Antigenic stimulation is more efficient than LPS in inducing nitric oxide production by human mononuclear cells on the in vitro granuloma reaction in schistosomiasis

Nitric oxide (NO) is an extremely important and versatile messenger in biological systems. It has been identified as a cytotoxic factor in the immune system, presenting anti- or pro-inflammatory properties under different circumstances. In murine monocytes and macrophages, stimuli by cytokines or lipopolysaccharide (LPS) are necessary for inducing the immunologic isoform of the enzyme responsible for the high-output production of NO, nitric oxide synthase (iNOS). With respect to human cells, however, LPS seems not to stimulate NO production in the same way. Addressing this issue, we demonstrate here that peripheral blood mononuclear cells (PBMC) obtained from schistosomiasis-infected patients and cultivated with parasite antigens in the in vitro granuloma (IVG) reaction produced more nitrite in the absence of LPS. Thus, LPS-induced nitrite levels are easily detectable, although lower than those detected only with antigenic stimulation. Concomitant addition of LPS and L-N-arginine methyl ester (L-NAME) restored the ability to produce detectable levels of nitrite, which had been lost with L-NAME treatment. In addition, LPS caused a mild decrease of the IVG reaction and its association with L-NAME was responsible for reversal of the L-NAME-exacerbating effect on the IVG reaction. These results show that LPS alone is not as good an NO inducer in human cells as it is in rodent cells or cell lines. Moreover, they provide evidence for interactions between LPS and NO inhibitors that require further investigation.

Fever induction pathways: evidence from responses to systemic or local cytokine formation

The immune and central nervous systems are functionally connected and interacting. The concept that the immune signaling to the brain which induces fever during infection and inflammation is mediated by circulating cytokines has been traditionally accepted. Administration of bacterial lipopolysaccharide (LPS) induces the appearance of a so-termed "cytokine cascade" in the circulation more or less concomitantly to the developing febrile response. Also, LPS-like fever can be induced by systemic administration of key cytokines (IL-1ß, TNF-alpha, and others). However, anti-cytokine strategies against IL-1ß or TNF-alpha along with systemic injections of LPS frequently lead to attenuation of the later stages of the febrile response but not of the initial phase of fever, indicating that cytokines are rather involved in the maintenance than in the early induction of fever. Within the last years experimental evidence has accumulated indicating the existence of neural transport pathways of immune signals to the brain. Because subdiaphragmatic vagotomy prevents or attenuates fever in response to intraperitoneal or intravenous injections of LPS, a role for vagal afferent nerve fibers in fever induction has been proposed. Also other sensory nerves may participate in the manifestation of febrile responses under certain experimental conditions. Thus, injection of a small dose of LPS into an artificial subcutaneous chamber results in fever and formation of cytokines within the inflamed tissue around the site of injection. This febrile response can be blocked in part by injection of a local anesthetic into the subcutaneous chamber, indicating a participation of cutaneous afferent nerve signals in the manifestation of fever in this model. In conclusion, humoral signals and an inflammatory stimulation of afferent sensory nerves can participate in the generation and maintenance of a febrile response.

Collagen XVIII/endostatin expression in experimental endotoxemic acute renal failure

