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Los modelos aplicados son dif&#237;ciles de reproducir porque se usan diferentes tipos de c&#225;maras inhaladoras y principalmente debido a la falta de una monitorizaci&#243;n constante de la concentraci&#243;n del humo de los cigarrillos&#46; En el presente estudio desarrollamos una c&#225;mara inhaladora para ratas &#40;con la exposici&#243;n exclusiva del hocico&#41;&#44; en la que pudo mantenerse y monitorizarse constantemente la cantidad de mon&#243;xido de carbono &#40;CO&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para validar la c&#225;mara se analizaron dos par&#225;metros&#44; la carboxihemoglobina &#40;HbCO&#41; y la cotinina&#46; El CO se une en su mayor parte a la hemoglobina&#44; produciendo HbCO&#44; cuya afinidad por la hemoglobina es 220 veces mayor que la del ox&#237;geno&#46; La nicotina presente en el humo de los cigarrillos es metabolizada en el h&#237;gado&#44; produciendo cotinina&#44; que es detectable en el plasma utilizando diferentes t&#233;cnicas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib5"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#46; La enzima responsable de su metabolismo es la isoenzima 2A6 del sistema del citocromo P450<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib6"><span class="elsevierStyleSup">6</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El objetivo de la presente investigaci&#243;n fue desarrollar una c&#225;mara inhaladora para el estudio de las enfermedades relacionadas con el tabaquismo y la contaminaci&#243;n ambiental&#44; en la que pudo mantenerse constante la concentraci&#243;n del humo de los cigarrillos seg&#250;n lo monitorizado en funci&#243;n de la concentraci&#243;n de CO y en la que las ratas pudieron exponerse de manera uniforme a cantidades conocidas y controladas de CO&#46;</p></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Material y m&#233;todos</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El estudio fue aprobado por el comit&#233; de investigaci&#243;n de la Universidad de S&#227;o Paulo&#46; C&#225;mara inhaladora&#58; se dise&#241;&#243; una c&#225;mara de material acr&#237;lico&#44; cil&#237;ndrica&#44; de 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm de di&#225;metro y 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm de altura &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig1">fig&#46; 1</a>&#41;&#44; cuya capacidad total era de 35&#44;3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#44; para la exposici&#243;n de los roedores a los gases t&#243;xicos&#46; Se insertaron ocho c&#225;maras perpendiculares peque&#241;as en el cuerpo de la c&#225;mara que conten&#237;a las ratas &#40;6&#215;25<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm&#41;&#44; conteniendo cada c&#225;mara un &#233;mbolo interno para confinar a los animales&#46; Se introdujo un orificio de 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm de di&#225;metro entre el cuerpo de la c&#225;mara y cada c&#225;mara individual&#44; de modo que solo se expuso el hocico del animal a la c&#225;mara principal&#46; Dicho sistema estaba equipado con una v&#225;lvula Venturi tridireccional &#40;Intermed&#44; Brasil&#41;&#46; En la porci&#243;n aferente de la v&#225;lvula &#40;parte generadora de flujo&#41; se conect&#243; aire comprimido con un caudal&#237;metro de alta sensibilidad de hasta 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#44; con una tasa de flujo que vari&#243; desde 50&#8211;100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml&#47;min&#59; en la porci&#243;n lateral se introdujo un cigarrillo encendido sin filtro &#40;aspiraci&#243;n de aire&#41; y con la parte eferente se conect&#243; una extensi&#243;n que alcanzaba el orificio de la parte lateral e inferior de la c&#225;mara principal &#40;porci&#243;n propulsiva&#41;&#46; Este sistema permite la aspiraci&#243;n del humo de los cigarrillos y su conducci&#243;n hasta la c&#225;mara principal&#46; Se inyect&#243; una cantidad adicional de aire comprimido en la c&#225;mara a trav&#233;s de otro caudal&#237;metro de baja sensibilidad de hasta 15<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#44; con una tasa de flujo de 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#44; para mantener la concentraci&#243;n deseada de CO&#46; Dentro de la c&#225;mara se introdujo un mezclador de aire para la homogeneizaci&#243;n del aire comprimido y el humo del cigarrillo con el objetivo de mantener una concentraci&#243;n homog&#233;nea del humo dentro de la c&#225;mara&#46; La concentraci&#243;n de CO&#44; documentada como partes por mill&#243;n &#40;ppm&#41;&#44; se monitoriz&#243; con un coox&#237;metro &#40;Toxi-Biosystems&#8482;&#44; Estados Unidos&#41; que se introdujo en la c&#225;mara principal&#46; El humo se produjo constantemente y se expeli&#243; a trav&#233;s del borde superior de la c&#225;mara principal en el medio&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig1"></elsevierMultimedia><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Exposici&#243;n