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Vol. 88. Núm. 4.
Páginas 505-510 (Julho - Agosto 2022)
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Vol. 88. Núm. 4.
Páginas 505-510 (Julho - Agosto 2022)
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O papel dos receptores VPAC1 e VPAC2 na etiologia da rinite gestacional: um estudo experimental em ratos
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Burak Ulkumena,
Autor para correspondência
drburak@gmail.com

Autor para correspondência.
, Muhammet Burak Batirb, Burcu Artunc Ulkumenc, Halil Gursoy Palad, Seda Vatansevere,f, Sirri Camg
a Manisa Celal Bayar University, Faculty of Medicine, Department of Otorhinolaryngology‐Head Neck Surgery, Manisa, Turquia
b Manisa Celal Bayar University, Faculty of Science and Letters, Department of Biology, Manisa, Turquia
c Manisa Celal Bayar University, Faculty of Medicine, Department of Obstetrics and Gynecology, Manisa, Turquia
d The University of Health Sciences Tepecik Training and Research Hospital, Department of Obstetrics and Gynecology, İzmir, Turquia
e Manisa Celal Bayar University, Faculty of Medicine, Department of Histology‐Embryology, Manisa, Turquia
f Near East University, Experimental Research Center of Health (DESAM), Mersin, Turquia
g Manisa Celal Bayar University, Faculty of Medicine, Departament of Medical Genetics, Manisa, Turquia
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Resumo
Introdução

A rinite gestacional é um distúrbio comum da otorrinolaringologia relacionado a hormônios sexuais. Existem alguns estudos epidemiológicos e fisiológicos sobre rinite gestacional, mas as alterações histopatológicas e biomoleculares ainda não foram estudadas completamente.

Objetivo

Os receptores VPAC1 e VPAC2 são conhecidos por seu papel na rinite alérgica. Por outro lado, a ativação da alergia subclínica tem sido sugerida na fisiopatologia da rinite gestacional. Portanto, objetivamos comparar o padrão fisiológico e gestacional da expressão de VPAC1 e VPAC2 na mucosa nasal de ratos.

Método

Vinte ratas fêmeas Wistar albinas adultas foram incluídas no estudo. Os dois grupos foram divididos em 10 ratas; controle (grupo A) e 10 ratas prenhes (grupo B). Elas foram alimentadas ad libitum e abrigadas em temperatura ambiente (22°±2° C). Sacrificamos as ratas no 20° dia de gestação por injeção intraperitoneal de 400mg/kg de sódio‐pentobarbital. Em seguida, foram coletados 10 a 15mL de sangue e as amostras foram reservadas para a detecção dos níveis séricos de estradiol e progesterona pelo método Elisa. O septo nasal foi ressecado e dividido em 2 para análises imuno‐histoquímicas e testes de reação em cadeia da polimerase em tempo real, RT‐PCR, de VPAC1 e VPAC2.

Resultados

VPAC1 e VPAC2 foram encontrados em todas as camadas da amostra septal, mas a imunocoloração do epitélio de superfície foi mais distinta nas amostras de ambos os grupos. Demonstramos maior intensidade geral de coloração no grupo gestante. A reação de polimerase em cadeia revelou aumento significante na expressão de VPAC1 (p=0,023) e VPAC2 (p=0,021) no grupo gestante quando comparado ao grupo controle. Além disso, demonstramos um efeito up‐regulador do estradiol e progesterona na expressão do receptor peptídeo intestinal vasoativo.

Conclusão

A up‐regulação gestacional dos receptores VPAC1 e VPAC2 nasais foi demonstrada tanto por reação de polimerase em cadeia quanto por análise imuno‐histoquímica. Esses achados corroboram a hipótese de que a rinite gestacional é causada pela ativação de alergia subclínica presente antes da gestação.

