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Introdução: No presente estudo avaliamos a ação imunodepressora da talidomida isolada ou associada à ciclosporina na prevenção da rejeição ao aloenxerto cardíaco heterotópico em coelhos. Métodos: Cinqüenta coelhos foram utilizados, sendo 25 doadores e 25 receptores. Os animais receptores foram divididos em cinco grupos, cada grupo com cinco animais (n = 5): Grupo I (Controle) - animais não- imunodeprimidos, Grupo II - animais imunodeprimidos com ciclosporina na dose de 10 mg/kg/dia, Grupo III - animais imunodeprimidos com talidomida na dose de 100 mg/kg/dia, Grupo IV - animais imunodeprimidos com ciclosporina na dose de 5 mg/kg/dia e Grupo V - animais imunodeprimidos com ciclosporina na dose de 5 mg/kg/dia em combinação com talidomida na dose de 50 mg/kg/dia). Resultados: A combinação da talidomida com e ciclosporina mostrou o mais baixo escore de rejeição histopatológico (p < 0,05). A talidomida e ciclosporina administradas isoladamente ou em associação foram efetivas contra a rejeição, aumentando significativamente a sobrevida (p < 0,01) dos animais. Conclusão: A talidomida pode ser considerada uma droga imunodepressora eficaz na prevenção da rejeição ao aloenxerto cardíaco heterotópico de coelhos em posição abdominal.