumento das
ERO e ERN e decréscimo da capacidade antioxidante total (BOWLER & CRAPO, 2002).
Neste mesmo estudo a atividade SOD é diminuida em células do lavado broncoalveolar de
pacientes com asma. E os macrófagos das vias aéreas de indivíduos com asma produz mais
ânion superóxido dos que em pacientes controle.
Em outro estudo encontraram um aumento das concentrações de glutationa e SOD nos
eritrócitos que podem ser uma resposta compensatória ao aumento do estresse oxidativo
(NADEEM et al., 2003).
No grupo de pacientes com rinite, a atividade SOD foi dosada no plasma, entretanto
teve um aumento significativo neste grupo em comparação ao controle. Porém nos pacientes
com asma e as duas doenças associadas não apontou diferença.
A atividade catalase nos eritrócitos apontou diferença estatística no três grupos. Isto
pode ser devido a que o H
2
O
2
formado após a dismutação do ânion superóxido pela enzima
SOD não predominou a ação da glutationa peroxidade e catalase. Porém na presença de
baixos níveis de peróxidos de hidrogênio os peróxidos orgânicos são eliminados
preferencialmente pela GPx, enquanto em altas concetrações de H
2
O
2
predomina a ação da
catalase. Neste sentido, há uma hipótese de que a enzima GPx poderia tamm esta diminúida
nestes grupos. Entretanto é importante salientar que esta enzima não foi dosada neste estudo,
porém não se descarta a possibilidade de abir perspectivas para uma futura avaliação.
Há evidência de um desequilibrio oxidante/antioxidante na asma (NADEEM et al.,
2003), porém na rinite este papel não está bem documentado, mas é provável ser semelhante a
36
asma. Estimativas mostram que 60 a 78% de pacientes que tem asma coexiste rinite alérgica
(GEROSMAN, 1997). Vários autores tem descrito alterações em diferentes antioxidantes na
asma, especificamente nas via aéreas (SMITH, et al.,1997; KELLY et al., 1999; PENNINGS
et al.,1999; BOWLER & CRAPO, 2002). As alterações nas defesas antioxidantes podem ser
um aumento ou diminuição dependendo se as alterações devem ser a uma resposta de defesa
(aumento) ou neutralização pelos oxidantes (diminuição), visto que se as reservas são
suficientes não deveria haver alteração. Estresse oxidativo não só acontece como resultado da
inflamação mas também pela exposição ambiental dos poluentes do ar e fumaça do cigarro.
Em crianças com rinite alérgica com exposição ao ozônio ambiental, aumenta leucócitos e
eosinófilos nasais, porém a exposição subsequente não correlata com a inflamação
(BOWLER & CRAPO, 2002).
No grupo onde temos as duas doenças associadas rinite e asma, o FRAP tende a ser
maior que os outros grupos, mesmo não tendo a diferença estatística. Talvez isso possa refletir
o pequeno número de pacientes incluso no presente estudo, caracterizando viés de seleção.
Este resultado é um fenômeno interessante, porém não existe explicação plausível para isto.
Não há referências na literatura que aborde este tipo de paciente, portanto, nosso estudo abre a
perspectiva de ampliar o entendimento no sub-grupo de pacientes com asma/rinite associados.
Além disto, neste estudo nós não mostramos a relação do volume expiratório forçado
(VEF
1
) com a atividade da doença, mas sabemos que estes dados é muito importante e que
poderia dar maior ênfase em nossos resultados. Neste primeiro momento, nós decidimos
mostrar apenas alguns marcadores em sangue periférico dos grupos mencionados. Porém a
nossa perspectiva foi algo bem específico aos parâmetros estudados, abordando como se
comportava os diferentes grupos em relação aos marcadores estudados. Nos estudos
desenvolvidos até o momento, pesquisadores tem estudado a correlação do VEF
1
com
atividade da doença, apontando um estresse oxidativo mais elevado em ar exalado de
37
pacientes com asma. (GANAS et al 2001, ERCAN et al. 2006). Em outro estudo realizado
por NADEEN (2003) no lavado broncoalveolar (BAL) que pode fornecer amostras diretas das
células das vias aéreas, as medidas de estresse oxidativo e dos status antioxidantes não teve
diferença significativa entre os pacientes agrupadados de acordo com a severidade da asma.
Do mesmo modo nenhum dos parâmetros medidos teve correlação significativa com o grau de
obstrução das vias aéreas, exceto para a capacidade antioxidante total. Sugerindo que quanto
menor as defesas antioxidantes maior é o grau de obstrução das vias aéreas.
