Avaliação do envolvimento do receptor dectina-1 na atividade fungicida e na produção de metabólitos do oxigênio por neutrófilos e monócitos humanos desafiados com Paracoccidioides brasiliensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Eferocitose na presença de PAMP estimula ativação de macrófagos de perfil misto M1/M2

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modulação da doença periodontal por curcumin modificado quimicamente. Estudo de dose-resposta em roedor

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Parenteral administration of vitamins A, D and E on the oxidative metabolism and function of polymorphonuclear leukocytes in swine

The weaning period of piglets is characterized by physiological alterations, such as decreased weight gain, increased reactive oxygen species (ROS) and increased serum cortisol levels with possible effects on the immune response. The effect of parenteral administration of vitamins A, D and E on production performance, oxidative metabolism, and the function of polymorphonuclear leukocytes (PMNLs) was assessed in piglets during the weaning period. The sample was comprised of 20 male piglets that were given an injectable ADE vitamin combination (135,000 IU vitamin A, 40,000 IU vitamin D and 40mg vitamin E/animal) at 20 and 40 days of age. Weight gain, concentration of reduced glutathione (GSH), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD) and the microbicidal and phagocytic activity of PMNLs were assessed. No difference was observed in the average piglet weight during the study; however, a greater percentage of weight gain was observed after weaning in the treated group. The concentrations of GSH and SOD did not differ between groups, although lipid peroxidation was greater in the control group at 60 days of age. The investigated variables of oxidative metabolism were correlated as follows: -0.41 for GSH and MDA, -0.54 for GSH and SOD and 0.34 for MDA and SOD. The intensity of intracellular ROS production, the percentage of ROS-producing PMNLs and the intensity of phagocytosis by PMNLs did not differ between treatment groups. Administration of the injectable ADE combination improved the percentage of weight gain between 20 and 40 days of age, decreased oxidative stress at 60 days of age and did not influence the function of PMNLs in piglets.

Enhanced phagocytosis of Corynebacterium pseudotuberculosis by monocyte-macrophage cells from goats naturally infected with caprine arthritis encephalitis virus

Sanches B.G.S., Souza F.N., Azedo M.R., Batista C.F., Bertagnon H.G., Blagitz M.G. & Della Libera A.M.M.P. 2012. [Enhanced phagocytosis of Corynebacterium pseudotuberculosis by monocyte-macrophage cells from goats naturally infected with caprine arthritis encephalitis virus.] Fagocitose intensificada de Corynebacterium pseudotuberculosis por celulas da serie monocito-macrofago de caprinos naturalmente infectados pelo virus da artrite encefalite. Pesquisa Veterinaria Brasileira 32(12):1225-1229. Departamento de Clinica Medica, Faculdade de Medicina Veterinaria e Zootecnia, Universidade de Sao Paulo, Avenida Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva 87, Cidade Universitaria, Sao Paulo, SP 05508-270, Brazil. E-mail: camilafb@usp.br Caprine arthritis encephalitis (CAE) and caseous lymphadenitis (CL) have high incidence and transmissibility in small ruminants. Since both virus have tropism for macrophages and monocytes and affect the innate immune response, it is believed that CAE can predispose the animal to infection by Corynebacteruim pseudotuberculosis, the etiological agent of CL. To confirm this hypothesis, we evaluated phagocytosis from the monocyte-macrophage cells from 30 Saanen goats. Goats were uniformly divided in two groups according to results of agar gel immunodiffusion test for CAE virus (CAEV). Peripheral blood mononuclear cells were isolated by density gradient centrifugation and the monocyte-macrophage cells were isolated from the mononuclear cells by their adhesion properties in plaques. Afterwards, phagocytosis of C. psudotuberculosis was performed for two hours at 37 degrees C, 5% of CO2, and assessed by microscopic visualization. There was no difference in the percentage of monocyte-macrophage cells that phagocytozed C. bovis between groups (P = 0.41). However, when phagocytosis rates were classified according to the number of C. pseudotuberculosis phagocyted, the percentage of monocyte-macrophage cells that internalized more than 12 bacteria were higher in serologically CAEV positive animals compared to the serologically negative ones (P < 0.001). Furthermore, a positive and significant correlation (r = 0.488; P = 0.006) between the percentage of monocyte-macrophage cells that internalized more than 12 bacteria and the percentage of monocyte that were carrying out phagocytosis was also encountered in serologically CAEV positive goats, however the same were not observed in serologically negative ones. These results demonstrated an alteration in the intensity of C. pseudotuberculosis phagocytosis by monocytes-macrophages from goats infected by CAEV. Thus, these results indicated that goats infected with CAEV may be more susceptible to CL.