de los animales al humo de los cigarrillos&#187;&#46; Se expuso a ratas Wistar macho&#44; cuyo peso era de 250<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#44; al humo del cigarrillo o al aire comprimido&#46; En el grupo expuesto al humo del cigarrillo la concentraci&#243;n objetivo de CO era de 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ppm&#46; Para estandarizar la exposici&#243;n de los animales&#44; todas se efectuaron con la misma marca de cigarrillo&#46; Cada cigarrillo usado contiene 0&#44;8<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg de nicotina&#44; 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg de alquitr&#225;n y 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg de CO&#46; Los animales se sometieron a una exposici&#243;n de 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h y&#44; acto seguido&#44; fueron sacrificados a las 0&#44; a las 4&#44; a las 24 y a las 48<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h&#46; El grupo de control se dej&#243; libre en el interior de peque&#241;as c&#225;maras perpendiculares y solo recibi&#243; 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min de aire comprimido&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Sacrificio de los animales y obtenci&#243;n de las muestras sangu&#237;neas&#187;&#46; Despu&#233;s de completar la exposici&#243;n en los tiempos predeterminados se sacrific&#243; a los animales mediante t&#233;cnicas est&#225;ndar de acuerdo con la Guide for the Care and Use of Laboratory Animals &#40;National Academy Press&#44; 1996&#44; Washington&#44; D&#46;C&#46;&#41;&#46; Las ratas fueron anestesiadas con pentobarbital &#40;30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg&#47;kg&#41; por v&#237;a intraperitoneal de modo que se indujo una anestesia profunda sin depresi&#243;n respiratoria&#46; Los animales se colocaron en dec&#250;bito dorsal horizontal con las patas extendidas mediante fijaci&#243;n con hilo hasta su sacrificio por hemorragia mediante punci&#243;n de la aorta abdominal para la obtenci&#243;n de sangre a trav&#233;s de una laparotom&#237;a&#46; Las muestras de sangre se almacenaron en dos tipos de tubos&#44; uno con anticoagulante y el otro sin anticoagulante&#46; Las muestras usadas para la determinaci&#243;n de cotinina se almacenaron congeladas a &#8722;70<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Determinaci&#243;n de HbCO&#187;&#46; La concentraci&#243;n de HbCO se determin&#243; por espectrometr&#237;a diferencial en la regi&#243;n variable seg&#250;n lo descrito por Beutler y por West<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib7"><span class="elsevierStyleSup">7</span></a>&#46; Las muestras sangu&#237;neas heparinizadas se almacenaron en un frigor&#237;fico hasta el an&#225;lisis&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Determinaci&#243;n de la cotinina&#187;&#46; La cotinina plasm&#225;tica se determin&#243; por duplicado mediante radioinmunoan&#225;lisis usando un anticuerpo de acuerdo con el m&#233;todo de Langone<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib8"><span class="elsevierStyleSup">8</span></a>&#46; La reactividad cruzada del anticuerpo anticotinina con otros metabolitos de la nicotina fue inferior al 5&#37;&#46; La variaci&#243;n detectable en la curva de nicotina fue de 0&#44;2&#8211;20<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ng&#47;ml con un coeficiente de variaci&#243;n del 6&#8211;10&#37;&#46; Las muestras sangu&#237;neas se mantuvieron a &#8211;70<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C hasta el an&#225;lisis&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;An&#225;lisis estad&#237;stico&#187;&#46; Los resultados se documentan como media&#177;error est&#225;ndar de la media&#46; Las diferencias estad&#237;sticamente significativas se determinaron mediante el an&#225;lisis de la varianza &#40;ANCOVA&#41; y se efectu&#243; un an&#225;lisis <span class="elsevierStyleItalic">posthoc</span> utilizando la prueba de Dunnet de comparaciones m&#250;ltiples frente al grupo de control&#46; Se consider&#243; significativo un valor de p&#60;0&#44;05&#46;</p></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Resultados</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los animales permanecieron alojados y relajados en las c&#225;maras individuales durante todo el experimento&#44; no mostrando signos de estr&#233;s&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El presente modelo de exposici&#243;n se prob&#243; en 20 ratas y los resultados se compararon con cuatro ratas de control&#46; El modelo aument&#243; la concentraci&#243;n de HbCO inmediatamente despu&#233;s del t&#233;rmino de la exposici&#243;n &#40;p&#60;0&#44;001&#41;&#44; observ&#225;ndose una disminuci&#243;n desde las 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h en adelante&#44; en comparaci&#243;n con la concentraci&#243;n en el grupo de control&#46; La cotinina plasm&#225;tica aument&#243; inmediatamente despu&#233;s de la exposici&#243;n&#44; demostr&#225;ndose