Acute renal failure (ARF) is a frequent complication of Gram-negative sepsis, with a high risk of mortality. Lipopolysaccharide (LPS)-induced ARF is associated with hemodynamic changes that are strongly influenced by the overproduction of nitric oxide (NO) through the cytokine-mediated up-regulation of inducible NO synthase. LPS-induced reductions in systemic vascular resistance paradoxically culminate in renal vasoconstriction. Collagen XVIII is an important component of the extracellular matrix expressed in basement membranes. Its degradation by matrix metalloproteases, cathepsins and elastases results in the formation of endostatin, claimed to have antiangiogenic activity and to be a prominent vasorelaxing agent. We evaluated the expression of endostatin/collagen XVIII in an endotoxemic ARF model. ARF was induced in C57BL/6 mice by intraperitoneal injection of LPS (10 mg/kg) followed by sacrifice 4 and 12 h later. Kidney tissue was the source of RNA and protein and the subject of histological analysis. As early as 4 h after LPS administration, blood urea, creatinine and NO levels were significantly increased compared to control. Endostatin/collagen XVIII mRNA levels were 0.71 times lower than sham-inoculated mice 4 h after LPS inoculation, returning to normal levels 12 h after LPS inoculation. Immunohistological examination revealed that acute injury caused by LPS leads to an increase of endostatin basement membrane staining in association with the decrease of CD31 endothelial basement membrane staining. These results indicate that in the early phase of endotoxemic ARF the endostatin levels were not regulated by gene expression, but by the metabolism of collagen XVIII.

Human monocytes tolerant to LPS retain the ability to phagocytose bacteria and generate reactive oxygen species

Tolerance to lipopolysaccharide (LPS) occurs when animals or cells exposed to LPS become hyporesponsive to a subsequent challenge with LPS. This mechanism is believed to be involved in the down-regulation of cellular responses observed in septic patients. The aim of this investigation was to evaluate LPS-induced monocyte tolerance of healthy volunteers using whole blood. The detection of intracellular IL-6, bacterial phagocytosis and reactive oxygen species (ROS) was determined by flow cytometry, using anti-IL-6-PE, heat-killed Staphylococcus aureus stained with propidium iodide and 2',7'-dichlorofluorescein diacetate, respectively. Monocytes were gated in whole blood by combining FSC and SSC parameters and CD14-positive staining. The exposure to increasing LPS concentrations resulted in lower intracellular concentration of IL-6 in monocytes after challenge. A similar effect was observed with challenge with MALP-2 (a Toll-like receptor (TLR)2/6 agonist) and killed Pseudomonas aeruginosa and S. aureus, but not with flagellin (a TLR5 agonist). LPS conditioning with 15 ng/mL resulted in a 40% reduction of IL-6 in monocytes. In contrast, phagocytosis of P. aeruginosa and S. aureus and induced ROS generation were preserved or increased in tolerant cells. The phenomenon of tolerance involves a complex regulation in which the production of IL-6 was diminished, whereas the bacterial phagocytosis and production of ROS was preserved. Decreased production of proinflammatory cytokines and preserved or increased production of ROS may be an adaptation to control the deleterious effects of inflammation while preserving antimicrobial activity.

Dexamethasone and sodium carboxymethyl cellulose prevent postoperative intraperitoneal adhesions in rats

We aimed to evaluate the effects of the barrier agent sodium carboxymethyl cellulose (SCMC) with and without dexamethasone for the prevention of postoperative adhesion formation in a rat model of postoperative peritoneal adhesion. A total of 160 three-month old male and female Wistar rats underwent a laparotomy, and adhesions were induced by ileocecal abrasion. Rats were randomly assigned to 4 groups (n=40 each): group A, untreated; group B, treated with SCMC only; group C1, treated with SCMC + 3 mg dexamethasone, and group C2, treated with SCMC + 8 mg dexamethasone. After 12 days, adhesion formation and histopathological changes were compared. In groups A, B, C1, and C2, the mortality rates were 10, 5, 5, and 5%, respectively. In groups C1 and C2, the adhesions were filmy and easy to dissect and were milder compared with those in groups A and B. The total adhesion score in group C1 (3.38±0.49) was significantly lower than that of group B (6.01±0.57; P<0.01) or group A (8.01±0.67; P<0.05). There was no significant difference in adhesion formation between groups C1 and C2. Compared with groups A and B, groups C1 and C2 exhibited milder histopathological changes. SCMC in combination with dexamethasone can prevent adhesion formation and is a better barrier agent than SCMC alone. The safety and feasibility of SCMC in combination with dexamethasone to prevent adhesion formation after abdominal surgery warrants further clinical study.