BAY 41-2272, a soluble guanylate cyclase agonist, activates human mononuclear phagocytes

BACKGROUND AND PURPOSE Phagocyte function is critical for host defense against infections. Defects in phagocytic function lead to several primary immunodeficiencies characterized by early onset of recurrent and severe infections. In this work, we further investigated the effects of BAY 41-2272, a soluble guanylate cyclase (sGC) agonist, on the activation of human peripheral blood monocytes (PBM) and THP-1 cells. EXPERIMENTAL APPROACH THP-1 cells and PBM viability was evaluated by methylthiazoletetrazolium assay; reactive oxygen species production by lucigenin chemiluminescence; gene and protein expression of NAPDH oxidase components by qRT-PCR and Western blot analysis, respectively; phagocytosis and microbicidal activity by co-incubation, respectively, with zymosan and Escherichia coli; and cytokine release by elisa. KEY RESULTS BAY 41-2272, compared with the untreated group, increased spreading of monocytes by at least 35%, superoxide production by at least 50%, and gp91PHOX and p67PHOX gene expression 20 to 40 times, in both PBM and THP-1 cells. BAY 41-2272 also augmented phagocytosis of zymosan particles threefold compared with control, doubled microbicidal activity against E. coli and enhanced the release of TNF-a and IL-12p70 by both PBM and THP-1 cells. Finally, by inhibiting sGC with ODQ, we showed that BAY 41-2272-induced superoxide production and phagocytosis is not dependent exclusively on sGC activation. CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS In addition to its ability to induce vasorelaxation and its potential application for therapy of vascular diseases, BAY 41-2272 was shown to activate human mononuclear phagocytes. Hence, it is a novel pro-inflammatory drug that may be useful for controlling infections in the immunocompromised host.

Mast cells act as phagocytes against the periodontopathogen Aggregatibacter Actinomycetemcomitans

Background: Evidence to date shows that mast cells play a critical role in immune defenses against infectious agents, but there have been no reports about involvement of these cells in eliminating periodontopathogens. In this study, the phagocytic ability of mast cells against Aggregatibacter actinomycetemcomitans compared with macrophages is evaluated. Methods: In vitro phagocytic assays were conducted using murine mast cells and macrophages, incubated with A. actinomycetemcomitans, either opsonized or not, with different bacterial load ratios. After 1 hour, cells were stained with acridine orange and assessed by confocal laser-scanning electronmicroscopy. Results: Phagocytic ability of murine mast cells against A. actinomycetemcomitans was confirmed. In addition, the percentage of mast cells with internalized bacteria was higher in the absence of opsonization than in the presence of opsonization. Both cell types showed significant phagocytic activity against A. actinomycetemcomitans. However, the percentage of mast cells with non-opsonized bacteria was higher than that of macrophages with opsonized bacteria in one of the ratios (1:10). Conclusions: This is the first report about the participation of murine mast cells as phagocytes against A. actinomycetemcomitans, mainly in the absence of opsonization with human serum. Our results may indicate that mast cells act as professional phagocytes in the pathogenesis of biofilmassociated periodontal disease

Iron transportation across the placenta

According to the classification of placental types among animals, the transfer of iron through the placenta can occur via: absorption connected to transferin through the outer surface of the trophoblast in direct contact with circulating maternal blood; absorption of the erythrocytes by the chorionic epithelium in direct contact with accumulation of blood extravased from haemotophagous areas; absorption by the chorionic epithelium in direct contact with iron enriched secretions from the endometrial glands and absorption by extravasations of the blood in the maternal-fetal surface and the subsequent phagocytosis of the erythrocytes by trophoblast cells described in bovine, small ruminants, canine and feline. The function of erythrophagocytosis observed after the extravasation of blood in the maternal-fetal interface is undefined in several species. Possibly, the iron is transferred to the fetus through the trophoblastic erythrophagocytosis in the hemophogous area of the placenta and also in the endometrial glands. In this literature survey, new methods of studies regarding placental transfer involving iron and other nutrients necessary for survival and maintenance of embryonic fetus to birth are proposed.