concentraciones detectables a las 2 y a las 4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h &#40;p&#60;0&#44;05&#41; y disminuyendo a partir de ese momento &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl1">tabla 1</a>&#41;&#46; Durante el tiempo de exposici&#243;n se usaron 4&#8211;6 cigarrillos para mantener estable la concentraci&#243;n de CO&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl1"></elsevierMultimedia></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Discusi&#243;n</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">En los estudios publicados se han descrito diferentes sistemas de c&#225;maras inhaladoras como modelos de exposici&#243;n al humo de los cigarrillos&#44; como c&#225;maras cil&#237;ndricas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib9"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a> o cuadradas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib10"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#44; pero no todos los estudios describen la forma de la c&#225;mara utilizada&#46; Algunos investigadores hacen referencia a la exposici&#243;n como un m&#233;todo de exposici&#243;n exclusiva del hocico&#44; pero no describen detalles adicionales<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib11"><span class="elsevierStyleSup">11&#44;12</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">La c&#225;mara que describimos tiene una forma cil&#237;ndrica de modo que los animales pudieron exponerse al humo de la forma m&#225;s homog&#233;nea posible&#44; con c&#225;maras transparentes individuales para las ratas de modo que pudieron visualizarse durante toda la exposici&#243;n&#46; Los diferentes estudios han descrito c&#225;maras de forma rectangular&#44; alojando a los animales en el interior de la c&#225;mara como grupo durante la exposici&#243;n&#46; Normalmente&#44; estos animales tienen tendencia a formar grupos y pueden permanecer unos sobre los otros&#44; por lo que no reciben la misma cantidad de humo&#46; Adem&#225;s&#44; otro problema de este tipo de exposici&#243;n es el dep&#243;sito de productos derivados del tabaco en la piel del animal&#46; Cuando se lamen los animales ingieren los componentes de los cigarrillos y modifican la exposici&#243;n&#46; En un estudio previo nuestro grupo de investigaci&#243;n utiliz&#243; un modelo en el que todas las ratas permanecieron en la misma c&#225;mara y se observaron muchos inconvenientes de dicho modelo<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib10"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#46; En la presente investigaci&#243;n los animales se alojaron fuera del cuerpo de la c&#225;mara principal en una acomodaci&#243;n individual&#44; de tal modo que solo el hocico se expuso al humo del cigarrillo&#46; Dentro de la c&#225;mara se adapt&#243; un ventilador para permitir que la mezcla humo-aire fuera lo m&#225;s homog&#233;nea posible&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Con respecto a la generaci&#243;n del humo&#44; los diversos estudios publicados usaron un n&#250;mero fijo de cigarrillos por exposici&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib10"><span class="elsevierStyleSup">10&#44;11&#44;13&#44;14</span></a>&#44; otros determinaron el volumen &#40;ml&#41; del flujo del humo expelido en la c&#225;mara y su duraci&#243;n en segundos<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib9"><span class="elsevierStyleSup">9&#44;11&#44;13&#44;15&#8211;17</span></a> o la cantidad &#40;mg&#41; y di&#225;metro &#40;&#956;m&#41; de las part&#237;culas generadas<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib11"><span class="elsevierStyleSup">11&#44;12&#44;15&#44;16</span></a> y&#44; por &#250;ltimo&#44; algunos investigadores determinaron la cantidad de CO liberado en determinados tiempos&#44; pero no de modo continuo<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib12"><span class="elsevierStyleSup">12&#44;16</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Consideramos que un modelo que genere una concentraci&#243;n constante de CO es el m&#233;todo m&#225;s eficiente para exponer a los animales al humo de los cigarrillos&#44; puesto que permite el mantenimiento de la misma concentraci&#243;n durante toda la exposici&#243;n&#46; Durante el per&#237;odo de exposici&#243;n usamos 8&#8211;12 cigarrillos para mantener una concentraci&#243;n de CO de 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ppm&#46; Esta variaci&#243;n se debi&#243; a la introducci&#243;n del humo del cigarrillo en la c&#225;mara&#46; Por lo tanto&#44; para estandarizar la exposici&#243;n al humo monitorizamos la concentraci&#243;n de CO durante toda la exposici&#243;n&#46; En un estudio preliminar observamos que&#44; durante su combusti&#243;n&#44; un cigarrillo produce diferentes concentraciones de CO&#58; es m&#225;s baja al principio de la combusti&#243;n del cigarrillo y aumenta bruscamente hacia el final &#40;datos no mostrados&#41;&#46; Para mantener la misma concentraci&#243;n de CO durante todo el experimento examinamos diversos