Otoproteção da amifostina aos efeitos ototóxicos da cisplatina: estudo em cobaias albinas por emissões otoacústicas produtos de distorção e microscopia eletrônica de varredura

A Cisplatina é uma potente droga antineoplásica, largamente utilizada para o tratamento do câncer, tanto em adultos quanto em crianças. Dentre seus efeitos colaterais, a ototoxicidade se apresenta como um dos mais importantes e leva à perda auditiva irreversível, bilateral, para as altas freqüências (4KHz -8KHz). Estudos têm tentado identificar drogas que, associadas à cisplatina, possam atuar como otoprotetores. Sabe-se que o mecanismo da ototoxicidade pela cisplatina está relacionado a alterações nos mecanismos antioxidantes das células ciliadas, principalmente as células ciliadas externas da cóclea. A amifostina tem conhecida ação antioxidante, com conhecido efeito otoprotetor aos efeitos lesivos da radioterapia. OBJETIVO: Nossa proposta foi avaliar através de emissões otoacústicas, por produtos de distorção (EOAPD) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a existência de possível efeito otoprotetor da amifostina no tratamento com cisplatina. FORMA DE ESTUDO: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: O estudo foi realizado em cobaias albinas, que foram divididas em três grupos: Grupo 1: 6 animais -12 orelhas - cisplatina 8,0 mg/Kg/dia (via intraperitoneal) por três dias; Grupo 2: 6 animais - 12 orelhas - amifostina 100 mg/Kg/ dia (via intraperitoneal) e 90 minutos após, cisplatina 8,0 mg/Kg/dia (via intraperitoneal) por três dias; Grupo 3: 03 animais - 06 orelhas - amifostina 100 mg/Kg/dia (via intraperitoneal) por três dias. RESULTADO: Encontramos EOAPD presentes e células ciliadas externas presentes, sem lesão anatômica a MEV, nos grupos 2 e 3. Concluímos que a amifostina, por sua ação antioxidante, atua como otoprotetor a ototoxicidade pela cisplatina. No entanto, seu uso não é recomendável nos casos de tumores potencialmente curáveis, por não se saber exatamente a influência da cisplatina na eficácia da quimioterapia.

Infecção experimental de Calomys callosus (Rodentia-Cricetidae) com Leishmania donovani chagasi (Laison, 1982)

Foi descrita a infecção experimental em Calomys callosus com uma cepa de Leishmania donovani chagasi de caso humano. Um grupo de 22 roedores foi inoculado por via intraperitoneal com 0,1 ml de um macerado de baço em salina, rico em amastigotas. Esses animais foram sacrificados três meses após as inoculações, tendo sido realizado: cultura "in vitro" em meio acelular (LIT e NNN) e esfregaços, corados pelo Giemsa, de fígado, baço, medula óssea e sangue; cortes histológicos corados com hematoxilina-eosina de fígado e baço. Os resultados para fígado e baço foram: 67% de positividade nas culturas "in vitro"; esfregaços ricos em amastigotas intra e extra celular (inclui medula óssea); reações teciduais traduzidas por hepatomegalia com proliferação das células de Kupffer; reação granulomatosa das áreas portais, esplenomegalia com reações granulomatosas, abundância de formas amastigotas. Os resultados para o sangue foram negativos em todas as investigações.

