Humoral response towards high density lipoprotein : a new mechanism for atherogenesis

RESUMO:Aterosclerose é uma das principais causas de morbilidade e mortalidade no mundo ocidental. É responsável, direta ou indiretamente, pela maior percentagem de gastos com a saúde na maioria dos países europeus. A “teoria lipídica” da aterosclerose, que se baseia na dislipidemia como causa primária para a doença vascular tem algumas implicações práticas importantes: permite a definição de linhas de orientação e protocolos simples e ainda estabelece alvos terapêuticos que podem ser atingidos na maior parte dos casos com a atual intervenção farmacológica. A associação da aterosclerose com o sistema imunológico (a “teoria imunológica”), forneceu por sua vez novas formas de explorar os mecanismos envolvidos e abriu novas perspetivas para um conhecimento mais completo da doença. No entanto, levanta dificuldades evidentes no que diz respeito às possibilidades terapêuticas. De todos os intervenientes no processo aterosclerótico (bioquímicos, imunológicos e anatómicos), as lipoproteínas de elevada densidade (HDL) são atualmente reconhecidas como um dos fatores mais importantes na aterogénese. Isto é baseado no reconhecimento das múltiplas propriedades anti-aterogénicas das HDL como por exemplo: a anti-oxidante, a anti-inflamatória e a antitrombótica, bem como o seu importante papel na melhoraria da função endotelial. Atualmente, é consensual que as funções anti-aterogénicas das HDL vão além do seu papel no transporte reverso do colesterol (RCT) e a importância das HDL no processo aterosclerótico baseia-se não apenas no seu papel protetor impedindo a formação da placa de ateroma, mas também na estabilização destas, prevenindo a sua ruptura e, consequentemente o evento trombótico. Como fundamentais no processo aterosclerótico estão reconhecidos dois principais conjuntos de eventos: um caracterizado por alterações no metabolismo das lipoproteínas que resultam em lipoproteínas pró-inflamatórias e pró-oxidantes que interagem com os componentes celulares da parede arterial e que conduzem à formação da placa de ateroma; o outro evento é a resposta imunológica desencadeada contra um novo conjunto de antigénios que por sua vez leva à produção de citoquinas pró-inflamatórias. Dada a complexidade da HDL e das suas múltiplas funções estas lipoproteínas tornaram-se um potencial alvo para a resposta auto-imune, e cujas consequências podem explicar algumas das associações identificados em estudos clínicos e epidemiológicos. Contudo esta interação entre o sistema imunológico e HDL nunca foi exaustivamente estudada. Portanto, pomos a hipótese de que em condições oxidativas e pró-inflamatórias, um aumento do antigénio (HDL) conduz a um consequente acréscimo na produção de anticorpos anti-HDL (aHDL) responsáveis pela alteração quantitativa e / ou qualitativa das HDL. O conceito de que estes anticorpos podem contribuir tanto para a evolução a longo prazo do processo aterosclerótico, como para o desencadeamento de eventos clínicos pode também explicar a heterogeneidade encontrada em cada doente e nos grandes estudos clínicos, no que diz respeito aos fatores de risco e outcomes clínicos. Para além disso, a confirmação desta hipótese pode permitir explicar porque é que as intervenções terapêuticas atualmente em desenvolvimento para aumentar os níveis de HDL, não conseguem mostrar a tão esperada redução do risco vascular. O objetivo geral desta tese foi identificar e caracterizar a resposta humoral contra os componentes da HDL, e avaliar possíveis mecanismos que possam contribuir para a modificação das propriedades anti-aterogénicas das HDL. Para alcançar este objetivo investigou-se: 1) A presença de anticorpos aHDL em doentes com lúpus eritematoso sistémico (SLE) e em doentes com manifestações clínicas de aterosclerose, como os doentes com doença arterial coronária (CAD), acidente vascular cerebral isquémico (IS) e diabetes tipo 2; 2) Os principais alvos antigénicos dentro do complexo das HDL e a associação entre os títulos de anticorpos aHDL e diferentes características clínicas destas doenças; 3) As modificações das funções normais associadas às HDL, em particular da função anti-oxidante e anti-inflamatória; 4) A atividade biológica dos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes através de um conjunto de experiências in vitro de inibição da atividade da paraoxonase 1 (PON1) e da expressão de moléculas de adesão em culturas de células endoteliais. Para tal foi necessário estabelecer um método de isolamento dos anticorpos. Os anticorpos aHDL isolados do soro de doentes foram utilizados de forma a identificar as potenciais alterações dos sistemas celulares utilizados; 5) O efeito de fármacos usados no tratamento das dislipidemias, em particular o ácido nicotínico e as estatinas, na variação dos títulos de anticorpos aHDL através de ensaios clínicos