tipos de bombas&#44; aunque sin resultado pr&#225;ctico&#46; Por &#250;ltimo&#44; se desarroll&#243; una v&#225;lvula de Venturi que&#44; conectada con un tanque de aire sint&#233;tico y controlada por un caudal&#237;metro de alta sensibilidad&#44; pudo mantener un flujo constante del humo del cigarrillo&#46; Se consigui&#243; el mantenimiento de una aeraci&#243;n adecuada y de la concentraci&#243;n de CO dentro de la c&#225;mara principal con un flujo variable de aire sint&#233;tico a trav&#233;s de un caudal&#237;metro de 15<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#46; Para homogeneizar el humo se us&#243; un ventilador dentro de la c&#225;mara&#46; Dentro de la c&#225;mara se introdujo un coox&#237;metro&#44; lo que permiti&#243; la determinaci&#243;n constante de CO&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">En general&#44; la c&#225;mara no conserva el olor del humo pero&#44; en el caso de esta eventualidad&#44; el material acr&#237;lico que la compone puede limpiarse con facilidad con detergente y agua&#46; No obstante&#44; los t&#233;cnicos han de tener en cuenta que el uso de productos que contienen &#233;ter&#44; acetona o sustancias abrasivas puede afectar a este material acr&#237;lico&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El aumento de la concentraci&#243;n de HbCO observada en los animales sacrificados 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h despu&#233;s de la exposici&#243;n y su disminuci&#243;n ulterior nos permite concluir que las ratas inhalaron el humo del cigarrillo&#46; El objetivo del experimento fue producir un modelo que mimetizara la concentraci&#243;n de HbCO durante la vida diaria de un fumador sin alcanzar valores t&#243;xicos&#46; La concentraci&#243;n elevada de HbCO puede causar la muerte en las ratas debido a la hipoxemia&#46; Adem&#225;s&#44; este modelo de doble flujo permite establecer cualquier concentraci&#243;n de CO en la c&#225;mara de exposici&#243;n tan solo variando la tasa de flujo del caudal&#237;metro de alta sensibilidad y ajust&#225;ndola a la del caudal&#237;metro de baja sensibilidad&#46; El uso de otro marcador&#44; la concentraci&#243;n plasm&#225;tica de cotinina&#44; respalda claramente la informaci&#243;n de que las ratas hab&#237;an inhalado el humo del cigarrillo&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">La investigaci&#243;n b&#225;sica con modelos animales puede determinar los mecanismos de las enfermedades&#44; en particular la enfermedad pulmonar obstructiva cr&#243;nica&#44; y&#44; en este caso&#44; el humo de los cigarrillos puede contribuir a una mayor comprensi&#243;n de su fisiopatolog&#237;a&#46; El presente modelo de c&#225;mara inhaladora nos permite emprender estudios de dosis-respuesta que podr&#225;n dar lugar a conocimientos m&#225;s precisos de estos fen&#243;menos inflamatorios&#46; Examinamos la estabilidad de concentraciones de CO de hasta 500<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ppm durante el mismo per&#237;odo de tiempo &#40;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h&#41; &#40;datos no mostrados&#41;&#46; Para alcanzar estas concentraciones elevadas solo tuvimos que incrementar el flujo de aire a trav&#233;s de la v&#225;lvula Venturi&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Concluimos que el presente sistema de c&#225;mara inhaladora puede mantener una concentraci&#243;n controlada de CO en un modelo en el que se expone a peque&#241;os animales a la inhalaci&#243;n del humo de cigarrillos&#44; lo que permite efectuar estudios adecuadamente controlados&#44; al igual que investigaciones sobre otros gases t&#243;xicos y contaminantes ambientales&#46;</p></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Conflicto de intereses</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Funda&#231;&#227;o de Amparo &#225; Pesquisa do Estado de S&#227;o Paulo &#40;FAPESP&#41;&#44; Coordena&#231;&#227;o de Aperfei&#231;oamento de Pessoal de N&#237;vel Superior &#40;CAPES&#41;&#44; Programa de Apoio a N&#250;cleos de Excel&#234;ncia &#40;PRONEX&#41;&#46;</p></span></span>"
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                  \t\t\t\t">3&#177;0<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tblfn1ast"><span class="elsevierStyleSup">¿</span></a>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t">17&#177;1&#44;9<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tblfn1astast"><span class="elsevierStyleSup">¿¿</span></a>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t">12&#177;4&#44;5<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tblfn1astast"><span class="elsevierStyleSup">¿¿</span></a>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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Original
Modelo de cámara inhaladora para los estudios controlados sobre la toxicidad del humo del tabaco en los roedores
An Inhalation Chamber Model for Controlled Studies of Tobacco Smoke Toxicity in Rodents
José Roberto Jardima,
Corresponding author
joserjardim@yahoo.com.br

Autor para correspondencia.