Palavras‐chave:
Rinite gestacional
VPAC1
VPAC2
Estradiol
Progesterona
Texto Completo
Introdução

As flutuações nos níveis séricos de gonadocorticoides causam alguns sinais e sintomas otorrinolaringológicos (ORL).1,2 Sabe‐se que condições fisiológicas, patológicas ou iatrogênicas causam alterações nos níveis de gonadocorticoides.3–5 A gestação, como condição fisiológica, também induz alguns sintomas ORL relacionados aos hormônios sexuais.6,7 Um deles é a rinite gestacional (RG), também chamada de rinite induzida pela gestação, que é definida como a presença de congestão nasal, rinorreia e espirros, que surgem particularmente durante a gestação e desaparecem em 3 semanas após o parto. Além disso, histórico de alergia e outras doenças nasais são definidos como critérios de exclusão para RG.3,8

A RG predispõe ao ronco e até à síndrome da apneia obstrutiva do sono, que induz algumas morbidades maternas e fetais.9–11 A fisiopatologia da RG ainda não é totalmente compreendida. Porém, níveis séricos aumentados de hormônios específicos (progesterona [PG], estradiol [E2], hormônio de crescimento placentário, gonadotrofina coriônica humana) foram identificados como fator desencadeante.10 A ativação da alergia subclínica também foi sugerida como a fisiopatologia da RG em alguns estudos.3,12–14 No entanto, não há alto nível de evidência para apoiar o fato de que a rinite alérgica (RA) e a RG compartilhem processos fisiopatológicos semelhantes. Além disso, o impacto dos hormônios sexuais na mucosa nasal foi estudado em vários aspectos.15–20 Porém, existem dados muito limitados sobre as alterações histopatológicas e biomoleculares na mucosa nasal de pacientes com RG.21,22

Sabe‐se que o peptídeo intestinal vasoativo (VIP, do inglês vasoactive intestinal peptide) é um hormônio peptídico secretado em vários tecidos.23 O VIP é conhecido principalmente por suas funções imunomoduladoras.24 Ele participa na regulação da resposta imune através de 4 receptores (VPAC‐1, VPAC‐2, PAC1, CRTH2). No trato respiratório superior, o VIP funciona principalmente via VPAC1 e VPAC2. Por outro lado, a up‐regulação da expressão nasal de VPAC‐1 e VPAC‐2 foi relatada na RA.25 A ligação entre essas duas proteínas receptoras e alergia também foi demonstrada em alguns outros estudos.24,26 Considerando esses achados, nossa hipótese é que o padrão de expressão de VPAC‐1 e VPAC‐2 causaria uma alteração significativa na mucosa nasal de ratas grávidas em comparação com as não grávidas. A descoberta de qualquer alteração gestacional na expressão nasal dessas 2 biomoléculas pode revelar parcialmente o contexto histopatológico da RG. Além disso, podemos ter a oportunidade de identificar uma via comum que ligaria a fisiopatologia da AR e RG. Dessa maneira, novas estratégias de tratamento poderiam ser propostas para a RG.

Que seja de nosso conhecimento, a expressão nasal de VPAC1 e VPAC2 ainda não foi estudada em relação à gestação. Neste estudo, exploramos o padrão fisiológico da expressão de VPAC‐1 e VPAC‐2 na mucosa nasal de ratas, bem como o impacto da gestação nesses receptores. Além disso, o efeito da PG e E2 na expressão desses 2 receptores também foi estudado.

MétodoAnimais

Este estudo experimental com animais foi feito no centro institucional de pesquisa e aplicação de animais experimentais, de acordo com a política aceita sobre o uso de animais. O comitê institucional de ética para pesquisas em animais aprovou os procedimentos gerais.

Vinte ratas Wistar adultas (8‐12 semanas de idade) albinas foram incluídas no estudo. As ratas foram alimentadas ad libitum e abrigadas à temperatura ambiente (22°±2°C) em um ciclo claro‐escuro de 12 horas. Todos os procedimentos foram feitos durante o dia. Trinta e duas ratas, fêmeas, foram alojadas juntamente com ratos machos na proporção de 4/1 durante a noite. Na manhã seguinte, foram examinados esfregaços vaginais das ratas fêmeas quanto à presença de espermatozoides. Aceitamos a observação de espermatozoides como o dia 0da gestação, conforme descrito anteriormente.27–29 As 10 primeiras ratas com esfregaço vaginal negativo e 10 com esfregaço vaginal positivo foram escolhidas dentre as 32 ratas como grupo controle (grupo A) e grupo gestante (grupo B), respectivamente. As 12 ratas restantes não foram incluídas no estudo. Foi relatado que o período de gestação do rato Wistar albino é de aproximadamente 22 (21 a 26) dias.29 Por esse motivo, sacrificamos as ratas no 20° dia de gestação através de injeção intraperitoneal de 400mg/kg de sódio‐pentobarbital, como descrito anteriormente.30 Após a perda de consciência e reflexo de endireitamento, 10 a 15mL de sangue foram coletados através de uma agulha 23G diretamente do coração antes da diminuição do pulso. As amostras de sangue foram reservadas para a detecção dos níveis séricos de E2 e PG pelo teste Elisa.