randomizados, controlados com placebo e em dupla ocultação. Os métodos utilizados neste trabalho incluíram: técnicas imunológicas (como por exemplo, enzyme-linked immunoabsorbent assay - ELISA, ensaio imunoturbidimetrico e cromatografia de imuno-afinidade) técnicas bioquímicas (tais como a quantificação de atividade enzimática por espectrofotometria e por luminescência), experiências com cultura de células e citometria de fluxo. Os nossos resultados mostram que: 1) A presença de anticorpos aHDL, e mais especificamente anticorpos contra alguns do seus principais componentes como a apolipoproteína A-I (ApoA-I, principal apolipoproteína presente nas HDL) e a PON1 (o enzima que mais contribui para a propriedade anti-oxidante das HDL), quer em doentes com doenças auto-imunes, como o SLE, quer em doentes com manifestações clínicas de aterosclerose, como CAD, IS e diabetes tipo 2. Os doentes apresentaram títulos de anticorpos IgG aHDL, aApoA-I e aPON1 significativamente mais elevados do que controlos saudáveis com a mesma idade e sexo. 2) A correlação positiva estatisticamente significativa entre os títulos de aHDL e aApoA-I e aPON1 sugere que estes sejam dois dos principais alvos antigénicos dentro do complexo das HDL. Os anticorpos encontrados nestes doentes estão associados com a diminuição da atividade da PON1 e a uma redução da capacidade anti-oxidante total (TAC) do soro, um aumento dos biomarcadores de disfunção endotelial (como por exemplo dos metabolitos do óxido nítrico - NO2- e NO3-, as moléculas de adesão vascular e intracelular - VCAM-1 e ICAM-1 e os níveis de 3-nitrotirosina). Nos doentes com SLE os títulos destes estão associados a um aumento do dano cardiovascular e à atividade global da doença avaliados pelas escalas SLICC/ACR DI e BILAG score, respetivamente. Enquanto que nos doentes com diabetes tipo 2 estes anticorpos estão associados com um aumento dos níveis de glicemia em jejum (FGP) e hemoglobina glicada (HbA1c). 3) Após se ter estabelecido um método de isolamento dos anticorpos que permite isolar quantidades significativas de anticorpos do soro de doentes sem perder a sua especificidade, foi identificada a capacidade dos anticorpos isolados do soro de doentes inibirem de uma forma dependente da concentração a atividade da PON1 até um máximo de 70% no caso dos doentes com SLE e ente 7-52% no caso dos anticorpos isolados de doentes com CAD e IS. 4) O efeito anti-inflamatório das HDL na inibição da produção de VCAM-1 induzida por citoquinas (como o TNF-) foi revertido em mais de 80% pelos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes. 5) A angiogenesis induzida por HDL através do aumento do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) foi anulada em 65% pelos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes. 6) Os atuais agentes farmacológicos disponíveis para aumentar as concentrações de HDL-C estão associados a um aumento dos títulos de anticorpos.-------- ABSTRACTAtherosclerosis is the major cause of morbidity and mortality in the western world. It is also responsible, directly or indirectly, for the highest percentage of health costs in most European countries. Despite the use of new technologies for the diagnosis of vascular disease and regardless of the major advances in treatment, the atherosclerosis-related clinical burden is still raising. The “lipid theory” of atherogenesis, which identifies dyslipidemia as the primary cause of this vascular disease has some important practical implications: it allows the definition of simple guidelines and establishes therapeutic targets which can be generally met with current pharmacologic intervention. The association between atherosclerosis an the immune system (the immune concept) has in turn provided new ways of exploring the mechanisms involved in this condition and has opened new perspectives in the understanding of the disease. However, it raises obvious difficulties when it comes to treatment options. Of all the players (biochemical, immunological and anatomical) involved in this matter, high-density lipoproteins (HDL) are currently recognised as one of the most important factors in atherogenesis. This is based on the recognition of HDL's multiple anti-atherogenic properties: anti-oxidant, anti-inflammatory and antithrombotic, as well as its capacity to improve endothelial function. Nowadays, it is widely recognized that the anti-atherogenic functions of HDL go beyond reverse cholesterol transport (RCT), and the importance of HDL is based not just on its ability to reduce atheroma formation but also on its ability to stabilise plaques, therefore preventing their rupture and ultimately thrombosis. Two main set of events have been recognised as fundamental in atherogenesis: one, characterized by lipoprotein metabolism alterations, resulting in pro-inflammatory and pro-oxidative lipoproteins, which interact with the normal cellular