, Luciana Bizetob, Anamaria Fleig Mayerc, Aquiles Camelierd, Fernanda Warken Rosae, Daniele Oliveiraf, Daiane Azevedof, Paulo Hilário Saldivae, Milton de Arruda Martinsg,f, Jorge Bonassah, Oliver A. Nascimentoa
a Respiratory Division and Pulmonary Rehabilitation Center, Universidade Federal de São Paulo (Unifesp)/Lar Escola São Francisco (Lesf), Brasil
b Experimental Laboratory of Physiopathology, School of Medicine, University of São Paulo, São Paulo, Brasil
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g Department of Medicine, School of Medicine, University of São Paulo, São Paulo, Brasil
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    "textoCompleto" => "<span class="elsevierStyleSections"><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Introducci&#243;n</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El tabaquismo constituye un problema grave de salud p&#250;blica en todo el mundo&#46; En Brasil se estima que es la causa principal de mortalidad de unos 200&#46;000 individuos al a&#241;o&#46; La enfermedad pulmonar obstructiva cr&#243;nica es un proceso sist&#233;mico cuya fisiopatolog&#237;a no es bien conocida&#44; siendo su principal desencadenante el tabaquismo<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib1"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los modelos animales act&#250;an como un paso intermedio entre los estudios de laboratorio y los efectuados en seres humanos<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib3"><span class="elsevierStyleSup">3</span></a>&#46; Los estudios publicados sobre los modelos animales de inflamaci&#243;n y enfisema pulmonar debidos a intoxicaci&#243;n por el humo de los cigarrillos siguen siendo limitados<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib4"><span class="elsevierStyleSup">4</span></a>&#46; Los modelos aplicados son dif&#237;ciles de reproducir porque se usan diferentes tipos de c&#225;maras inhaladoras y principalmente debido a la falta de una monitorizaci&#243;n constante de la concentraci&#243;n del humo de los cigarrillos&#46; En el presente estudio desarrollamos una c&#225;mara inhaladora para ratas &#40;con la exposici&#243;n exclusiva del hocico&#41;&#44; en la que pudo mantenerse y monitorizarse constantemente la cantidad de mon&#243;xido de carbono &#40;CO&#41;&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para validar la c&#225;mara se analizaron dos par&#225;metros&#44; la carboxihemoglobina &#40;HbCO&#41; y la cotinina&#46; El CO se une en su mayor parte a la hemoglobina&#44; produciendo HbCO&#44; cuya afinidad por la hemoglobina es 220 veces mayor que la del ox&#237;geno&#46; La nicotina presente en el humo de los cigarrillos es metabolizada en el h&#237;gado&#44; produciendo cotinina&#44; que es detectable en el plasma utilizando diferentes t&#233;cnicas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib5"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#46; La enzima responsable de su metabolismo es la isoenzima 2A6 del sistema del citocromo P450<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib6"><span class="elsevierStyleSup">6</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El objetivo de la presente investigaci&#243;n fue desarrollar una c&#225;mara inhaladora para el estudio de las enfermedades relacionadas con el tabaquismo y la contaminaci&#243;n ambiental&#44; en la que pudo mantenerse constante la concentraci&#243;n del humo de los cigarrillos seg&#250;n lo monitorizado en funci&#243;n de la concentraci&#243;n de CO y en la que las ratas pudieron exponerse de manera uniforme a cantidades conocidas y controladas de CO&#46;</p></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Material y m&#233;todos</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El estudio fue aprobado por el comit&#233; de investigaci&#243;n de la Universidad de S&#227;o Paulo&#46; C&#225;mara inhaladora&#58; se dise&#241;&#243; una c&#225;mara de material acr&#237;lico&#44; cil&#237;ndrica&#44; de 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm de di&#225;metro y 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm de altura &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig1">fig&#46; 1</a>&#41;&#44; cuya capacidad total era de 35&#44;3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#44; para la exposici&#243;n de los roedores a los gases t&#243;xicos&#46; Se insertaron ocho c&#225;maras perpendiculares peque&#241;as en el cuerpo de la c&#225;mara que conten&#237;a las ratas &#40;6&#215;25<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm&#41;&#44; conteniendo cada c&#225;mara un &#233;mbolo interno para confinar a los animales&#46; Se introdujo un orificio de 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm de di&#225;metro entre el cuerpo de la c&#225;mara y cada c&#225;mara individual&#44; de modo que solo se expuso el hocico del animal a la c&#225;mara principal&#46; Dicho sistema estaba equipado con una v&#225;lvula Venturi tridireccional &#40;Intermed&#44; Brasil&#41;&#46; En la porci&#243;n aferente de la v&#225;lvula &#40;parte generadora de flujo&#41; se conect&#243; aire comprimido con un caudal&#237;metro de alta sensibilidad de hasta 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#44; con una tasa de flujo que vari&#243; desde 50&#8211;100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml&#47;min&#59; en la porci&#243;n lateral se introdujo un cigarrillo encendido sin filtro &#40;aspiraci&#243;n