Seria interessante termos incluído um grupo de pacientes com o uso de antioxidantes
ou ter realizado tratamento com antioxidantes nos três grupos estudados. Com intuito de
tentarmos achar respostas para nossas dúvidas. Assim as alterações observadas no presente
estudo poderiam ter sido ainda mais marcante se esses grupos de pacientes tivessem recebido
tratamento. Entre outros possíveis agentes dissimuladores poderia esta a alimentação.
Entretanto nós não tentamos controlar estes fatores. Isto pode ser considerado uma limitação
deste estudo. Assim como o número limitado de pacientes inclusos neste estudo.
É importante ressaltar que as observações realizadas nos três grupos, todos os
marcadores estudados foram comparados ao grupo controle. Em alguns dos grupos estudados
a estatística não apontou os níveis de significância, mas a tendência foi em aumentar ou
diminuir os níveis dos parâmetros de estresse oxidativo e atividade antioxidante nestes
grupos, e que isso possa refletir ou repercutir em um grupo muito pequeno de pacientes. Este
estudo não se refere a um estudo de coorte, nós não medimos estes marcadores novamente e
sim realizamos um estudo transverso, baseando-se naquele momento de seleção em um estudo
evolutivo. Neste sentido, nosso estudo não foi projetado para investigar as variações de
estresse oxidativo com as variações de atividade de doença, ou proporcinar qualquer indício à
fonte de estresse oxidativo. Devido as vários oxidantes e antioxidantes possam estar
envolvidos na patogênese do processo inflamatório das vias aéreas, é necessário um estudo
38
compreensível de vários parâmetros de estresse oxidativo e defesas antioxidantes para
detalhar o papel do desequilibrio oxidante/antioxidante na asma, rinite e as duas doenças
associadas.
39
2 CONCLUSÃO
Em nosso estudo foi possível avaliar os marcadores de estresse oxidativo e atividade
antioxidante no sangue de adolescentes com asma e rinite.
Os dados obtidos apontam que a asma e rinite são doenças que aumentam marcadores
de estresse oxidativo (ERO) no sangue. Em contraste o subgrupo de pacientes que apresentam
asma e rinite associados apresentam menor estresse oxidativo. Os exatos mecanismos
associados a estas alterações não foram objeto de investigação deste trabalho, devendo ser
abordados em futuros estudos do tema.
Há duas estratégias para tratamento de estresse oxidativo na asma e rinite. Redução da
exposição de ERO, principalemte a exposição a oxidantes ambientais e aumento das defesas
antioxidantes.
40
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www.pneumoatual.com.br
47
ANEXOS
48
UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE
CURSO DE MEDICINA
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Eu,________________________________________________________, natural de
___________________________________, identidade Nº____________________, residente
a ____________________________________________responsável pelo
menor__________________________________________________________, fui informado
sobre a pesquisa ”AVALIAÇÃO DO ESTRESSE OXIDATIVO EM ADOLESCENTES
COM ASMA E RINITE” que será realizada pela equipe de professores e alunos da área da
saúde da UNESC.
Estou ciente que a amostra de sangue coletada de meu filho(a) em estudo anterior será
utilizada em nova pesquisa apenas com intenção de estudar melhor asma e rinite.
Sei que poderei(emos) desistir a qualquer momento da mesma, inclusive sem nenhum
motivo, bastando para isso informar da maneira que achar mais conveniente a desistência. Fui
informado também que por se tratar de uma pesquisa sem interesse financeiro, não
terei(emos) direito a nenhuma remuneração.
Fui informado de que os dados por meu(minha) filho(a) informados serão sigilosos e
privados e que a divulgação dos resultados visará apenas mostrar os possíveis benefícios da
pesquisa em questão. Sei também que poderei solicitar informações, durante todas as fases
dessa pesquisa, inclusive após a publicação da mesma.
Finalmente, recebi informações de que os participantes da pesquisa serão beneficiados,
uma vez que tendo em vista que a conclusão dessa pesquisa poderá contribuir para o
49
conhecimento das doenças asma e rinite e, portanto, poderá influenciar no planejamento de
medidas para atender os adolescentes com essas doenças que residam em Criciúma.
Criciúma,_______de_____________de 200________.
_________________________________________
Assinatura do pai ou responsável
Universidade do Extremo Sul Catarinense
Av. Universitária,1105- Bairro Universitário- C.P. 3167- CEP:88806-000
Fone :+ 55 48 431-2500- Fax: +55 48 431-2750
Responsável pelo projeto:
Pesquisadora:
Elisandra Conceição da Silva, aluna de Mestrado em Ciências da Saúde (UNESC), fone de
contato: 84033417.
Professora:
Jane Bettiol, Professora do Mestrado em Ciências da Saúde e do Curso de Graduação
Medicina (UNESC), fone de contato: 99650718
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