elements of the arterial wall leading to atheroma formation; the other, the immune cellular response towards new sets of antigens which lead to the production of pro-inflammatory cytokines. Given to HDL complexity and multiple functions this lipoprotein has became a potential target for an auto-immune response, the consequences of which may explain some of the association identified in epidemiological and clinical studies, though the interaction between the immune system and HDL has never been thoroughly addressed. Therefore, we hypothesized that under oxidative and pro-inflammatory conditions, the increase in the antigen (HDL) would lead to a consequent increase in the production of anti-HDL (aHDL) antibodies be responsible for quantitative and/or qualitative changes of HDL. The concept that these antibodies may contribute either to the long-term evolution of atherosclerosis or to the triggering of clinical events may also explain the heterogeneity found in individual patients and in large cohorts regarding risk factors and clinical outcomes. Moreover this may be a major breakthrough in understanding why therapeutic interventions that increase HDL levels, failed to show the anticipated reduction in vascular risk. The overall aims of this thesis were to identified and characterize the humoral response towards HDL components and to evaluate the possible mechanisms that may contribute to the modifications of the anti-atherogenic properties of HDL. To achieve this objective we investigated: 1) the presence of aHDL antibodies in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) and in patients with atherosclerosis-related clinical events, such as coronary artery disease (CAD), ischemic stroke (IS) and type 2 diabetes; 2) the association between the titres of aHDL antibodies and different clinical features of these diseases; 3) the modifications of the anti-atherogenic properties of HDL; 4) the biologic effect of aHDL antibodies isolated from serum of patients on the anti-oxidant and anti-inflammatory properties of HDL; 5) the effect of different pharmacologic treatments for dyslipidemia on the prevalence and activity of aHDL antibodies. The methodologies used in this work included immunologic-related techniques (e.g. enzyme-linked immunoabsorbent assay – ELISA, immunoturbidimetric immunoassay and immunoaffinity chromatography), biochemical techniques (enzymatic assays with quantification by spectrophotometry and luminescence methods), cell culture experiments and flow cytometry. Our results indicate that: 1) The titres of IgG aHDL, anti-apolipoprotein A-I (aApoA-I) and anti-paraoxonase 1 (aPON1) antibodies were higher in patients with SLE, CAD, IS and type 2 diabetes when compared with age and sex matched healthy controls. 2) The antibodies found in these patients were associated with decreased PON1 activity, (the enzyme responsible for most of the anti-oxidant effect of HDL), reduced total anti-oxidant capacity (TAC) of serum and increased biomarkers of endothelial dysfunction (nitric oxide metabolites, adhesion molecules, nitrotyrosine). In patients with SLE the antibody titres were associated with an increase in disease-related cardiovascular damage and activity whereas in patients with type 2 diabetes they were directly related with the fasting glucose plasma (FGP) levels and the glycosylated haemoglobin (HbA1c). 3) The antibodies isolated from serum of our patients, directly inhibited HDL-associated PON1 activity in a dose dependent way ranging from 7 to 52%. 4) The anti-inflammatory effect of HDL, measured by the percentage of inhibition of the cytokine-induced production of vascular adhesion molecules (VCAM-1), was reduced in more than 80% by aHDL antibodies isolated from our patients. 5) The HDL-induced angiogenesis by increasing vascular endothelial growth factor (VEGF) levels was abrogated in 65% by the antibodies isolated from serum of patients. 6) The current available pharmacologic agents for increasing HDL-C concentrations were associated with an increase in the titres of IgG aApoA-I antibodies. This increase was higher in the extended release niacin when compared to statins probably due to their dampening effect on oxidative stress. In conclusion, aHDL antibodies are present in different pathologic conditions. aHDL antibodies represent a family of self-reacting immunoglobulins, of which ApoA-I and PON1 might be the most relevant targets. These antibodies are biologically active, interfering with the HDL anti-oxidant and anti-inflammatory properties and, consequently, with the atherosclerotic process. The pathogenic potential of these antibodies may lead to the identification of a new biomarker for vascular disease, whilst presenting itself as a novel target for a different treatment approach which may redefine the treatment strategies and clinical trials design for HDL interventions in the future.