Em seguida, raspamos o dorso nasal (fig. 1a). Separamos os ossos nasais da maxila de maneira ascendente e revelamos a cavidade nasal macroscopicamente, como descrito por Alvites et al. (fig. 1b).30 Em seguida, ressecamos a parte cartilaginosa do septo (septo nasal cartilaginoso), tomamos cuidado para não danificar a integridade da mucosa. A amostra ressecada foi dividida em 2 partes para análises imuno‐histoquímicas e reação em cadeia da polimerase em tempo real (RT‐PCR).

Figura 1.

(a) Visão externa do rinário de rata (pelo dorsal raspado), (b) teto nasal (osso nasal) são mobilizados em direção ascendente; (c) visão macroscópica interna de ambas as cavidades nasais após a remoção do teto nasal. São observados o septo nasal, concha nasal média e osso frontal. Seta: Osso nasal; 1 e 2: conchas nasais médias; 3: Septo com epitélio respiratório; 4: vômer com mucosa olfativa; * Osso frontal.

(0,35MB).
Imuno‐histoquímica (IHQ)

As amostras foram fixadas em solução de formaldeído a 10% por 24 horas. Em seguida, foram desidratadas e embebidas em parafina. Os blocos de parafina foram cortados a uma espessura de 4μm. Para o exame primário, foi usado o corante Hematoxilina‐Eosina (H&E). Os anticorpos VPAC1 (B‐4): sc‐377152 e VPAC2 (AS69): sc‐52795 foram usados de acordo com os protocolos recomendados para a detecção imuno‐histoquímica de VPAC1 e VPAC2 (Santa Cruz Biotechnology, Inc., TX, EUA). As concentrações de VPAC1 e VPAC2 foram de 200μg/mL e 50μg/mL, respectivamente. O controle da imunoespecificidade de cada grupo foi feito através da substituição de anticorpos primários por solução salina tamponada com fosfato (PBS). O padrão imuno‐histoquímico da expressão de VPAC1 e VPAC2 foi avaliado por microscopia óptica (Olympus BX41). A imunocoloração para VPAC1 e VPAC2 foi avaliada em termos de camadas estruturais da mucosa nasal.

Elisa

EDTA, citrato de sódio e heparina foram misturados com as amostras de sangue. Em seguida, a mistura foi centrifugada a 3000rpm por 10 minutos. O sobrenadante foi armazenado a ‐80°C. O kit Elisa (do inglês Enzyme‐Linked Immunosorbent Assay) ou ensaio de imunoabsorção enzimática para E2 (estradiol) de rato e o kit Elisa de progesterona (PG) geral foram usados para a mensuração quantitativa dos níveis séricos de E2 e PG, respectivamente (MyBioSource, Inc., CA, EUA).29

Extração de RNA e análises por PCR quantitativa em tempo real (qRT‐PCR)