Infecção experimental pelo Encephalitozoon cuniculi em camundongos imunossuprimidos com dexametasona

OBJETIVO: O microsporídio Encephalitozoon cuniculi tem sido reconhecido como um patógeno oportunista em indivíduos imunossuprimidos, tais como pacientes com Aids. O objetivo do trabalho foi desenvolver animais farmacologicamente imunossuprimidos como modelo da infecção natural pelo E. cuniculi. MÉTODOS: Foram usados grupos distintos de camundongos Balb-C adultos, imunossuprimidos com diferentes doses de dexametasona (Dx, 3 ou 5 mg/kg/dia por via intraperitoneal ¾ IP) e inoculados com esporos de E. cuniculi por via IP. Também foram usados grupos controle (animais inoculados, mas nãoimunossuprimidos, e animais imunossuprimidos, mas não inoculados). Os esporos de E. cuniculi foram previamente cultivados em células MDCK. Os animais foram sacrificados e submetidos à necropsia aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias pós-inoculação. Fragmentos teciduais foram coletados e processados para análise por microscopia de luz, utilizando-se as técnicas de coloração de Gram -chromotrope e de hematoxilina-eosina. RESULTADOS: Em todos os animais imunossuprimidos e inoculados, porém especialmente naqueles que receberam 5 mg/kg/dia de Dx, os achados de necropsia mais proeminentes foram hepato e esplenomegalia. A inoculação experimental resultou em uma infecção disseminada e não-letal, caracterizada por lesões granulomatosas em diversos órgãos (fígado, pulmões, rins, intestino, encéfalo), porém mais notadamente no tecido hepático. Esporos de E. cuniculi foram observados em poucos animais tratados com 5 mg/kg/dia de Dx aos 35 dias pós-infecção. CONCLUSÕES: Microsporidiose em camundongos imunossuprimidos com Dx fornece um modelo útil para estudos da infecção por microsporídios, assemelhando-se àquela naturalmente observada em indivíduos imunodeficientes com Aids.

Schistosoma mansoni: comparative evaluation of different routes of experimental infection

Experiments were carried out with Sw albino mice and it was concluded that the percutaneous route via abdominal skin was significatively more efficient than tail immersion method and subcutaneous infection; the subcutaneous injection was significatively more efficient than the percutaneous infection through the tail; this latter and the intraperitoneal injection, resulted in similar infections, but were significatively less efficient than the others. Significative difference was also observed in the comparison between the subcutaneous route and percutaneous infection through ear pinna. The influence of the site of skin infection by percutaneous route was also discussed.

Prevention of electrocardiographic and histopathologic alterations in the murine model of Chagas' disease by preinoculation of an attenuated Trypanosoma cruzi strain

The effects of infection with Trypanosoma cruzi on the electrocardiographic tracings of mice were studied in 4.groups of animals: (1) normal; (2) infected with a pathogenic T. cruzi strain (TS COB); (3) immunized with 3 intraperitoneal inocula of 10(6) attenuated T. cruzi epimastigotes (TCC) and (4) immunized-infected, which sequentially received the treatments of groups 3 and 2. Infection and protection were confirmed by xenodiagnosis and histopathology. Isolated alterations such as extrasystolia, 1st degree atrioventricular block, arrhythmia and ST elevation were observed in normal as well as infected mice. However, tracings taken repeatedly on each mouse over a 293 day period revealed a set of alterations which were more frequently seen in infected (14/22) than in normal (4/27) animals (p = 0.00048). These alterations consisted of supraventricular tachycardia, sinus bradycardia and persisting, first degree AV blocks, often associated to pacemaker changes. Inoculation of attenuated T. cruzi (group 3) did not increase these alterations (2/27 mice) but significantly prevented their development after challenge with the pathogenic strain (1/19 versus 14/22 mice, p = 0.000095). Thus, preimmunization reduced not only parasitemia but also a pathogenic consequence of T. cruzi infection. This evidence is relevant for immunoprevention studies against Chagas' disease.