de aire&#41; y con la parte eferente se conect&#243; una extensi&#243;n que alcanzaba el orificio de la parte lateral e inferior de la c&#225;mara principal &#40;porci&#243;n propulsiva&#41;&#46; Este sistema permite la aspiraci&#243;n del humo de los cigarrillos y su conducci&#243;n hasta la c&#225;mara principal&#46; Se inyect&#243; una cantidad adicional de aire comprimido en la c&#225;mara a trav&#233;s de otro caudal&#237;metro de baja sensibilidad de hasta 15<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#44; con una tasa de flujo de 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#44; para mantener la concentraci&#243;n deseada de CO&#46; Dentro de la c&#225;mara se introdujo un mezclador de aire para la homogeneizaci&#243;n del aire comprimido y el humo del cigarrillo con el objetivo de mantener una concentraci&#243;n homog&#233;nea del humo dentro de la c&#225;mara&#46; La concentraci&#243;n de CO&#44; documentada como partes por mill&#243;n &#40;ppm&#41;&#44; se monitoriz&#243; con un coox&#237;metro &#40;Toxi-Biosystems&#8482;&#44; Estados Unidos&#41; que se introdujo en la c&#225;mara principal&#46; El humo se produjo constantemente y se expeli&#243; a trav&#233;s del borde superior de la c&#225;mara principal en el medio&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig1"></elsevierMultimedia><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Exposici&#243;n de los animales al humo de los cigarrillos&#187;&#46; Se expuso a ratas Wistar macho&#44; cuyo peso era de 250<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#44; al humo del cigarrillo o al aire comprimido&#46; En el grupo expuesto al humo del cigarrillo la concentraci&#243;n objetivo de CO era de 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ppm&#46; Para estandarizar la exposici&#243;n de los animales&#44; todas se efectuaron con la misma marca de cigarrillo&#46; Cada cigarrillo usado contiene 0&#44;8<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg de nicotina&#44; 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg de alquitr&#225;n y 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg de CO&#46; Los animales se sometieron a una exposici&#243;n de 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h y&#44; acto seguido&#44; fueron sacrificados a las 0&#44; a las 4&#44; a las 24 y a las 48<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h&#46; El grupo de control se dej&#243; libre en el interior de peque&#241;as c&#225;maras perpendiculares y solo recibi&#243; 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min de aire comprimido&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Sacrificio de los animales y obtenci&#243;n de las muestras sangu&#237;neas&#187;&#46; Despu&#233;s de completar la exposici&#243;n en los tiempos predeterminados se sacrific&#243; a los animales mediante t&#233;cnicas est&#225;ndar de acuerdo con la Guide for the Care and Use of Laboratory Animals &#40;National Academy Press&#44; 1996&#44; Washington&#44; D&#46;C&#46;&#41;&#46; Las ratas fueron anestesiadas con pentobarbital &#40;30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mg&#47;kg&#41; por v&#237;a intraperitoneal de modo que se indujo una anestesia profunda sin depresi&#243;n respiratoria&#46; Los animales se colocaron en dec&#250;bito dorsal horizontal con las patas extendidas mediante fijaci&#243;n con hilo hasta su sacrificio por hemorragia mediante punci&#243;n de la aorta abdominal para la obtenci&#243;n de sangre a trav&#233;s de una laparotom&#237;a&#46; Las muestras de sangre se almacenaron en dos tipos de tubos&#44; uno con anticoagulante y el otro sin anticoagulante&#46; Las muestras usadas para la determinaci&#243;n de cotinina se almacenaron congeladas a &#8722;70<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Determinaci&#243;n de HbCO&#187;&#46; La concentraci&#243;n de HbCO se determin&#243; por espectrometr&#237;a diferencial en la regi&#243;n variable seg&#250;n lo descrito por Beutler y por West<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib7"><span class="elsevierStyleSup">7</span></a>&#46; Las muestras sangu&#237;neas heparinizadas se almacenaron en un frigor&#237;fico hasta el an&#225;lisis&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;Determinaci&#243;n de la cotinina&#187;&#46; La cotinina plasm&#225;tica se determin&#243; por duplicado mediante radioinmunoan&#225;lisis usando un anticuerpo de acuerdo con el m&#233;todo de Langone<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib8"><span class="elsevierStyleSup">8</span></a>&#46; La reactividad cruzada del anticuerpo anticotinina con otros metabolitos de la nicotina fue inferior al 5&#37;&#46; La variaci&#243;n detectable en la curva de nicotina fue de 0&#44;2&#8211;20<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ng&#47;ml con un coeficiente de variaci&#243;n del 6&#8211;10&#37;&#46; Las muestras sangu&#237;neas se mantuvieron a &#8211;70<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C hasta el an&#225;lisis&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">&#171;An&#225;lisis estad&#237;stico&#187;&#46; Los resultados se documentan como media&#177;error est&#225;ndar de la media&#46; Las diferencias estad&#237;sticamente significativas se determinaron mediante el an&#225;lisis de la varianza &#40;ANCOVA&#41; y se efectu&#243; un an&#225;lisis <span class="elsevierStyleItalic">posthoc</span> utilizando la prueba de Dunnet de comparaciones m&#250;ltiples