The impact of rising sea temperature on innate immune parameters in the tropical subtidal sea urchin Lytechinus variegatus and the intertidal sea urchin Echinometra lucunter

Ocean temperatures are rising throughout the world, making it necessary to evaluate the impact of these temperature changes on sea urchins, which are well-known bioindicators. This study evaluated the effect of an increase in temperature on the immune response of the subtidal Lytechinus variegatus and the intertidal Echinometra lucunter sea urchins. Both species were exposed to 20 (control), 25 and 30 °C temperatures for 24 h, 2, 7 and 14 days. Counting of coelomocytes and assays on the phagocytic response, adhesion and spreading of coelomocytes were performed. Red and colorless sphere cells were considered biomarkers for heat stress. Moreover, a significant decrease in the phagocytic indices and a decrease in both cell adhesion and cell spreading were observed at 25 and 30 °C for L. variegatus. For E. lucunter, the only alteration observed was for the cell proportions. This report shows how different species of sea urchins respond immunologically to rising temperatures

The cytolethal distending toxin of Aggregatibacter actinomycetemcomitans inhibits macrophage phagocytosis and subverts cytokine production

Aggregatibacter actinomycetemcomitans is an important periodontal pathogen that can participate in periodontitis and other non-oral infections. The cytolethal distending toxin (Cdt) is among the virulence factors produced by this bacterium. The Cdt is also secreted by several mucosa-associated Gram-negative pathogens and may play a role in perpetuating the infection by modulating the immune response. Although the toxin targets a wide range of eukaryotic cell types little is known about its activity on macrophages which play a key part in alerting the rest of the immune system to the presence of pathogens and their virulence factors. In view of this, we tested the hypothesis that the A. actinomycetemcomitans Cdt (AaCdt) disrupts macrophage function by inhibiting phagocytic activity as well as affecting the production of cytokines. Murine macrophages were co-cultured with either wild-type A. actinomycetemcomitans or a Cdt(-) mutant. Viable counts and qPCR showed that phagocytosis of the wild-type strain was significantly reduced relative to that of the Cdt(-) mutant. Addition of recombinant Aa(r)Cdt to co-cultures along with the Cdt(-) mutant diminished the phagocytic activity similar to that observed with the wild type strain. High concentrations of Aa(r)Cdt resulted in decreased phagocytosis of fluorescent bioparticles. Nitric oxide production was modulated by the presence of Cdt and the levels of IL-1β, IL-12 and IL-10 were increased. Production of TNF-α did not differ in the co-culture assays but was increased by the presence of Aa(r)Cdt. These data suggest that the Cdt may modulate macrophage function in A. actinomycetemcomitans infected sites by impairing phagocytosis and modifying the pro-inflammatory/anti-inflammatory cytokine balance.

Efeito da estimulação purinérgica sobre a produção de melatonina em macrófagos da linhagem RAW 264.7

A melatonina é um hormônio produzido de forma rítmica e no período de escuro pela glândula pineal bem como de forma não rítmica por diversos tecidos e células imunocompetentes. É sintetizada pela acetilação e metilação da serotonina pela ação das enzimas arilalquilamina N-acetiltransferase (AA-NAT) e acetilserotonina -O-metiltransferase (ASMT) que levam à formação de N-acetilserotonina (NAS) e melatonina (MEL), respectivamente. Nos últimos anos temos demonstrado que síntese de melatonina pela pineal pode ser negativamente modulada por mediadores inflamatórios e pelo ATP que atua como co-transmissor juntamente com a noradrenalina liberada no terminal nervoso simpático que a inerva. Perifericamente, contudo, estes mediadores inflamatórios apresentam um efeito contrário induzindo a produção de melatonina em células imunocompetentes. Estas observações levaram à criação da hipótese de um eixo imune-pineal. Esse trabalho teve como objetivo verificar o efeito do ATP sobre produção de melatonina em macrófagos da linhagem RAW 264.7 Os dados desse trabalho mostram que o ATP é capaz de induzir de maneira dose dependente a produção de melatonina em macrófagos através da modulação das enzimas AA-NAT e ASMT. Foi demostrado também que esse efeito é mediado pelo receptor P2X7 e que a melatonina produzida age autocrina e paracrinamente aumentando a fagocitose de particulas de zimosan. Com isso, podemos concluir que o ATP é um ativador endógeno do eixo imune-pineal

