Fatty acid and phospholipid chlorohydrins cause cell stress and endothelial adhesion

The oxidation of low-density lipoprotein (LDL) is thought to contribute to atherogenesis, which is an inflammatory disease involving activation of phagocytic cells. Myeloperoxidase, an enzyme which is able to produce hypochlorous acid (HOCl), is released from these phagocytic cells, and has been found in an active form in atherosclerotic plaques. HOCl can oxidize both the lipid and protein moiety of LDL, and HOCl-modified LDL has been found to be pro-inflammatory, although it is not known which component is responsible for this effect. As HOCl can oxidize lipids to give chlorohydrins, we hypothesized that phospholipid chlorohydrins might have toxic and pro-inflammatory effects. We have formed chlorohydrins from fatty acids (oleic, linoleic and arachidonic acids) and from phospholipids (stearoyl-oleoyl phosphatidylcholine, stearoyl-linoleoyl phosphatidylcholine and stearoyl-arachidonoyl phosphatidylcholine), and investigated various biological effects of these oxidation products. Fatty acid and phospholipid chlorohydrins were found to deplete ATP levels in U937 cells in a concentration-dependent manner, with significant effects observed at concentrations of 25 µM and above. Low concentrations (25 µM) of stearoyl-oleoyl phosphatidylcholine and stearoyl-arachidonoyl phosphatidylcholine chlorohydrins were also found to increase caspase-3 activity. Finally, stearoyl-oleoyl phosphatidylcholine chlorohydrin increased leukocyte adhesion to artery segments isolated from C57Bl/6 mice. These results demonstrate potentially harmful effects of lipid chlorohydrins, and suggest that they may contribute to some of the pro-inflammatory effects that HOCl-modified low density lipoprotein has been found to induce.

Safety and use of sputum induction in children with cystic fibrosis

We assessed the safety and use of induced sputum (IS) in children with cystic fibrosis (CF). Forty-eight children (19 males) with CF, mean age 12.6 (range, 7.3-17.0) years and median forced expired volume in 1 sec (FEV1) 48% (range, 14-77%) predicted were recruited. Patients spontaneously expectorated sputum and then performed sputum induction by inhalation of nebulized 7% hypertonic saline. Samples were sent for bacteriological culture, and for measurement of the following inflammatory mediators: interleukin-8, myeloperoxidase, eosinophil cationic protein, and neutrophil elastase activity. FEV1 was performed before and after inhalation of hypertonic saline. There was no increase in mediator levels in IS compared to expectorated sputum (ES) samples. Only 3 patients demonstrated significant bronchoconstriction following inhalation of hypertonic saline, by the method used. From the ES samples, Pseudomonas aeruginosa was isolated in 13 patients, Staphylococcus aureus in 7 patients, Stenotrophomonas maltophilia in 1 patient, and both Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus in 5 patients. All these organisms were found in the IS samples. However, in 2 patients whose ES grew no organisms, one patient's IS grew Pseudomonas aeruginosa, and the other patient's IS grew Staphylococcus aureus. In our study, sputum induction was safe, with no proinflammatory effect.

Effects of recombinant human DNase and hypertonic saline on airway inflammation in children with cystic fibrosis

Recombinant human DNase (rhDNase) is an established treatment in cystic fibrosis (CF), but it may liberate cationic mediators bound to DNA in the airways. An alternative mucolytic therapy is hypertonic saline (HS); however, HS may potentiate neutrophilic inflammation. We compared the effect of rhDNase and HS on cationic proinflammatory mediators in CF sputum. In a randomized, crossover trial, 48 children with CF were allocated consecutively to 12 weeks of once-daily 2.5 mg rhDNase, alternate-day 2.5 mg rhDNase, and twice-daily 7% HS. Sputum levels of total interleukin-8 (IL-8), free IL-8, myeloperoxidase, eosinophil cationic protein, and neutrophil elastase (NE) activity were measured before and after each treatment. The change in mediator levels from baseline with daily rhDNase and HS was not significant; however, with alternate-day rhDNase, there was an increase in free IL-8. When changes in mediator levels with daily rhDNase were compared with alternate-day rhDNase and HS, no significant differences were detected. Only changes in NE activity were associated with changes in lung function. In summary, we were unable to show that rhDNase or HS promote airway inflammation in CF.

