Molecular hydrogen is a promising therapeutic agent for pulmonary disease / 浙江大学学报（英文版）（B辑：生物医学和生物技术）

Molecular hydrogen exerts biological effects on nearly all organs. It has anti-oxidative, anti-inflammatory, and anti-aging effects and contributes to the regulation of autophagy and cell death. As the primary organ for gas exchange, the lungs are constantly exposed to various harmful environmental irritants. Short- or long-term exposure to these harmful substances often results in lung injury, causing respiratory and lung diseases. Acute and chronic respiratory diseases have high rates of morbidity and mortality and have become a major public health concern worldwide. For example, coronavirus disease 2019 (COVID-19) caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has become a global pandemic. An increasing number of studies have revealed that hydrogen may protect the lungs from diverse diseases, including acute lung injury, chronic obstructive pulmonary disease, asthma, lung cancer, pulmonary arterial hypertension, and pulmonary fibrosis. In this review, we highlight the multiple functions of hydrogen and the mechanisms underlying its protective effects in various lung diseases, with a focus on its roles in disease pathogenesis and clinical significance.

Extracorporeal membrane oxygenation and lung transplantation: initial experience at a single brazilian center

OBJECTIVE: To report initial experience from the use of extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) in patients who received lung transplantation. METHODS: Retrospective study of a single tertiary center in the Brazilian state of São Paulo, a national reference in lung transplantation, based on the prospective collection of data from electronic medical records. The period analyzed extended from January 2009 (beginning of the program) until December 2018. RESULTS: A total of 75 lung transplants were performed, with ECMO used in 8 (10.7%) cases. Of the patients, 4 (50%) were female. The mean age was 46.4±14.3 years. The causes of the end-stage lung disease that led to transplantation were pulmonary arterial hypertension in 3 (37.5%) patients, bronchiectasis in 2 (25%) patients, pulmonary fibrosis in 2 (25%) patients, and pulmonary emphysema in 1 (12.5%) patient. In our series, 7 (87.5%) cases were sequential bilateral transplantations. Prioritization was necessary in 4 (50%) patients, and in 1 patient, ECMO was used as a bridge to transplantation. The ECMO route was central in 4 (50%), peripheral venovenous in 2 (25%) and peripheral venoarterial in 2 (25%) patients. The mean length of the intensive care unit (ICU) stay was 14±7.5 days and of the hospital stay was 34.1±34.2 days. The mean ECMO duration was 9.3±6.6 days with a 50% decannulation rate. Three patients were discharged (37.5%). CONCLUSION: Lung transplantation requires complex treatment, and ECMO has allowed extending the indications for transplantation and provided adjuvant support in the clinical management of these patients.

Efecto antifibrótico de Lepidium peruvianum en un modelo de fibrosis pulmonar inducida con nanosílice en ratas / Antifibrotic effect of Lepidium peruvianum on a model of nanosilica-induced lung fibrosis in rats

Objetivo. Demostrar el efecto antifibrótico de Lepidium peruvianum (maca), ecotipo morado, en la fibrosis pulmonar inducida con nanopartículas de sílice en ratas. Materiales y métodos. Estudio experimental, descriptivo, analítico, transversal, realizado en la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú. Se utilizaron ratas de la cepa Sprague Dawley, estos animales fueron divididos aleatoriamente en cinco grupos: Blanco (B), Control (C), Prednisona (P), Dosis 1 (D1) y Dosis 2 (D2). En los últimos cuatro grupos, se indujo la fibrosis pulmonar (20 mg de nanosílice/rata). Luego de 7 días se inició el tratamiento, durante 4 semanas se administró el extracto metanólico de Lepidium peruvianum ecotipo morado (D1: 150 mg/kg/d y D2: 1500 mg/kg/d) y prednisona (P: 6,5 mg/kg/d). El análisis estadístico fue realizado usando la prueba ANOVA seguida de la prueba de comparación múltiple Tukey-Kramer. Los estudios realizados incluyeron el análisis del lavado broncoalveolar (recuento celular y actividad de LDH) y del tejido pulmonar (concentración de malondialdehído y evaluación histopatológica). Resultados. El grado de fibrosis en el grupo D2 fue significativamente menor (P<0,01) al grupo C y P. La concentración de malondialdehído fue significativamente mayor (P<0,01) en el grupo C en comparación a los otros grupos. Además, la concentración en el grupo D2 fue significativamente menor (P<0,01) que en el grupo P. La actividad de LDH fue significativamente menor (P<0,01) en D2 en comparación a C y D1. No hubo diferencias significativas del número de células del lavado broncoalveolar entre el grupo D2 y B. Conclusiones. Lepidium peruvianum posee un efecto antifibrótico en la fibrosis pulmonar inducida con nanopartículas de sílice en ratas.