Efeito da desnutrição proteica sobre aspectos da mobilização, migração e sinalização celular. Papel da glutamina na modulação desses processos

A desnutrição é uma condição nutricional que pode afetar muitos aspectos da resposta imunológica, como alterações na migração celular, na fagocitose, na resposta bactericida, mudanças na produção de radicais livres e espécies de nitrogênio e na produção de citocinas pró-inflamatórias. Logo, indivíduos desnutridos apresentam maior susceptibilidade a infecções. Visto que a glutamina é um aminoácido de extrema importância para a funcionalidade de diversas células do sistema imune e que as mesmas apresentam aumento da utilização desse aminoácido durante processos infecciosos, investigou-se, neste trabalho, quais os efeitos da glutamina sobre alguns aspectos da mobilização, migração e sinalização celular em um modelo experimental de desnutrição proteica. Para tanto, utilizou-se camundongos da linhagem BALB/c machos, os quais foram divididos em dois grupos, Controle e Desnutrido, que passaram a receber dietas isocalóricas contendo 12% (normoproteica) e 2% de caseína (hipoproteica), respectivamente, durante 5 semanas. Para as avaliações in vivo, animais de ambos os grupos receberam por via endovenosa 100µL de solução contendo 1,25µg de LPS e após 1 hora 0,75mg/Kg de L-glutamina (GLUT). Após o período de desnutrição ou de indução ao processo inflamatório, os animais foram eutanasiados e as amostras biológicas coletas. Foram avaliados nos animais estimulados in vivo hemograma, mielograma, as citocinas IL-10 e TNF-α circulantes e a expressão de CD11b/CD18 nos granulócitos do sangue periférico. Foi avaliado, in vitro, a capacidade migratória, a expressão de CD11b/CD18 de polimorfonucleados da medula óssea e do sangue periférico, bem como a síntese de citocinas IL-1α, IL-6, IL-10, IL-12 e TNF-α e a expressão de NF-κB e IκBα em células cultivadas em meio com 0; 0,6; 2 e 10 mM de GLUT. Os animais desnutridos apresentaram anemia, leucopenia, hipoplasia medular e diminuição na concentração sérica de proteínas, albumina e pré-albumina. A GLUT, in vitro, apresentou capacidade de reduzir a produção de IL-1α e IL-6, bem como a ativação da via do NF-κB. No modelo in vivo a GLUT, em animais estimulados com LPS, alterou a cinética de migração neutrofílica e reduziu a expressão de CD18, bem como diminuiu os níveis de TNFα circulantes.