frente al grupo de control&#46; Se consider&#243; significativo un valor de p&#60;0&#44;05&#46;</p></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Resultados</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los animales permanecieron alojados y relajados en las c&#225;maras individuales durante todo el experimento&#44; no mostrando signos de estr&#233;s&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El presente modelo de exposici&#243;n se prob&#243; en 20 ratas y los resultados se compararon con cuatro ratas de control&#46; El modelo aument&#243; la concentraci&#243;n de HbCO inmediatamente despu&#233;s del t&#233;rmino de la exposici&#243;n &#40;p&#60;0&#44;001&#41;&#44; observ&#225;ndose una disminuci&#243;n desde las 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h en adelante&#44; en comparaci&#243;n con la concentraci&#243;n en el grupo de control&#46; La cotinina plasm&#225;tica aument&#243; inmediatamente despu&#233;s de la exposici&#243;n&#44; demostr&#225;ndose concentraciones detectables a las 2 y a las 4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h &#40;p&#60;0&#44;05&#41; y disminuyendo a partir de ese momento &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl1">tabla 1</a>&#41;&#46; Durante el tiempo de exposici&#243;n se usaron 4&#8211;6 cigarrillos para mantener estable la concentraci&#243;n de CO&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl1"></elsevierMultimedia></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Discusi&#243;n</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">En los estudios publicados se han descrito diferentes sistemas de c&#225;maras inhaladoras como modelos de exposici&#243;n al humo de los cigarrillos&#44; como c&#225;maras cil&#237;ndricas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib9"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a> o cuadradas<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib10"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#44; pero no todos los estudios describen la forma de la c&#225;mara utilizada&#46; Algunos investigadores hacen referencia a la exposici&#243;n como un m&#233;todo de exposici&#243;n exclusiva del hocico&#44; pero no describen detalles adicionales<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib11"><span class="elsevierStyleSup">11&#44;12</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">La c&#225;mara que describimos tiene una forma cil&#237;ndrica de modo que los animales pudieron exponerse al humo de la forma m&#225;s homog&#233;nea posible&#44; con c&#225;maras transparentes individuales para las ratas de modo que pudieron visualizarse durante toda la exposici&#243;n&#46; Los diferentes estudios han descrito c&#225;maras de forma rectangular&#44; alojando a los animales en el interior de la c&#225;mara como grupo durante la exposici&#243;n&#46; Normalmente&#44; estos animales tienen tendencia a formar grupos y pueden permanecer unos sobre los otros&#44; por lo que no reciben la misma cantidad de humo&#46; Adem&#225;s&#44; otro problema de este tipo de exposici&#243;n es el dep&#243;sito de productos derivados del tabaco en la piel del animal&#46; Cuando se lamen los animales ingieren los componentes de los cigarrillos y modifican la exposici&#243;n&#46; En un estudio previo nuestro grupo de investigaci&#243;n utiliz&#243; un modelo en el que todas las ratas permanecieron en la misma c&#225;mara y se observaron muchos inconvenientes de dicho modelo<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib10"><span class="elsevierStyleSup">10</span></a>&#46; En la presente investigaci&#243;n los animales se alojaron fuera del cuerpo de la c&#225;mara principal en una acomodaci&#243;n individual&#44; de tal modo que solo el hocico se expuso al humo del cigarrillo&#46; Dentro de la c&#225;mara se adapt&#243; un ventilador para permitir que la mezcla humo-aire fuera lo m&#225;s homog&#233;nea posible&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Con respecto a la generaci&#243;n del humo&#44; los diversos estudios publicados usaron un n&#250;mero fijo de cigarrillos por exposici&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib10"><span class="elsevierStyleSup">10&#44;11&#44;13&#44;14</span></a>&#44; otros determinaron el volumen &#40;ml&#41; del flujo del humo expelido en la c&#225;mara y su duraci&#243;n en segundos<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib9"><span class="elsevierStyleSup">9&#44;11&#44;13&#44;15&#8211;17</span></a> o la cantidad &#40;mg&#41; y di&#225;metro &#40;&#956;m&#41; de las part&#237;culas generadas<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib11"><span class="elsevierStyleSup">11&#44;12&#44;15&#44;16</span></a> y&#44; por &#250;ltimo&#44; algunos investigadores determinaron la cantidad de CO liberado en determinados tiempos&#44; pero no de modo continuo<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib12"><span class="elsevierStyleSup">12&#44;16</span></a>&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Consideramos que un modelo que genere una concentraci&#243;n constante de CO es el m&#233;todo m&#225;s eficiente para exponer a los animales al humo de los cigarrillos&#44; puesto que permite el mantenimiento de la misma concentraci&#243;n durante toda la exposici&#243;n&#46; Durante el per&#237;odo de exposici&#243;n usamos 8&#8211;12 cigarrillos para mantener una concentraci&#243;n de CO de 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ppm&#46; Esta