Objective. To demonstrate the antifibrotic effect of Lepidium peruvianum (maca), purple ecotype, on lung fibrosis induced with silica nanoparticles in rats. Materials and methods. Experimental, descriptive, analytical, cross-sectional study. Done in the Faculty of Medicine, San Marcos University, Lima, Peru. Rats of the Sprague Dawley strain were used, these animals were randomly divided into 5 groups: Blank (B), Control (C), Prednisone (P), Dose 1 (D1), and Dose 2 (D2). The pulmonary fibrosis was induced (nanosilica 20 mg/rat) in the last four groups. After 7 days the treatment was started, for 4 weeks the methanol extract of Lepidium peruvianum purple ecotype (D1: 150 mg/kg/d and D2: 1500 mg/kg/d) was administered and Prednisone (P: 6.5 mg/kg/d). The degree of inflammation and fibrosis was quantified by analysis of bronchoalveolar lavage (cell count and LDH activity) and lung tissue (malondialdehyde concentration and histopathologic evaluation). Statistical analysis was performed using the ANOVA test followed by the Tukey-Kramer multiple comparison test. The main outcome measures were the analysis of bronchoalveolar lavage (cell count and LDH activity) and lung tissue (malondialdehyde concentration and histopathological evaluation). Results. The degree of fibrosis in the D2 group was significantly lower (P <0.01) than group C and P. The malondialdehyde concentration was significantly higher (P <0.01) in group C compared to the others. In addition, the concentration in the D2 group was significantly lower (P <0.01) than group P. LDH activity was significantly lower (P <0.01) in D2 compared to C and D1. There were no significant differences in cell number of BAL between D2 and B. Conclusions. Lepidium peruvianum has an antifibrotic effect in pulmonary fibrosis induced by silica nanoparticles in rats.

Tratamento das doenças pulmonares fibrosantes / Treatment of fibrotic lung diseases

As doenças fibrosantes pulmonares representam um importante desafio considerando seu curso progressivo para insuficiência respiratória e o grave comprometimento da qualidade de vida dos pacientes acometidos. A fibrose pulmonar idiopática (FPI), doença fibrosante mais prevalente, apesar de inúmeras pesquisas na busca de alvos moleculares e novas drogas, permanece sem um tratamento eficaz e seguro.A análise da patogenia da FPI e a avaliação da severidade da doença estão relacionadas às propostas de tratamento medicamentoso. Abordamos o uso das terapias anti-inflamatórias, drogas antifibróticas e antioxidantes, com ênfase no papel atual dos corticosteroides e imunossupressores, na análise do risco do uso das drogas, além de uma revisão de medicamentos de uso recente. Os tratamentos não medicamentosos, outro aspecto importante na condução dos pacientes portadores de fibrose pulmonar, são revistos em seu papel no alívio dos sintomas e na prevenção de complicações, além da elaboração de um paralelo entre a FPI e outras doenças fibrosantes pulmonares. Concluímos que, apesar de não haver uma droga específica plenamente eficaz para o tratamento da FPI, muito pode ser feito para o alívio do paciente, e que o plano terapêutico deve incluir a análise da gravidade da doença e os desejos e necessidades individuais dos pacientes.