A extração de RNA total foi feita a partir da mucosa laríngea com o uso do reagente TRIzol® em combinação com o PureLink® RNA Mini Kit (Thermo Fisher Scientific, 12183555). Os níveis de expressão de RNA de VPCA1 e VPCA2 foram obtidos das amostras de RNA extraídas com o forwardprimer do VPCA1F1 5’‐ATCAACTCCTCCCTGTGGTG‐3’, reverseprimer do VPCA1R1, 5’‐GGGCTGCTATCATTCTTCCC‐3’, forwardprimer do VPCA2F1 5’‐GGACAGTGTGCTCTACTCCA‐3’, reverseprimer do VPCA2R1 5’‐GCCAGTAGAAGTTCGCCATG‐3’ e QuantiFast SYBR Green qRT‐PCR Kit (Qiagen, 204154). A mistura preparada separadamente de AQP5F1, AQP5R1, QuantiFast SYBR Green e TREKF1, TREKR1, QuantiFast SYBR Green foi analisada no equipamento Rotor‐Gene Q (Qiagen, Hilden, Alemanha). A normalização das alterações na expressão dos genes alvo foi feita de acordo com os valores de expressão dos genes housekeeping β‐microtubulina (B2M) (B2MF1 5’‐TCTCTCTTTCTGGCCTGGA‐3’, B2MR1 5’‐TGTCGGATGGATGAAACCC‐3’) e Hipoxantina Fosforibosil Transferase (HPRT1) (HPRT1F1 5’‐CGTCTTGCTCGAGATGTGAT‐3’, HPRT1R1 5’‐TTCAGTGCTTTGATGTAATCCAG‐3’). Os primersforward e reverse relacionados foram sintetizados pela empresa Metabion (Alemanha). As condições de ciclagem da qRT‐PCR iniciaram‐se com a etapa de transcrição reversa de 50° C (10min), seguida pela etapa de PCR que consistiu em um estágio inicial de ativação/desnaturação de 95°C (5min), seguido por 45 ciclos de desnaturação a 95°C (20s) e ciclo combinado de annealing/extensão a 61°C (50s). O método 2‐ΔΔCT foi usado para calcular as alterações relativas na expressão gênica.31

Análises estatísticas

As expressões relativas de VPAC1 e VPAC2 foram comparadas entre os grupos A e B. A distribuição dos dados foi avaliada pelo teste de Shapiro‐Wilk e os resultados apresentados como média±desvio‐padrão (DP). As variáveis do grupo A e B foram comparadas pelo teste t de amostras independentes ou pelo teste U de Mann‐Whitney, de acordo com os resultados do teste de Shapiro‐Wilk. O impacto dos níveis séricos de E2 e PG em VPAC1 e VPAC2 foi analisado pelo teste de correlação de Pearson. A significância estatística foi definida como p <0,05. O software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 21.0 (IBM Corp.; Armonk, NY, EUA) foi usado para os cálculos estatísticos.

ResultadosImuno‐histoquímica

Observamos epitélio do tipo cuboide‐colunar pseudoestratificado nos cortes corados com hematoxilina e eosina (H&E) do septo nasal cartilaginoso. Além disso, a celularidade superficial aumentada e o edema subepitelial foram observados no grupo B, quando comparado ao grupo A (fig. 2).

Figura 2.

Cartilagem septal coberta de mucopericôndrio. A celularidade aumentada e o edema subepitelial são notáveis no grupo de ratas grávidas. (a) grupo controle (b) grupo grávida (coloração H&E) (escala=50μm e 10μm).

(0,28MB).

VPAC1 e VPAC2 foram encontrados em todas as camadas da amostra do septo (epitélio, membrana basal, lâmina própria, cartilagem). Mas a intensidade da coloração do epitélio foi mais distinta nas amostras de ambos os grupos (figs. 3 e 4). Embora não tenhamos usado uma medida objetiva como H‐Score para comparação dos grupos, observamos aproximadamente maior intensidade geral de coloração nas amostras do Grupo B quando comparadas ao Grupo A (fig. 3b, fig. 4b).

Figura 3.

Análise imuno‐histoquímica de VPAC1 para (a) o grupo controle e (b) o grupo de ratas grávidas. Verificou‐se que o VPAC1 é expresso em todas as camadas do mucopericôndrio septal. Além disso, foi mais intenso no epitélio da superfície dos dois grupos. A intensidade geral da coloração foi mais explícita nas amostras do grupo de ratas grávidas. (escala=50μm e 10μm).

(0,14MB).
Figura 4.

Análise imuno‐histoquímica de VPAC2 para (a) o grupo controle e (b) o grupo de ratas grávidas. Verificou‐se que o VPAC2 mostra coloração em todas as camadas do mucopericôndrio septal. A hipercelularidade subepitelial foi notável no grupo de ratas grávidas (b). A intensidade geral da coloração foi mais explícita nas amostras do grupo de ratas grávidas. (escala=50μm e 10μm).