variaci&#243;n se debi&#243; a la introducci&#243;n del humo del cigarrillo en la c&#225;mara&#46; Por lo tanto&#44; para estandarizar la exposici&#243;n al humo monitorizamos la concentraci&#243;n de CO durante toda la exposici&#243;n&#46; En un estudio preliminar observamos que&#44; durante su combusti&#243;n&#44; un cigarrillo produce diferentes concentraciones de CO&#58; es m&#225;s baja al principio de la combusti&#243;n del cigarrillo y aumenta bruscamente hacia el final &#40;datos no mostrados&#41;&#46; Para mantener la misma concentraci&#243;n de CO durante todo el experimento examinamos diversos tipos de bombas&#44; aunque sin resultado pr&#225;ctico&#46; Por &#250;ltimo&#44; se desarroll&#243; una v&#225;lvula de Venturi que&#44; conectada con un tanque de aire sint&#233;tico y controlada por un caudal&#237;metro de alta sensibilidad&#44; pudo mantener un flujo constante del humo del cigarrillo&#46; Se consigui&#243; el mantenimiento de una aeraci&#243;n adecuada y de la concentraci&#243;n de CO dentro de la c&#225;mara principal con un flujo variable de aire sint&#233;tico a trav&#233;s de un caudal&#237;metro de 15<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#47;min&#46; Para homogeneizar el humo se us&#243; un ventilador dentro de la c&#225;mara&#46; Dentro de la c&#225;mara se introdujo un coox&#237;metro&#44; lo que permiti&#243; la determinaci&#243;n constante de CO&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">En general&#44; la c&#225;mara no conserva el olor del humo pero&#44; en el caso de esta eventualidad&#44; el material acr&#237;lico que la compone puede limpiarse con facilidad con detergente y agua&#46; No obstante&#44; los t&#233;cnicos han de tener en cuenta que el uso de productos que contienen &#233;ter&#44; acetona o sustancias abrasivas puede afectar a este material acr&#237;lico&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">El aumento de la concentraci&#243;n de HbCO observada en los animales sacrificados 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h despu&#233;s de la exposici&#243;n y su disminuci&#243;n ulterior nos permite concluir que las ratas inhalaron el humo del cigarrillo&#46; El objetivo del experimento fue producir un modelo que mimetizara la concentraci&#243;n de HbCO durante la vida diaria de un fumador sin alcanzar valores t&#243;xicos&#46; La concentraci&#243;n elevada de HbCO puede causar la muerte en las ratas debido a la hipoxemia&#46; Adem&#225;s&#44; este modelo de doble flujo permite establecer cualquier concentraci&#243;n de CO en la c&#225;mara de exposici&#243;n tan solo variando la tasa de flujo del caudal&#237;metro de alta sensibilidad y ajust&#225;ndola a la del caudal&#237;metro de baja sensibilidad&#46; El uso de otro marcador&#44; la concentraci&#243;n plasm&#225;tica de cotinina&#44; respalda claramente la informaci&#243;n de que las ratas hab&#237;an inhalado el humo del cigarrillo&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">La investigaci&#243;n b&#225;sica con modelos animales puede determinar los mecanismos de las enfermedades&#44; en particular la enfermedad pulmonar obstructiva cr&#243;nica&#44; y&#44; en este caso&#44; el humo de los cigarrillos puede contribuir a una mayor comprensi&#243;n de su fisiopatolog&#237;a&#46; El presente modelo de c&#225;mara inhaladora nos permite emprender estudios de dosis-respuesta que podr&#225;n dar lugar a conocimientos m&#225;s precisos de estos fen&#243;menos inflamatorios&#46; Examinamos la estabilidad de concentraciones de CO de hasta 500<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ppm durante el mismo per&#237;odo de tiempo &#40;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h&#41; &#40;datos no mostrados&#41;&#46; Para alcanzar estas concentraciones elevadas solo tuvimos que incrementar el flujo de aire a trav&#233;s de la v&#225;lvula Venturi&#46;</p><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Concluimos que el presente sistema de c&#225;mara inhaladora puede mantener una concentraci&#243;n controlada de CO en un modelo en el que se expone a peque&#241;os animales a la inhalaci&#243;n del humo de cigarrillos&#44; lo que permite efectuar estudios adecuadamente controlados&#44; al igual que investigaciones sobre otros gases t&#243;xicos y contaminantes ambientales&#46;</p></span><span class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle">Conflicto de intereses</span><p class="elsevierStylePara elsevierViewall">Funda&#231;&#227;o de Amparo &#225; Pesquisa do Estado de S&#227;o Paulo &#40;FAPESP&#41;&#44; Coordena&#231;&#227;o de Aperfei&#231;oamento de Pessoal de N&#237;vel Superior &#40;CAPES&#41;&#44; Programa de Apoio a N&#250;cleos de Excel&#234;ncia &#40;PRONEX&#41;&#46;</p></span></span>"
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t">3&#177;0<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tblfn1ast"><span class="elsevierStyleSup">¿</span></a>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t">17&#177;1&#44;9<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tblfn1astast"><span class="elsevierStyleSup">¿¿</span></a>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t">12&#177;4&#44;5<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tblfn1astast"><span class="elsevierStyleSup">¿¿</span></a>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td" title="\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="\n
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