Fibrose pulmonar idiopática: uma atualização / Idiopathic pulmonary fibrosis: an update

A fibrose pulmonar idiopática (FPI) é uma das doenças pulmonares intersticiais mais comuns. Tem caráter crônico, progressivo, restringe-se ao pulmão e é de causa desconhecida, acometendo preferencialmente adultos a partir da meia idade. A FPI é uma entidade nosológica distinta; histologicamente, se manifesta no padrão de pneumonia intersticial usual (PIU). Na presença de achados típicos do padrão PIU tomográfico, a TCAR de tórax tem elevada acurácia em predizer o achado histológico de PIU e, nesses casos, o achado tomográfico típico é suficiente para o diagnóstico de FPI dentro de um contexto clínico adequado. Em relação ao tratamento, a necessidade de diferenciação da FPI dentre as outras doenças intersticiais pulmonares vem crescendo devido ao fato de recentes evidências mostrarem um aumento de mortalidade e hospitalizações naqueles pacientes com FPI tratados com azatioprina e prednisona. Além disso, novas drogas antifibróticas de uso restrito na FPI estão surgindo.

Evolución funcional respiratoria en dos pacientes con enfisema y fibrosis pulmonar / Functional respiratory evolution in two patients with emphysema and pulmonary fibrosis

La combinación de enfisema y fibrosis pulmonar es una condición frecuentemente subdiagnosticada. Los estudios funcionales aislados pueden generar interpretaciones inadecuadas. No hemos hallado comunicaciones de casos que documenten la evolución espirométrica de estos pacientes. Se presentan dos casos de fibrosis y enfisema combinados que permiten observar la evolución funcional a largo plazo y comprender los valores espirométricos actuales en forma más precisa. Los hallazgos más relevantes son: 1) espirometría con discretas alteraciones funcionales en presencia de disnea marcada y, en un paciente, necesidad de oxigenoterapia crónica, 2) evolución funcional con seudonormalización del patrón espirométrico obstructivo inicial, posiblemente como consecuencia del desarrollo de fibrosis. Un defecto obstructivo leve en un paciente con diagnóstico de obstrucción crónica al flujo aéreo y marcado deterioro de su condición clínica y clase funcional debería alertar sobre la posibilidad de fibrosis pulmonar asociada. La tomografía y la disponibilidad de estudios funcionales previos permiten comprender esta condición.

Combined pulmonary fibrosis and emphysema (CPFE) is a frequently under-diagnosed condition. Isolated pulmonary function tests (PFT) can give rise to misinterpretations. We have found no reports on these patients’ spirometric progression. We describe two cases of CPFE, showing long-term functional evolution to have a more accurate understanding of current spirometric values. The most relevant findings are: 1) spirometry with discrete functional alterations in the presence of a marked dyspnea and the need, in one patient, for chronic oxygen therapy; and 2) functional evolution reflecting "pseudonormalisation" of the initial obstructive spirometric pattern, possibly as a result of fibrosis development. A mild obstructive defect in a patient with chronic airflow limitation and marked impairment of his/her clinical status and functional class should alert on the possibility of associated pulmonary fibrosis. A computed tomography (CT) and previous PFTs will allow a better understanding of this condition.

Manejo de la enfermedad pulmonar avanzada hasta el trasplante pulmonar / Management of advanced lung disease to lung transplant

La enfermedad pulmonar avanzada es de etiología diversa, cuyo síntoma principal es la disnea progresiva, producida por la insuficiencia respiratoria, la resistencia de la vía aérea, la debilidad y atrofia muscular, el compromiso de órganos secundarios como el sistema cardiovascular y el déficit nutricional progresivo. Todo lo anterior transforma a este grupo de patologías, que inicialmente se encuentran circunscritas al aparato respiratorio, en enfermedades sistémicas. Ellas requieren de un manejo profesional multidisciplinario en donde la oxinoterapia, la terapia broncodilatadora y la kinesiterapia son elementos fundamentales. Una vez sustentadas las terapias descritas por patología, si se presenta una progresión de la enfermedad que lleve a riesgo vital al paciente, el trasplante pulmonar es una realidad aplicable en casos previamente seleccionados.