Influência do LPS e do zinco na interação mãe e filhote

O comportamento materno consiste em um conjunto de mudanças comportamentais e fisiológicas, exercidas pelos indivíduos adultos em torno dos indivíduos reprodutivamente imaturos, garantindo sua sobrevivência e a propagação de sua espécie. A interação mãe e filhote é tida tipicamente como simbiótica. Os filhotes quando separados da mãe sinalizam para serem recolhidos através de dicas olfativas, visuais e da vocalização que representa uma forma de comunicação filhote e mãe. O modelo de febre clássico e amplamente empregado envolve a utilização do lipopolissacarídeo (LPS), principal componente da parede celular de bactérias Gram-Negativas. Além da febre, as infecções apresentam uma cadeia de respostas não especificas do hospedeiro que se sabe estarem envolvidos em muitas das funções vitais, incluindo a resposta imune estas incluem a hipozinquemia. Sendo assim, fêmeas virgens, gestantes e lactantes receberam LPS (100 µg/kg, i.p.) e foram tratadas com zinco (2 mg/kg, s.c.) O peso corporal, consumo de água, ração, e a temperatura corporal foram medidas por noventa e seis horas, duas horas após a administração do LPS. No quinto dia de lactação foram observados o comportamento maternal, a atividade geral em campo aberto e a vocalização ultrassônica nos filhotes. No dia do desmame os filhotes dessas fêmeas receberam um desafio com LPS (50 µg/kg, i.p.) e duas horas após a administração, foram observados a atividade geral em campo aberto, e o burst e fagocitose de neutrófilos. Observamos que: 1) Em ratas virgens, gestantes e lactantes, a exposição ao LPS e o tratamento com zinco modificou de forma específica a temperatura e peso corporal, consumo de água e ração e a atividade geral observadas em campo aberto; 2) No período de lactação, houve redução da latência para busca do primeiro filhote. Na prole das fêmeas lactantes verificou-se que: 3) Houve alteração no padrão de vocalização dos filhotes; 4) houve alteração na atividade geral observada em campo aberto e no burst e fagocitose de neutrófilos no vigésimo primeiro dia pós natal, após um desafio com a endotoxina, Assim, os resultados indicam que a administração de LPS e o tratamento com zinco têm seus efeitos modulados conforme o estágio fisiológico em que a fêmea se encontra, e interfere com a interação mãe/filhote, resultando em efeitos de curto e longo prazo sobre o comportamento dos filhotes. A partir deste trabalho, a possibilidade da exposição de mães à endotoxina bacteriana e da modulação de seus efeitos pelo zinco programar as respostas inflamatórias dos filhos torna-se factível

Alterações na resposta imune inata e adaptativa induzidas por Escherichia coli enteroinvasora em modelo murino

Durante uma infecção, uma complexa seqüência de eventos é inkiada após a invasão do hospedeiro por microrganismos patogênicos. Escherichia coli enteroinvasora (EIEC), assim como Shigella, causa disenteria através da invasão da mucosa do cólon, levando à destruição tecidual e inflamação. Para que ocorra um processo infeccioso, porém, são necessários inóculos de 102 Shigella e 106 EIEC. Foram avaliados aspectos da resposta inflamatória desencadeada pela infecção por EIEC em modelo murino, comparativamente a Shigella. A infecção de macrófagos J774 por EIEC resultou em fagocitose bacteriana, comprometimento da viabilidade do macrófago e produção de citocinas. Macrófagos de camundongos C57BU6 infectados com EIEC produziram NO, que parece ser importante no controle da infecção. Foi observado que camundongos INOS nocaute apresentaram maior produção de citocinas pró-inflamatórias e maior letalidade após infecção do que os selvagens. EIEC induziu a migração de granulócitos e monócitos para o peritônio, e a secreção de citocinas por estas células. Houve proliferação de linfócitos em resposta aos antígenos solúveis de EIEC, mas não foi detectada produção de citocinas por estes linfócitos.Comparativamente a Shigella, EIEC escapou mais lentamente do macrófago, induziu menor produção de citocinas pró-inflamatórias e NO, e menor ativação dos linfócitos T. Estes dados sugerem o desafio com EIEC desencadeia uma resposta menos severa no hospedeiro do que Shigella, o que explicaria a forma mais branda de disenteria e resolução mais rápida do processo infeccioso causado por EIEC.