Características físico-químicas do antimoniato de meglumina em diferentes condições de armazenamento

No período de outubro de 1992 a julho de 1995, realizaram-se medições da osmolaridade e pH de ampolas pertencentes a um único lote de meglumina antimoniato (Rhodia Farma Ltda, São Paulo, SP, Brasil. Lote 9206L-004) mantidos em três condições de temperatura (4ºC, 37oC e temperatura ambiente). Embora fossem observadas diferenças estatisticamente significativas na osmolaridade média das ampolas submetidas aos diferentes tratamentos, o número limitado de medições e a varíabilidade desta característica entre ampolas mantidas na mesma condição de temperatura, avaliadas no mesmo momento, não permitiram obter conclusões definitivas. Não foi demonstrada variação significativa do pH nas mesmas condições. Assumindo que a alteração nestes parâmetros poderia refletir mudanças na estrutura do antímonial pentavalente está indicada a realização de esperimentos melhor controlados que possam definir a relação existente entre as variáveis estudadas.

Características estruturais e mecanísticas da enzima desnitrificante Redutase do Nitrito Citocromo cd1

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Argamassas de cais e metacaulino sujeitas a diferentes condições de cura: evolução das características e dos compostos mineralógicos formados com a idade

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Construção

Características do genoma humano associadas à integração do HIV – análise bioinformática

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Características histopatológicas e imunohistoquímicas das lesões cutâneas e da mucosa oral na histoplasmose disseminada de portadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS)

A análise histopatológica e imunohistoquímica de 25 biópsias cutâneas e da mucosa oral de portadores da associação AIDS e histoplasmose mostrou o seguinte: 1) em 18 casos as lesões cutâneas eram múltiplas e se apresentavam sob a forma de pápulas (eritematosas, violáceas ou acastanhadas), úlceras, vesículo-pústulas e eram distribuídas por todo tegumento cutâneo; Em sete casos as lesões se localizavam na mucosa da língua, palato, úvula e eram do tipo ulcerado ou moruliforme; 2) histologicamente as lesões apresentavam quatro aspectos distintos: macrofágico difuso; granulomatoso; vasculítico com leucocitoclasia; e com escassa reação inflamatória; 3) a tipagem dos linfócitos T e B e dos macrófagos através dos anticorpos monoclonais mostrou que a resposta imunológica ao Histoplasma capsulatum é predominantemente do tipo celular nos quatro tipos histológicos; 4) o teste imunohistoquímico para o fungo nas lesões confirmou o diagnóstico morfológico de H. capsulatum.

Características clínicas laboratoriais de 104 casos de meningoencefalite criptocócica

Com o objetivo de descrever as características clínicas e laboratoriais da meningoencefalite criptocócica, foram analisados 104 prontuários de pacientes com este diagnóstico, internados no Hospital Couto Maia, na cidade de Salvador-Bahia, no período de 1972 a 1996. A idade dos pacientes variou de 8 meses a 79 anos. Sessenta e quatro (61,5%) enfermos eram do sexo masculino. O tempo de doença variou de 2 a 150 dias, com média de 27,6 dias. Os sinais e sintomas clínicos mais comuns foram cefaléia (92,7%), febre (84,4%) e rigidez de nuca (83,2%). A celularidade do líquido cefalorraquiano foi superior a 4 cels/mm+ em 95,8% dos pacientes com predominância de linfócitos em 86,3% dos casos. A letalidade foi de 42,7%.