Manifestações extra-esofágicas da doença do refluxo gastroesofágico / Extraesophageal manifestations of gastroesophageal reflux disease

A doença do refluxo gastroesofágico freqüentemente se apresenta com pirose e regurgitação, os chamados sintomas típicos. Porém, um subgrupo de pacientes apresenta um conjunto de sinais e sintomas que não estão relacionados diretamente ao dano esofágico. A esse conjunto dá-se o nome de manifestações extra-esofágicas da doença do refluxo gastroesofágico. Compreendem, principalmente, broncoespasmo, tosse crônica e alterações inflamatórias na laringe (chamados manifestações atípicas). Apesar de essas manifestações formarem um grupo heterogêneo, algumas considerações gerais englobam todos os subgrupos: embora a associação entre a doença do refluxo gastroesofágico e as manifestações extra-esofágicas esteja bem estabelecida, uma relação entre causa e efeito definitiva ainda não está elucidada; em relação à patogênese das manifestações extra-esofágicas, os principais mecanismos propostos são a injúria direta do tecido extra-esofágico pelo conteúdo ácido gástrico refluído e o reflexo esôfago-brônquico mediado pelo nervo vago; a doença do refluxo gastroesofágico pode não ser incluída no diagnóstico diferencial do grupo de pacientes que apresenta somente os sintomas atípicos. Este artigo revisa as manifestações extra-esofágicas da doença do refluxo gastroesofágico encontradas na literatura, discutindo a epidemiologia, patogênese, diagnóstico e tratamento, com foco nas apresentações mais estudadas e estabelecidas.

Insuficiencia respiratoria progresiva secundaria a fibrosis pulmonar en una escolar: Caso clínico / Pulmonary fibrosis in childhood: Report of one case

Interstitial lung diseases are uncommon in children, and can be idiopathic or secondary to known causes, sharing common pathological findings. We report a girl with progressive respiratory insufficiency secondary to interstitial pneumonia and pulmonary fibrosis, with risk factors such as bronchopulmonary dysplasia and respiratory infections (respiratory syncytial virus and suspected Mycoplasma pneumoniae), that may have had an additive effect. Nasal bi-level Positive Airway Pressure was used in the last period of her disease. She died due to global respiratory failure at the age of 14 years.

Idiopathic pulmonary fibrosis: newer concepts and management strategies.

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is defined as a specific form of chronic fibrosing interstitial pneumonia limited to the lung and associated with the histologic appearance of usual interstitial pneumonia (UIP) on lung biopsy. It is characterized by progresive dyspnea, worsening of pulmonary function and radiographically, by patchy subpleural interstitial infiltrates with minimal ground glass appearance predominantly affecting the lung bases. The etiology is unknown and no therapy has been clearly shown to prolong survival. The diagnosis, which earlier was difficult to establish, is now based on guidelines of American Thoracic Society. Newer insight into its etiopathogenesis, particularly the mechanisms involved including T helper 1 (Th1) and T helper 2 (Th2) types of responses occurring after the initial and repetitive lung insults and the ineffectiveness of conventional modes of therapy has prompted clinicians worldwide to look for alternative modes of therapy. Conventional therapy for this disorder has been steroids and immunosuppressives. Immunomodulators (Interferon gamma 1b) and antioxidants (Glutathione and its precursor N-acetyl cysteine) are promising results in this, otherwise, uniformly fatal condition.