(0,2MB).
PCR e Elisa

Foram incluídas no experiment 20 ratos Wistar fêmeas albinas (10 controles, 10 grávidas). A expressão relativa média do RNAm que codifica para o VPAC1 dos grupos A e B foi de 0,029±0,016 e 0,055±0,026, respectivamente. A expressão relativa média do RNAm que codifica para o VPAC2 dos grupos A e B foi de 0,003±0,001 e 0,007±0,004, respectivamente. Os níveis séricos médios de E2 dos grupos A e B foram 21,85±1,45 pg/mL e 73,59±3,01 pg/mL, respectivamente. Os níveis médios de PG dos grupos A e B foram de 14,99±1,96 ng/mL e 32,80±3,96 ng/mL, respectivamente (tabela 1). Os valores de PCR e Elisa estavam distribuídos de forma anormal (p <0,05). Por esse motivo, o teste U de Mann‐Whitney foi usado para comparação das expressões relativas das biomoléculas e dos níveis séricos de hormônio sexual (E2, PG) entre os grupos.

Tabela 1.

Expressão de VPAC1 e VPAC2 na mucosa nasal de ratas, níveis séricos de estradiol e progesterona com base nos grupos

Biomoléculas & hormônios sexuais  Controle(grupo A)  Grávidas(grupo B)  p‐valora 
Biomoléculas
VPAC1 (VER)  0,029±0,016  0,055±0,026  p=0,023 
VPAC2 (VER)  0,003±0,001  0,007±0,004  p=0,021 
Níveis séricos de hormônios sexuais
Estradiol (pg/mL)  21,85±1,45pg  73,59±3,01pg/mL  p<0,001 
Progesterona (ng/mL)  14,99±1,96ng/mL  32,80±3,96ng/mL  p<0,001 

VER, valor de expressão relativa.

a

p‐valores obtidos pelo teste U de Mann‐Whitney.

As expressões relativas de VPAC1 (p=0,023) e VPAC2 (p=0,021) foram significativamente altas no grupo B, quando comparadas com o grupo A. Os níveis de E2 e PG também foram significativamente mais altos no grupo B, quando comparados ao grupo A (p <0,001) (tabela 1).

Discussão

A RG é um distúrbio otorrinolaringológico relacionado a hormônios sexuais relativamente comum. Sua incidência relatada é de 10% a 40%.8,12 Infelizmente, a conscientização sobre a RG entre pacientes e mesmo entre médicos é bastante baixa. A RG pode ocasionar algumas comorbidades graves, como hipertensão materna, pré‐eclâmpsia, baixo escore de APGAR e retardo do crescimento fetal.10,11,32 Existem alguns estudos epidemiológicos e fisiológicos sobre RG,8,33,34 mas os antecedentes histopatológicos e biomoleculares não foram totalmente estudados. Além disso, há um número muito limitado de estudos sobre o tratamento para esse distúrbio bastante comum.12,32,34,35 A sugestão de qualquer modalidade de tratamento requer compreensão da fisiopatologia e histopatologia. Por esse motivo, neste estudo experimental em animais, objetivamos revelar alterações histoquímicas e biomoleculares (VPAC1 e VPAC2) da mucosa nasal durante a gestação.

O VIP desempenha um papel fundamental em doenças alérgicas como RA e a asma. Ele funciona particularmente via VPAC1 e VPAC2 no trato respiratório superior.23 A estimulação desses 2 receptores leva à secreção de mediadores pró e anti‐inflamatórios, como prostaglandinas e leucotrienos. Isso resulta no extravasamento de células inflamatórias na mucosa. Outras funções bem conhecidas do VIP são a broncodilatação, vasodilatação e aumento da secreção glandular. Além disso, estudos recentes enfatizam a interação neuro‐imunológica do VIP no contexto de doenças alérgicas.23,36 Todos esses efeitos também podem ter um papel na etiopatogenia da RG. De fato, alguns pesquisadores afirmam que a RG é causada pelo agravamento da alergia subclínica preexistente.3,12,13 Toppozada et al. revelaram algumas alterações similares à RA em amostras de pacientes com RG por microscopia eletrônica.13 Por outro lado, Ellegard et al. revelaram um aumento do nível de IgE para o ácaro da poeira doméstica em pacientes com RG.14 Neste estudo, revelamos um aumento estatisticamente significante da expressão nasal de VPAC1 (p=0,023) e VPAC2 (p=0,021) em ratas grávidas quando comparadas às não grávidas (tabela 1). Esse achado apoia os resultados de pesquisadores anteriores.13,14 Em outras palavras, este estudo apoia a hipótese de que a RG e RA podem compartilhar uma via comum para o VIP.

