Effect of combined treatment with dexamethasone and a phosphodiesterase inhibitor on airway remodeling in an animal model of bronchial asthma - a histopathological study

Astma oskrzelowa jest jedną z najczęściej występujących chorób. Dotyka ona osób w różnym wieku oraz wykazuje bardzo zróżnicowane podłoże. Charakterystyczne objawy kliniczne są następstwem zwężenia dróg oddechowych wynikającego z występowania przewlekłego stanu zapalnego oraz metaplazji komórek kubkowych w wyniku której dochodzi do nadmiernego wydzielania śluzu zatykającego światło oskrzelików. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu skojarzonego leczenia niską dawką deksametazonu (0,2 mg) w połączeniu z inhibitorem fosfodiesteraz na remodeling dróg oddechowych pojawiający się w przebiegu astmy oskrzelowej oraz porównanie tej terapii ze standardowym dawkowaniem deksametazonu (2 mg). Do analizy histopatologicznej wykorzystano płuca mysz. Zwierzęta zostały podzielone na 4 grupy: Kontrola, ASTMA, ASTMA+DEX oraz ASTMA+DEX+ZW.1 Ocenę mikroskopową przeprowadzono w preparatach barwionych metodą PAS oraz Congo Red. Oceniano udział powierzchni PAS-pozytywnej (komórki kubkowe wydzielające mucynę) w obrębie nabłonka oskrzelików, naciek komórek zapalnych wokół oskrzelików i naczyń płucnych, a także okołooskrzelikowy i okołonaczyniowy naciek eozynofili. Wyniki poddano analizie statystycznej. Astma indukowana OVA wywołała metaplazję komórek kubkowych z nadmierną produkcją mucyny oraz znaczny naciek komórek zapalnych i eozynofili wokół oskrzelików i naczyń, czego nie obserwowano w płucach mysz kontrolnych. Obydwie zastosowane terapie istotnie statystycznie obniżały rozrost komórek kubkowych i wydzielanie śluzu oraz w mniejszym stopniu zmniejszały stan zapalny i naciek eozynofili. Uzyskane wyniki wykazały podobny efekt leczniczy testowanych terapii, co przemawia za stosowaniem leczenia skojarzonego z niską dawką deksametazonu ze względu na zmniejszenie skutków ubocznych wynikających z długotrwałego stosowania kortykosteroidów.

Bronchial asthma is one of the most common diseases. It affects people of all ages and exhibits a wide variety of backgrounds. The characteristic clinical symptoms are a consequence of airway narrowing resulting from chronic inflammation and cup cell metaplasia resulting in excessive mucus secretion that clogs the bronchial lumen.The purpose of the present study was to determine the effect of combination therapy with a low dose of dexamethasone (0.2 mg) in combination with a phosphodiesterase inhibitor on airway remodeling occurring in the course of bronchial asthma, and to compare this therapy with standard dosing of dexamethasone (2 mg).Mouse lungs were used for histopathological analysis. The animals were divided into 4 groups: Control, ASTMA, ASTMA+DEX, and ASTMA+DEX+ZW.1 Microscopic evaluation was performed in PAS and Congo Red stained preparations. The proportion of PAS-positive surface area (mucin-secreting cup cells) within the bronchiolar epithelium, inflammatory cell infiltration around bronchioles and pulmonary vessels, and peribronchiolar and perivascular infiltration of eosinophils were evaluated. The results were subjected to statistical analysis. OVA-induced asthma induced cup cell metaplasia with excessive mucin production and a significant infiltration of inflammatory cells and eosinophils around bronchioles and vessels, which was not observed in the lungs of control mice. Both therapies used statistically significantly reduced the proliferation of mucus cells and mucus secretion, and to a lesser extent reduced inflammation and infiltration of eosinophils. The results showed a similar therapeutic effect of the tested therapies, which supports the use of combination treatment with low-dose dexamethasone due to the reduction of side effects resulting from long-term use of corticosteroids.