Phagocyte oxidation of phospholipids: comparison of hydroperoxide, chlorohydrin and epoxyisoprostane formation by LC-MS

Phagocytic cells produce a variety of oxidants as part of the immune defence, which react readily both with proteins and lipids, and could contribute to the oxidation of low density lipoprotein in atherosclerosis. We have investigated the oxidation of phospholipid vesicles by isolated human polymorphonuclear and mononuclear leukocytes, to provide a model of lipid oxidation in the absence of competing protein. PMA-stimulated cells were incubated with phospholipid vesicles contammg dipalmitoyl phosphatidylcholine (DPPC), palmitoyl-arachidonoyl phosphatidylcholine (PAPC), and stearoyl-oleoyl phosphatidylcholine (SOPC), before extraction of the lipids for analysis by HPLC coupled to electrospray mass spectrometry. In this system, oxidized phosphatidylcholines elute earlier than the native lipids owing to their decreased hydrophobicity, and can be identified according to their molecular mass. The formation of monohydroperoxides of P APC was observed routinely, together with low levels of hydroxides, but no chlorohydrin derivatives of P APC or SOPC were detected. However, the major oxidized product occurred at 828 m/z, and was identified as I-palmitoyl-2-(5,6-epoxyisoprostane E2)-sn-glycero-3-phosphocholine. These results show that phagocytes triggered by PMA cause oxidative damage to lipids predominantly by free radical mechanisms, and that electrophilic addition involving HOCl is not a major mechanism of attack. The contribution of myeloperoxidase and metal ions to the oxidation process is currently being investigated, and preliminary data suggest that myeloperoxidase-derived oxidants are responsible for the epoxyisoprostane phospholipid formation. The identification of an epoxyisoprostane phospholipid as the major product following phagocyte-induced phospholipid oxidation is novel and has implications for phagocyte involvement in atherogenesis.

Spondias tuberosa Arr. (UMBU): estudo fitoquímico e avaliação do potencial anti-inflamatório

Spondias tuberosa Arruda (Anacardiaceae) is a fruitful tree popularly known as umbuzeiro, tapereba or umbu. It is a native and endemic species from Brazil, widespread in Brazilian Northeast. The species is important in folk medicine of the semi-arid Northeast, where it is mainly used to treat various inflammatory conditions, digestive problems as well as viral and bacterial infections. However, despite the common use in folk medicine, there are scarce pharmacological and phytochemicals studies that afford scientific evidence to its popular use. Therefore, this study aimed to characterize the chemical markers in S. tuberosa leaves extract, obtained by maceration ethanol:water (70:30, [v/v]), and evaluate its anti-inflammatory potential in vivo. The phytochemical profile in TLC analysis suggested the occurence of the flavonoids rutin and isoquercitrin. HPLC analysis enabled us to confirm the presence of flavonoids and also, were detected the phenolic acids, chlorogenic acid and caffeic acid. In addition was developed and validated a HPLC method to evaluate the content of the identified compounds in S. tuberosa leaves extract according to RDC 899/2003 of ANVISA and ICH Guidelines 2005. In order to evaluate the anti-inflammatory potential of S. tuberosa leaves extract, the peritonitis and paw edema models induced by carrageenan were used, administration i.p. in mice. The results highlighted the anti-inflammatory property in vivo at 125, 250 and 500 mg/kg since a decrease in leukocyte influx to the site of inflammation, diameter of the edema and the level of myeloperoxidase were observed when compared to the drug control dexamethasone (2 mg/kg, i.p. route). Taken together, the results pointed out S. tuberosa as a potential species for developing phytotherapic derivatives in according to its popular use. With regard to the characterization markers, chlorogenic acid, caffeic acid, rutin and isoquercitrin were identified and quantified in Spondias tuberosa leaves extract so they could be used in quality control analyses of the raw material and extracts of this species.