Fibrosis pulmonar idiopática / Idiopathic pulmonary fibrosis

Las enfermedades intersticiales del pulmón han aumentado su frecuencia por la mayor incidencia de factores ambientales desencadenantes pero también porque actualmente se diagnostican e identifican en forma más precisa. Dentro de estas enfermedades, la Fibrosis Pulmonar Idiopática en la más frecuente, pero muchas veces se agrupan dentro de esta entidad varios subtipos nosológicos de evolución diferente. Desde que Liebow subdividió las neumonías intersticiales, se reconocen diferentes patrones de la enfermedad. Actualmente Katzenstein y Myers han redefinido los diferentes subgrupos. Hacemos un repaso de los principales aspectos de estas afecciones y de sus características clínicas, inmunológicas y de otros aspectos diagnósticos relevantes. Insistimos en la importancia de la biopsia pulmonar quirúrgica como elemento definitorio para determinar el subtipo de neumonía intersticial, lo que conlleva un diagnóstico y una actitud terapéutica diferente

fibrose pulmonaire idiopathique [A' propos d'un cas]

The idiopathic pulmonary fibrosis is a rare affection in pediatrics pathology. It is a chronic disease that has evolved throughout a small period to reach death due to the respiratory inflammation. Hamman and Rich as a diagnostic of exclusion which makes the diagnostic difficult. The diagnostic of IPF is confirmed only by histologic evaluation, since it is mainly dependent on the interrogative, a clinical test and paraclinical arguments. The diagnostic which last a long period is harmful since the average of survival is less than 5 years. The medical treatment depends on the prescription of corticoids and eventually over those immunosuppressors. This treatment is relatively less efficient rapid, in this way a pulmonary transplantation should be considered. This Work was incited by a case of IPF, diagnosed after child's death. This child has benefited with a large therapy. Nonetheless, he died by respiratory insufficiency. In order to understand this affection disease, we have created a literary magazine of the IPF so that a precocious and an adequate knowledge of this mortal affection would be taken into consideration and acknowledged

Neumonía intersticial descamativa en niños: presentación de 2 casos / Desquamative intersticial pneumonia in children: presentation of two cases

Se presentaron 2 casos, ambos de 8 años de edad, una hembra y un varón, quienes presentaron insuficiencia respiratoria aguda (IRA) por neumonía intersticial descamativa. Ameritan biopsia del pulmón a cielo abierto para el diagnóstico de certeza, dado por la presencia de macrofagos intra-alveolares y grado variable de fibrosis intersticial. El curso clínico fue lento y hubo respuesta muy satisfactoria al tratamiento con esteroides

Tratamiento de la alteración funcional respiratoria en la esclerosis generalizada progresiva con D-penicilamina y colchicina

La alteración funcional respiratoria (AFR) es una causa importante de morbi-mortalidad en la esclerosis generalizada progresiva (EGP) y no contamos con tratamiento (tx) satisfactorio en la actualidad. Se incluyeron 10 pacientes con EGP según criterios del ACR y cuya gasometría arterial dinámica (GAD) mostraba alteración en la difusión; se excluyeron otras neumopatías, cardiopatías, hipertensión pulmonar y nefropatías. Se midió expansión torácica (ET), distancia dedo-pliegue muñeca (DDMP) y contracturas en flexión (CF) para evaluar la progresión en piel. Se administraron 450 mg/día de D-penicilamina (DPO) y 1 mg/día de Colchicina durante 26 meses promedio (7-37 m). (C). Se evaluaron con espirometría cada 3 meses y GAD y radiografía de tórax al inicio y al final del estudio. Para el análisis estadístico se utilizó t de student y prueba de Fisher. Fueron 9M y 1H con edades (28-68,x 48 años), evaluación 6-72,x 28 meses), ninguno era fumador, todos tuvieron ET normal y restricción en la espirometría que mejoró con el tx. (p = 0.006), así como la hipoxemia (p = 0.007), que fue más significativo en los pacientes con evolución menor de 2 años. No hubo progresión radiológica, ni mejoría significativa o correlación con otras alteraciones clínicas. Nuestro estudio sugiere utilidad de estos medicamentos en la AFR en la EGP, especialmente cuando se utiliza en forma temprana y a largo plazo

