Immunohistochemical analysis of apoptosis and cell proliferation in lungs of premature infants with chronic lung disease (bronchopulmonary dysplasia)

Sandra Mara Witkowski; Lúcia de Noronha; Cristina T. Okamoto; Carlos F. Oldenburg Neto; Tammy Almeida; Seigo Nagashima; João A. Bahr
J. Bras. Patol. Med. Lab. 2016;52(6):407-415
DOI: 10.5935/1676-2444.20160064

ABSTRACT

INTRODUCTION: The pathophisiology of chronic lung disease (CLD), clinically known as bronchopulmonary dysplasia is not clear. It is believed that protective mechanisms, such as the release of inflammatory mediators and the activation of apoptotic and/or proliferative processes are activated in the lung tissue of premature infants in an attempt to repair tissue injury caused by exposure to oxygen and mechanical ventilation.
OBJECTIVE: Assess the presence of apoptosis and cell proliferation in the lungs of premature infants with CLD, exposed to oxygen and/or mechanical ventilation, by analyzing the proteins expression: proliferating cell nuclear antigen (PCNA), phosphatase and tensin homolog (PTEN), B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), tumor necrosis factor receptor family member (Fas), fas-associated protein with death domain (FADD), tumor necrosis factor receptor type 1-associated death domain protein (TRADD), Caspase 3 and Caspase 8.
MATERIAL AND METHODS: We analyzed 32 infants autopsies at gestational age of less than 34 weeks exposed to oxygen therapy. The study was divided into three groups: “classic” CLD, “new” CLD and “without” CLD. Immunohistochemical analysis was performed.
RESULTS AND DISCUSSION: A higher proliferation rate was observed in infants with CLD suggesting that longer exposure to mechanical ventilation may stimulates cell proliferation. The PTEN and Caspase 8 expressions were higher in the “new” CLD group, compared to the “without” CLD group, indicating that the “new” CLD form is more susceptible to apoptosis.
CONCLUSION: Apoptosis and cell proliferation are involved in the pathophisiology of CLD. The “new” CLD form is more susceptible to apoptosis, while cell proliferation is more evident in the groups with CLD.

Keywords: apoptosis; pharmacological biomarkers; cell proliferation; bronchopulmonary dysplasia; neonatology.

RESUMO

INTRODUÇÃO: A fisiopatologia da doença pulmonar crônica, clinicamente conhecida como displasia broncopulmonar (DBP), ainda é incerta. Acredita-se que mecanismos de proteção, como liberação de mediadores inflamatórios e ativação de processos apoptóticos e/ou proliferativos, são acionados no tecido pulmonar de prematuros na tentativa de reparar os danos teciduais causados pela exposição ao oxigênio e à ventilação mecânica.
OBJETIVO: Avaliar a existência de apoptose e proliferação celular em pulmões de neonatos prematuros com DBP, expostos ao oxigênio e/ou à ventilação mecânica, por meio do estudo da expressão das proteínas: antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA), homólogo da fosfatase e tensina (PTEN), linfoma de células B 2 (Bcl-2), membro da família de receptor do fator de necrose tumoral (Fas), proteína de domínio de morte associada ao Fas (FADD), proteína do domínio de morte associada ao receptor do fator de necrose tumoral (TRADD), Caspase 3 e Caspase 8.
MATERIAL E MÉTODO: Foram analisadas 32 autópsias de recém-nascidos, com idade gestacional inferior a 34 semanas, expostos ao oxigênio. O estudo foi dividido em três grupos: DBP “clássica”, DBP “nova” e “sem” DBP; realizou-se estudo imuno-histoquímico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Um índice de proliferação mais elevado foi observado nos recém-nascidos com DBP, sugerindo que o maior tempo de exposição à ventilação mecânica pode estimular a proliferação celular. A expressão das proteínas PTEN e Caspase 8 foram maiores no grupo da DBP “nova” em relação ao grupo sem DBP, indicando que a DBP “nova” é mais suscetível à apoptose.
CONCLUSÃO: A apoptose e a proliferação celular estão envolvidas na fisiopatologia da DBP, sendo a apoptose mais evidente no grupo com DBP “nova”.

Palavras-chave: apoptose; biomarcadores farmacológicos; proliferação de células; displasia broncopulmonar; neonatologia.