Chronic myocardial damage in experimental T. cruzi infection of a new world primate, Cebus sp. monkey

Eighteen Cebus apella monkeys, (juvenile and adult of both sexes) were inoculated five years ago, with three Trypanosoma cruzi strains (CA1, n = 10; Colombian, n=4 and Tulahuen, n=4), either by conjunctival or intraperitoneal route, once or repeatedly. Parasitological, hematological, serological, enzymatic, radiographic, electro and echocardiographic findings have been peviously published15 and they are similar to those observed in human pathology. The most frequent electrocardiographic alteration was right branch bundle block. Six animals, chosen at random, were sacrificed. Those sacrificed 20 to 25 months post-first inoculation showed focal accumuli of leukocytes with myocytolysis. Foci of diffuse interstitial fibrosis with mild infiltrate of leukocytes among fibers were observed in the animals sacrificed 36 to 47 months post-inoculation. No parasites were seen. The lesions were more prominent in the ventricular walls and the septum. The fact that the infiltrates were predominant in the animals sacrificed at a shorter time after first inoculation and that fibrosis was more severe in those sacrificed at a longer time suggests that there is a progression of the infiltrative lesions to fibrosis, with a leukocytic activity indicative of a chronic phase. These lesions are similar to those described in human chronic Chagas' disease. This would demonstrate that this model is useful in evaluating a progress in the knowledge of the pathogenesis which is still a controversial issue, immunology, immunogenesis and chemotherapeutic agents of the chronic and indeterminate phases of this disease.

Ação do sal de cozinha sobre o Toxoplasma gondii

O baixo resultado encontrado por nós no isolamento do Toxoplasma gondii de embutidos de carne de porco procedentes de Erechim (RS) (uma positiva em 40 amostras) levou-nos a pesquisar a ação do sal de cozinha, presente nesses embutidos, sobre taquizoitas e cistos do parasita. Foram obtidos exsudatos peritoneais (taquizoitas) e macerados de cérebros (cistos) de camundongos previamente inoculados com cepas de Toxoplasma gondii isoladas do material de Erechim. A este inóculo foi acrescentado sal de cozinha refinado, comum, nas concentrações de 2,2%, 2,5% e 3,0% habitualmente usadas no preparo dos embutidos. O tempo de exposição ao sal foi de 24 e 48 horas, 3-5 e 7 dias, a 4ºC, após o qual, camundongos albinos, machos, foram inoculados, por via intraperitoneal, com 0,5 ml desses inóculos, padronizados quanto ao número de parasitas. Os resultados mostraram que, nas concentrações de sal a 2,2%, 2,5% e 3,0% e exposições de 24 e 48 horas, todos os camundongos inoculados com taquizoitas mais sal morreram, menos um, provavelmente não infectado, (um sobrevivente em 28 inoculados). Na concentração de 3,0% e exposição durante 3-5 e 7 dias houve 10 sobreviventes em 37 animais inoculados (27%), sendo que com 5 e 7 dias, 7 de 15 camundongos sobreviveram (46,6%). Nos camundongos inoculados com cistos mais sal a 3,0% e exposições de 24, 48 e 72 horas, faltam anotações dos resultados; com exposições de 5 e 7 dias houve 17 sobreviventes e 3 mortos (85%). Camundongos-controles para cada grupo foram inoculados nas mesmas condições, porem sem o sal. A morte destes ocorreu em 100%, sempre, mais cedo do que a dos camundongos-testes. O toxoplasma foi recuperado do exsudato peritoneal e do cérebro dos camundongos recém-mortos e moribundos, mas nunca dos sobreviventes. Estes resultados evidenciam a ação inativante do sal de cozinha sobre o Toxoplasma gondii, na concentração de 3%, durante um mínimo de 3 dias e, possivelmente, explicam a raridade do isolamento do parasita nos embutidos de carne de porco salgada do inquérito de Erechim.