Avaliação do efeito anti-inflamatório dos fármacos: atorvastatin, carvedilol, olmesartan e telmisartan, em modelo experimental da doença periodontal induzida em ratos

A periodontite é uma doença crônica inflamatória mediada por marcadores inflamatórios, tais como as citocinas: IL-1β, IL-10 e TNF-α, que provoca a destruição dos tecidos gengivais e osso alveolar, causando perda de inserção dentária e posterior perda dental. A perda óssea é causada pela ativação de prostaglandinas oriundas do ácido araquidônico, através da ação da enzima ciclooxigenase 2 (COX-2), promovendo a liberação de enzimas proteolíticas, as metaloproteinases de matriz, principalmente a MMP-2 e MMP-9, que promovem reabsorção óssea. Além disso, ocorre o desequilíbrio entre a ação de RANKL e OPG, havendo uma maior ativação de RANKL, e por consequência a maior ativação de osteoclastos e maior reabsorção óssea. Mediadores inflamatórios e espécies reativas de oxigênio (ROS) produzidos localmente possuem potencial para disseminar na corrente sanguínea e iniciar ou exacerbar doenças sistêmicas como as cardiovasculares. O tratamento atual da doença consiste em terapêutica local, mas a necessidade de estudos sobre fármacos de atuação sistêmica culminou nesta pesquisa, que realizou a avaliação dos fármacos: atorvastatin, carvedilol, olmesartan e telmisartan, quanto a sua ação anti-inflamatória sobre a doença periodontal induzida por ligadura em ratos Wistar. Os animais foram divididos em 5 grupos, para cada fármaco, separadamente: (NL) grupo não ligado, (L) grupo ligado sem tratamento, (1mg/Kg) grupo ligado que recebeu dose de 1mg/Kg de fármaco, (5 ou 6 mg/Kg) grupo ligado que recebeu dose de 5 ou 6 mg/Kg de fármaco, (10 mg/Kg) grupo ligado que recebeu dose de 10mg/Kg de fármaco. Foram realizadas avaliações: histopatológica, perda óssea alveolar, imuno-histoquímica (para COX-2, MMP-2, MMP-9, RANK-L, RANK e OPG), e ELISA (para mieloperoxidase, glutationa, malonaldeído e as citocinas: IL-1β, IL-10 e TNF-α). Os grupos tratados com olmesartana a 6 mg/Kg, e atorvastatin, carvedilol e telmisartan a 10mg/Kg, mostraram diminuição da perda óssea, redução de: MPO, MDA, IL-1β, TNF-α, MMP-2, MMP-9, COX-2, RANKL/RANK, e aumento na expressão da OPG e da IL-10.

Anticancer Properties of a Novel Class of Tetrafluorinated Thalidomide Analogues

Date of Acceptance: 28/07/2015 The authors thank Scott McMenemy for carrying out preliminary, early studies looking at effects of Gu compounds upon chicken embryology, as well as Charles D. Crowe, Jeffrey E. Roth, and Adam C. Rolt for critical comments on the article. fli1:EGFP zebrafish were obtained from the Zebrafish International Research Center (27). mpo:GFP zebrafish [also termed Tg(MPO:GFP)114] zebrafish were obtained from Dr. Stephen Renshaw, University of Sheffield (Sheffield, South Yorkshire, UK; ref. 29).

Anticancer Properties of a Novel Class of Tetrafluorinated Thalidomide Analogues

Date of Acceptance: 28/07/2015 The authors thank Scott McMenemy for carrying out preliminary, early studies looking at effects of Gu compounds upon chicken embryology, as well as Charles D. Crowe, Jeffrey E. Roth, and Adam C. Rolt for critical comments on the article. fli1:EGFP zebrafish were obtained from the Zebrafish International Research Center (27). mpo:GFP zebrafish [also termed Tg(MPO:GFP)114] zebrafish were obtained from Dr. Stephen Renshaw, University of Sheffield (Sheffield, South Yorkshire, UK; ref. 29).