Fibrose maciça pulmonar progressiva / Progressive massive pulmonary fibrosis

Os autores estudaram 92 casos de fibrose maciça pulmonar progressiva, correspondentes a 6% de 1.500 casos de pneumoconiose dos trabalhadores das minas de carväo, fluorita, cerâmica, jato de areia e moagem de pedra da regiäo carbonífera do sul do Estado de Santa Catarina, num período de 14 anos de observaçäo. A faixa etária mediana é de 25 a 40 anos e o tempo de exposiçäo varia de 8 a 10 anos. A sintomatologia dominante é a dispnéia, sendo que nas formas graves é necessário o uso contínuo de oxigênio mesmo em repouso. As alteraçöes radiológicas säo do tipo a, B, C e formas combinadas da classificaçäo da OIT (1980). As complicaçöes como pneumotórax expontâneo, desvio dos órgäos do mediastino e cor pulmonale säo freqüentes. A tuberculose ativa ocorreu em torno de 12% dos casos, apresenta alteraçöes moderadas. A gasometria mostra uma hipóxia moderada a severa. A evoluçäo é progressiva, geralmente levando ao óbito precocemente como ocorreu em torno de 33,7% dos casos. Saienta-se o estudo retrospectivo evolutivo da enfermidade profissional, dando ênfase as medidas preventivas. Estudo histopatológicos de biópsias e autópsias foram realizados em alguns casos

Effect of interferon-gamma treatment on interstitial pneumonia in a patient with severe combined immunodeficiency

In severe combined immunodeficiency disease, both T and B cell functions are diminished or absent and affected usually succumb to overwhelming infection within the first year of life. We are reporting a case with severe combined immunodeficiency, Swiss type who suffered from interstitial pneumonia which cleared by treatment with recombinant human interferon gamma. In this case, we don't know the exact mechanism which caused the clearing of the interstitial pneumonia. However, we can speculate that antiviral action and activated macrophages or monocytes, through the recombinant human interferon gamma, might exert its effect on interstitial pneumonia. Though we should extend its application to more cases of SCID with interstitial pneumonia, this report may suggests a new application for interferon-gamma as a potential corrective and therapeutic agent for interstitial pneumonia in congenital immunodeficiency diseases.

Lymphoid interstitial pneumonitis in children: case report

Un niño de 4 años de edad desarrolló disnea e hipoxemia progresiva. Mediante biopsia del pulmón, se hizo el diagnóstico de neumonitis intersticial linfoide. El tratamiento con prednisona determinó una mejoría parcial y fue necesario continuar la oxigenoterapia en el domicilio del enfermo. La neumonitis intersticial linfoide se asocia con el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) en los niños y es imprescindible que se hagan las pruebas de diagnóstico pertinentes para descartar SIDA en todo niño con neumonitis intersticial. En nuestro paciente todas las pruebas, incluyendo la de "Western blot", fueron negativas

Alveolitis fibrosante criptogénica: una revisión de 12 pacientes / Cryptogenic fibrosing alveolitis: review of 12 patients

Doce pacientes con alveolitis fibrosante criptogénica fueron estudiados y diagnósticados en el Hospital San Juan de Dios, Costa Rica, desde 1965 hasta 1986. El grupo incluyó siete mujeres y cinco hombres, con una edad promedio de 40.5 años. Sus síntomas principales fueron tos, disnea y pérdida de peso. El hallazgo radiológico fundamental fue un infiltrado intersticial retículo nodular. Los estudios de función pulmonar mostraron un patrón de disfunción ventilatoria restrictiva con hipoxemia basal. Las biopsias de pulmón mostraron cuatro de los cinco patrones histológicos clasicamente descritos en la literatura: siete pacientes con la forma usual de la fibrosis; dos con la forma linfocítica; dos con predominio de células gigantes y un caso con la forma decamativa. La variante asociada con bronquiolitis obliterante no se encontró en la casuística presentada. Ocho pacientes se trataron con esteroides. En seis de ellos se observó una respuesta clínica adecuada. Dos de cuatro pacientes no tratados con esteroides fallecieron. Se hace una discusión de la etiopatogénesis de la entidad, de las nuevas técnicas para el seguimiento de la enfermedad y la necesidad de hacer un diagnóstico histológico temprano e iniciar un tratamiento en la etapa de inflamación, para evitar la preogresión a la fibrosis