Influência do teor em pozolana na reatividade e nas características mecânicas de argamassas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Estudo das características epidemiológicas e clínicas de 332 casos de leishmaniose tegumentar notificados na região norte do Estado do Paraná de 1993 a 1998

Casos de leishmaniose tegumentar no norte do estado do Paraná têm sido assinalados desde os anos 50, mas no final dos anos 80, houve um surto epidêmico. Para conhecer o perfil epidemiológico da leishmaniose cutânea na região Norte do Paraná foi feito um levantamento de casos, entre 1993 e 1998. Foram notificados 316 casos da doença em 35 municípios paranaenses. Dezesseis casos eram importados de outros estados e do Paraguai. Os indivíduos do sexo masculino (61,2%), na faixa etária de 15 a 49 anos (70,8%) representaram a maioria dos casos de leishmaniose tegumentar. Sessenta e sete porcento dos pacientes apresentaram lesões únicas, 31% lesões múltiplas e 2% lesões de mucosas. Num total de 367 lesões analisadas 47,7% estavam localizadas nos membros inferiores, 26,7% nos membros superiores e 16% na face. Trinta e duas cepas de Leishmania isoladas foram identificadas, com base em 13 isoenzimas, como pertencentes à espécie Leishmania (Viannia) braziliensis.

Características de argamassas de cal aérea com diferentes traços e teores de metacaulino sujeitas a aspersão com água potável e do mar a idades jovens

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em: Engenharia Civil – Perfil de Construção

Características evolutivas do Cysticercus cellulosae no encéfalo e no coração humanos

O presente estudo teve como objetivos avaliar a prevalência de cisticercose, classificar as etapas evolutivas dos cisticercos encontrados nos encéfalos e corações humanos, diferenciá-las de acordo com os aspectos macro e microscópicos dos processos patológicos gerais e comparar os processos encontrados nos encéfalos e corações. Foram revisados protocolos de autópsias realizadas no Hospital Escola da Faculdade de Medicina do Triângulo Mineiro, Uberaba, MG, Brasil, no período de 1970 a 2000. Verificou-se a prevalência da cisticercose em 71 casos, sendo 18 (25,4%) de cisticercose cardíaca e 53 (74,6%) de encefálica. Foram analisados 19 cisticercos, sendo 9 de encéfalos e 10 de corações. Os cisticercos foram classificados, de acordo com sua fase evolutiva, em etapas: vesicular, vesicular coloidal, granular nodular e nodular calcificada, com similaridade entre os diagnósticos macro e microscópico. Entre os processos patológicos destacaram-se a beta-fibrilose e a fibroelastose endocárdica. Adicionalmente, demonstrou-se que a classificação pode ser aplicada tanto na cisticercose encefálica como na cardíaca.

Inquérito epidemiológico sobre características da população canina e felina de um bairro próximo à zona rural em Cuiabá-MT, visando o controle da raiva animal

Foram avaliados os questionários respondidos por 476 alunos, com idade entre 15 e 20 anos, de uma escola do bairro Pedra 90 em Cuiabá-MT, objetivando conhecer as características da população canina e felina daquele local. Dos 476 domicílios, em 371 (78%), foram registrados 513 cães e 307 gatos. Dos 513 cães, 289 (56,3%) eram machos e 224 (43,7%) fêmeas. Dos 307 gatos, 182 (59,3%) eram machos e 125 (40,7%) fêmeas. Os proprietários de 474 (92,4%) cães e 267 (86,9%) gatos afirmaram ter vacinado seus animais contra raiva.

Características biológicas e morfológicas de cepas brasileiras de Schistosoma mansoni em Mus musculus

A fim de verificar diferenças biológicas e morfológicas entre cepas brasileiras (CMO, CM e BE) de Schistosoma mansoni foram estudados os seguintes parâmetros: período pré-patente, cinética de eliminação de ovos nas fezes, contagem de ovos no intestino, infectividade e as características fenotípicas dos vermes adultos. O período pré-patente foi de 42 a 44 dias. A recuperação de vermes adultos variou de 26% a 29%, sem diferenças significativas (p>0,05) nestes parâmetros. Todas as cepas apresentaram maior quantidade de ovos no intestino delgado do que no grosso (p<0,05). Diferenças significativas foram observadas no aparelho reprodutor e ventosas dos adultos machos. Todas as medidas foram menores na cepa CMO. As fêmeas apresentaram diferenças significativas no maior diâmetro do ovo, área e perímetro do espinho do ovo e na área da ventosa oral. Concluímos que as diferenças entre cepas podem ser expressas mesmo quando estas são mantidas por várias gerações em condições de laboratório.