A exposição à sílica em trabalhadores é inevitável em alguns ambientes ocupacionais e, uma vez expostos à sílica, a deterioração progride mesmo após a remoção do ambiente. Além disso, a maioria desses trabalhadores fuma, e os cigarros tradicionais contêm milhares de produtos químicos, sendo o principal componente viciante a nicotina1. Os cigarros eletrônicos estão se tornando cada vez mais populares nas faixas etárias mais jovens2; Esses cigarros eletrônicos atuam como um sistema de liberação de nicotina e aumentam o acesso à nicotina, aumentando a suscetibilidade pulmonar e a pneumonia3. A fumaça do cigarro também acelera a fibrose pulmonar em camundongos expostos à bleomicina4 e aumenta a toxicidade pulmonar e a fibrose em camundongos expostos à sílica 5,6. No entanto, ainda precisa ser investigado se a nicotina pode afetar o processo inflamatório e de fibrose pulmonar causado pela sílica.
O modelo de silicose em camundongos estabelecido pela inalação única de uma alta dose de sílica na traqueia é traumático para camundongos. Embora esse método forneça rapidamente um modelo de silicose, ele não corresponde à realidade de um ambiente onde os trabalhadores são repetidamente expostos à sílica. Portanto, estabelecemos um modelo de camundongo exposto à sílica dando repetidamente uma baixa dose de suspensões de sílica por gotejamento nasal; Esta dose pode causar inflamação e fibrose em ratinhos.
Para contornar os efeitos de outros componentes do cigarro, este modelo de camundongo foi injetado com nicotina por via subcutânea na pele frouxa do pescoço para determinar o efeito do componente aditivo, a nicotina, sobre a silicose. Através da administração de injeções subcutâneas, é possível obter uma dosagem precisa, tornando possível criar modelos de exposição à nicotina e observar as respostas dose-toxicidade, bem como a dependência. Um modelo de dependência de nicotina foi desenvolvido em camundongos machos, com uma dose de injeção de nicotina de 0,2-0,4 mg/kg 7,8. Nesse modelo, para atender às necessidades de busca de drogas dos camundongos viciados, duas injeções subcutâneas foram administradas em intervalos de 12 horas. Este modelo de dependência de nicotina em camundongos é útil para simular hábitos humanos de tabagismo e exposição à sílica.
Modelos animais de fator único têm limitações em estudos de doenças, enquanto o método descrito aqui envolve um modelo de camundongo de dois fatores de co-exposição à nicotina e à sílica. Antes da exposição à sílica, os camundongos foram pré-expostos à nicotina para replicar a exposição à nicotina em pessoas que fumam. Posteriormente, a exposição à sílica ocorreu do dia 5 ao dia 19 para imitar a exposição à sílica em um ambiente de trabalho para indivíduos com história de tabagismo.
Macrófagos alveolares são conhecidos por desempenhar um papel significativo na regulação da inflamação pulmonar e fibrose. Os macrófagos não conseguem quebrar a sílica após a inalação de sílica, levando à polarização ou apoptose dos macrófagos9 e à liberação de citocinas como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e o fator transformador de crescimento beta (TGF-β). Os macrófagos M1, identificados pela presença do marcador de superfície CD86, são os principais instigadores da resposta inflamatória na silicose, enquanto os macrófagos M2, marcados pelo CD206, são responsáveis pela fase fibrótica doquadro10. Em camundongos duplamente expostos, a nicotina induziu a polarização de macrófagos em direção ao fenótipo M2 em pulmões lesados por sílica, promovendo fibrose pulmonar. Além disso, o TGF-β1 é fundamental para a indução de fibrose e EMT11; o aumento da expressão de TGF-β1 acelerou a progressão da fibrose pulmonar através da EMT. Esse modelo analisou com sucesso os efeitos da nicotina sobre a silicose e destacou ainda mais a importância da cessação da nicotina.