A desregulação da homeostase do ferro: base molecular e patologias associadas

A homeostase do ferro requer um rigoroso processo de regulação, uma vez que este é um elemento essencial para alguns dos mecanismos celulares básicos mas, quando se encontra em excesso, origina profundos danos celulares e falha de órgãos. Dado que o organismo humano não possui um mecanismo ativo de excreção de ferro, é essencial que a sua homeostase seja estabelecida através de uma estreita comunicação entre os locais de absorção, utilização e armazenamento. Esta interligação é conseguida, essencialmente, através da ação de uma hormona circulante, a hepcidina. A hepcidina é sintetizada ao nível dos hepatócitos do fígado, sendo a sua expressão aumentada pelos níveis de ferro e inflamação e suprimida pela eritropoiese e hipoxia. A hepcidina regula negativamente a absorção duodenal do ferro proveniente da alimentação, a libertação pelos macrófagos do ferro resultante da fagocitose dos glóbulos vermelhos senescentes, assim como a libertação do ferro armazenado nos hepatócitos. A hemocromatose hereditátria (HH) do tipo 1 é uma doença de transmissão autossómica recessiva associada a mutações no gene HFE (p.Cys282Tyr e p.His63Asp). É a patologia humana mais comum de sobrecarga primária em ferro, apresenta penetrância incompleta, e é um dos distúrbios genéticos mais frequentes em caucasianos de ascendência Norte-Europeia. Na hemocromatose, apesar de haver um excesso de ferro no organismo, este facto não é refletido no nível de expressão da hormona hepcidina (cujos níveis deveriam aumentar). Pelo contrário, o nível de expressão da hepcidina encontra-se diminuído o que perpetua a constante absorção do ferro a nível duodenal. Os sintomas associados à doença iniciam-se geralmente na meia-idade e começam por consistir em sintomas gerais de fadiga e dores articulares. No entanto, a progressiva acumulação do ferro em vários órgãos (tais como fígado, coração e pâncreas) provoca aí graves danos, tais como cirrose, carcinoma hepatocelular, cardiomiopatias e diabetes. Para além da HH do tipo 1, podem ocorrer outros tipos de hemocromatose por mutações noutros genes relacionados com o metabolismo do ferro (tais como TFR2, HJV, HAMP, SLC40A1, etc). Mutações em genes como HAMP e HJV associam-se a hemocromatoses mais graves, de início ainda na juventude (hemocromatose juvenil). A implementação no nosso laboratório da nova metodologia de Next-Generation Sequencing permitiu-nos realizar a pesquisa de variantes simultaneamente em 6 genes relacionados com o metabolismo do ferro, em 88 doentes com fenótipo de hemocromatose hereditária não-clássica. Foram identificadas 54 variantes diferentes sendo algumas delas novas. Estudos in silico e estudos funcionais in vitro (em linhas celulares) permitiram-nos comprovar a patogenicidade de algumas das variantes novas e compreender os mecanismos moleculares subjacentes ao desenvolvimento da sobrecarga em ferro. Pelo contrário, no lado oposto do espetro das patologias relacionadas com o ferro, encontram-se as anemias por falta de ferro (anemias ferropénicas). A Organização Mundial de Saúde define anemia quando os níveis de hemoglobina no sangue são menores do que 12 g/dL na Mulher e 13 g/dL no Homem. A hemoglobina é a proteína existente nos glóbulos vermelhos do sangue, responsável pelo transporte de oxigénio no organismo, e cuja molécula é um tetrâmero formado por 4 cadeias polipeptídicas (as globinas) e 4 grupos heme que contêm 4 átomos de ferro. A falta de ferro impede que se formem as moléculas de hemoglobina a níveis normais em cerca de 20% da população portuguesa e isso é devido a carências alimentares ou a dificuldades na absorção do ferro proveniente da alimentação. Entre os fatores genéticos moduladores desta última situação parecem estar algumas variantes polimórficas no gene TMPRSS6, codificante da proteína Matriptase-2, um dos agentes envolvidos na regulação da expressão da hepcidina. Por outro lado, mutações neste gene dão origem a anemias ferropénicas graves, refratárias ao tratamento oral com ferro (Iron Refractory Iron Deficiency Anaemia - IRIDA). As Hemoglobinopatias são outro tipo de anemia hereditária. Estas não estão relacionadas com o défice de ferro mas sim com defeitos nas cadeias globínicas, constituintes da hemoglobina (α2β2). As hemoglobinopatias que estão relacionadas com um problema quantitativo, ou seja quando há ausência ou diminuição de síntese de uma cadeia globínica, denominam-se talassémias: beta-talassémia, alfa-talassémia, delta-talassémia, etc, consoante o gene afetado. Por outro lado, quando o problema é de carácter qualitativo, ou seja ocorre a síntese de uma cadeia globínica estruturalmente anómala, esta é denominada uma variante de hemoglobina. Enquadra-se neste último grupo a Anemia das Células Falciformes ou Drepanocitose. As hemoglobinopatias são das patologias genéticas mais frequentes no mundo, sendo que nalguns locais são um grave problema de saúde pública. Em Portugal foram realizados estudos epidemiológicos que permitiram determinar a frequência de portadores na população e foi implementado um programa de prevenção.