O impacto dos hormônios sexuais na mucosa nasal foi demonstrado por pesquisadores anteriores em várias condições fisiológicas, iatrogênicas ou patológicas.3,5–7,13,15–22 Quase todos concluíram que o E2 e a PG causam obstrução e edema na cavidade nasal, o que é o caso deste estudo (fig. 2b).3,6,13,15,16,21 Além desses achados, encontramos uma celularidade superficial relativamente aumentada na camada epitelial em amostras do grupo B. Isso pode ser um sinal de aumento no metabolismo ou atividade.

Por outro lado, muito poucos pesquisadores avaliaram as alterações histoquímicas e biomoleculares subjacentes. Konno et al. revelaram que o E2 exerce uma up‐regulação nos receptores muscarínicos colinérgicos, enquanto a PG exerce uma down‐regulação nos receptores α1‐adrenérgicos.20 Esses achados de Konno et al. são compatíveis com o estudo de Fisher et al. em relação à neuroimunomodulação.36 Fisher et al. revelaram um maior conteúdo de VIP nas fibras nervosas da mucosa de pacientes com RA quando comparados aos controles. Nossos achados também apoiam esse fenômeno. Maior expressão nasal de VPAC1 e VPAC2 na gestação, revelada neste estudo, também pode ser o fator desencadeante da RG. Além disso, Philpott et al. descobriram uma correlação positiva entre a expressão do receptor de estrogênio‐β (ERβ) e os sintomas de rinite.17 Nossos achados também apoiam essa correlação. Especificamente, revelamos um efeito up‐regulador de E2 e PG no VPAC1 por PCR. Mas descobrimos que o VPAC2 foi estimulado apenas pelo E2. Esses achados podem ser o elo perdido da via do VIP desencadeada por hormônios sexuais, que resulta no extravasamento de células inflamatórias na mucosa nasal.

No presente estudo, tanto o VPAC1 quanto o VPAC2 foram encontrados em todas as camadas do mucopericôndrio septal. No entanto, o epitélio de superfície de ambos os grupos mostrou maior imunocoloração para ambos os receptores de VIP. Além disso, demonstramos maior intensidade de coloração geral em amostras de ratas grávidas (figs. 3 e 4). Esses achados da análise IHQ são semelhantes ao estudo de Kim et al.25 Eles demonstraram um aumento da intensidade da coloração dos receptores VIP na mucosa nasal de pacientes com RA. Portanto, podemos sugerir que a RG e a RA têm um efeito semelhante nos receptores VIP. Por outro lado, essa forte imunocoloração demonstrada particularmente no epitélio de superfície pode ser interpretada como um sinal de hiperresponsividade da mucosa nasal na gestação.

Conclusão

Identificamos uma up‐regulação da expressão de VPAC1 e VPAC2 na mucosa nasal de ratos pela primeira vez, tanto por PCR quanto por imuno‐histoquímica. O presente estudo apoia a hipótese de que a RG é causada pela ativação da alergia subclínica presente antes da gestação. Mais estudos são necessários para desvendar todas as alterações histopatológicas e biomoleculares em relação à RG.

Aprovação ética

Esta pesquisa experimental em animais foi aprovada pelo comitê local de ética em pequisa com animais de laboratório da Manisa Celal Bayar University (28.04.2015/77.637.435‐29) e foi feita no Experimental Animals Research and Application Center, de acordo com a política aceita sobre o uso de animais.

Financiamento

Unit of Scientific Research Projects (BAP) of Manisa Celal Bayar University (Número de concessão: 2014‐131).

Conflitos de interesse

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

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Como citar este artigo: Ulkumen B, Batir MB, Artunc Ulkumen B, Pala HG, Vatansever S, Cam S. Role of VPAC1 and VPAC2 receptors in the etiology of pregnancy rhinitis: an experimental study in rats. Braz J Otorhinolaryngol. 2022;88:505–10.

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