Isolamento do Toxoplasma gondii de exsudato peritoneal e órgãos de camundongos com infecção experimental

Foram examinados exsudatos peritoneais e órgãos (cérebro, coração, pulmão e músculo estriado) de 53 camundongos infectados experimentalmente pelo Toxoplasma gondii, sendo 21 na fase aguda e 32 na crônica. Camundongos albinos, machos, de cerca de 25 g e 2 meses de idade foram inoculados, por via intraperitoneal, com 0,5 ml de exsudato peritoneal (taquizoitas) ou macerado de cérebro (cistos) de camundongos previamente infectados. O exame a fresco foi feito no exsudato peritoneal, entre 3 e 12 dias após inoculação e no cérebro, após 10 dias. Foram realizadas inoculações de macerados de órgãos em novos camundongos (repiques) para a recuperação do parasita no exsudato ou no cérebro. Na infecção aguda as positividades foram, ao exame a fresco: exsudato peritoneal 19/19, pulmão 12/14, músculo 6/9, coração 4/9 e cérebro 1/3. Após inoculação: exsudato peritoneal 5/5, cérebro 2/2, coração 19/19, pulmão 13/13 e músculo 14/17. Após estes últimos resultados foram registrados 9 novos órgãos positivos. A positividade final (igual à recuperação do parasita) foi: exsudato peritoneal 19/19 (100%), coração 15/17 (88,5%), músculo 12/14 (85,7%), pulmão 14/14 (100%) e cérebro 2/3 (66,6%). Na infecção crônica, que transcorreu entre 10 e 495 dias, as positividades foram, ao exame a fresco: cérebro 28/32, coração 0/4 e músculo 0/4. Após repique: cérebro 6/6, coração 14/29 e músculo 16/26. Neste exame foi revelado um novo camundongo positivo elevando para 29 o total de camundongos positivos ou 90,6%. O resultado final foi: cérebro 28/32 (87,5%), músculo 16/28 (57,15%) e coração 14/31 (45,1%). No fim da pesquisa, aos 495 dias, o cérebro apresentava grandes cistos ao exame a fresco e coração e músculo mostravam-se positivos através da inoculação. Conclusões: 1º) nos camundongos o toxoplasma persistiu por 495 dias no cérebro, coração e músculo estriado; 2º) o exame a fresco do pulmão pode substituir ou confirmar o do exsudato peritoneal; 3º) a inoculação de órgãos é necessária pois pode revelar novos casos positivos; 4º) a atividade dos cistos foi demonstrada pelo aumento gradual do seu tamanho e pela recuperação do toxoplasma no cérebro, coração e músculo, após o longo tempo de infecção.

Febre maculosa: isolamento de Rickettsia em amostra de biópsia de pele

Presença de Rickettsia na pele de doente de Febre Maculosa foi evidenciada por inoculação intraperitoneal em cobaio. O diagnóstico sorológico por imunoflüorescência indireta revelou diferença de título de anticorpos específicos para Rickettsia rickettsii, de 4 vezes entre a 1º e a 3º amostra. Imunoglobulina M (IgM) específica foi detectada nas amostras de sangue, evidência de infecção em atividade ou recente. Foi também detectada a presença de anticorpos específicos para R. rickettsii no soro dos cobaios inoculados.

Avaliação em camundongo da eficácia do antiveneno administrado no local da inoculação intramuscular do veneno de Crotalus durissus terrificus

A eficácia do antiveneno crotálico por via intramuscular (im) no local da inoculação, também im, do veneno de Crotalus durissus terrificus foi avaliada em camundongos. Em três experimentos inocularam-se duas DLSO do veneno por via im e administrou-se o antiveneno de três formas: metade da DE50 por via intraperitoneal (ip) e metade por via im, no mesmo local, imediatamente após (1º) e 30' após (2º) a inoculação do veneno; quatro quintos de DE50 por via ip e um quinto por via im, no mesmo local e 30' após a inoculação do veneno (3º). O antiveneno ofereceu, por via ip, maior proteção aos camundongos (menor taxa de óbito em 48 horas) do que quando foi administrado, em parte, por via im, no local da inoculação do veneno (p<0,05). Infere-se, portanto, que esta via não deve ser rotineiramente utilizada em seres humanos picados por serpente.