Anticancer Properties of a Novel Class of Tetrafluorinated Thalidomide Analogues

Date of Acceptance: 28/07/2015 The authors thank Scott McMenemy for carrying out preliminary, early studies looking at effects of Gu compounds upon chicken embryology, as well as Charles D. Crowe, Jeffrey E. Roth, and Adam C. Rolt for critical comments on the article. fli1:EGFP zebrafish were obtained from the Zebrafish International Research Center (27). mpo:GFP zebrafish [also termed Tg(MPO:GFP)114] zebrafish were obtained from Dr. Stephen Renshaw, University of Sheffield (Sheffield, South Yorkshire, UK; ref. 29).

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.

In vivo models of lung neutrophil activation. Comparison of mice and hamsters

BACKGROUND: Evidence suggests that both the migration and activation of neutrophils into the airway is of importance in pathological conditions such as pulmonary emphysema. In the present study, we describe in vivo models of lung neutrophil infiltration and activation in mice and hamsters. RESULTS: BALB/c and C57BL/6 mice were intranasally treated with lipopolysaccharide (0.3 mg/kg). Twenty-four hours after, animals were treated intranasally with N-Formyl-Met-Leu-Phe (0 to 5 mg/kg). Golden Syrian hamsters were treated intratracheally with 0.5 mg/kg of lipopolysaccharide. Twenty-four hours after, animals were treated intratracheally with 0.25 mg/kg of N-Formyl-Met-Leu-Phe. Both mice and hamster were sacrificed two hours after the N-Formyl-Met-Leu-Phe application. In both BALB/c and C57BL/6 mice, a neutrophil infiltration was observed after the sequential application of lipopolysaccharide and N-Formyl-Met-Leu-Phe. However, 5 times less neutrophil was found in C57BL/6 mice when compared to BALB/c mice. This was reflected in the neutrophil activation parameters measured (myeloperoxidase and elastase activities). Despite the presence of neutrophil and their activation status, no lung haemorrhage could be detected in both strains of mice. When compared with mice, the lung inflammation induced by the sequential application of lipopolysaccharide and N-Formyl-Met-Leu-Phe was much greater in the hamster. In parallel with this lung inflammation, a significant lung haemorrhage was also observed. CONCLUSIONS: Both mouse and hamster can be used for pharmacological studies of new drugs or other therapeutics agents that aimed to interfere with neutrophil activation. However, only the hamster model seems to be suitable for studying the haemorrhagic lung injury process

Calibration and simulations of SIXS-P's response to energetic particles

The Solar Intensity X-ray and particle Spectrometer (SIXS) on board BepiColombo's Mercury Planetary Orbiter (MPO) will study solar energetic particles moving towards Mercury and solar X-rays on the dayside of Mercury. The SIXS instrument consists of two detector sub-systems; X-ray detector SIXS-X and particle detector SIXS-P. The SIXS-P subdetector will detect solar energetic electrons and protons in a broad energy range using a particle telescope approach with five outer Si detectors around a central CsI(Tl) scintillator. The measurements made by the SIXS instrument are necessary for other instruments on board the spacecraft. SIXS data will be used to study the Solar X-ray corona, solar flares, solar energetic particles, the Hermean magnetosphere, and solar eruptions. The SIXS-P detector was calibrated by comparing experimental measurement data from the instrument with Geant4 simulation data. Calibration curves were produced for the different side detectors and the core scintillator for electrons and protons, respectively. The side detector energy response was found to be linear for both electrons and protons. The core scintillator energy response to protons was found to be non-linear. The core scintillator calibration for electrons was omitted due to insufficient experimental data. The electron and proton acceptance of the SIXS-P detector was determined with Geant4 simulations. Electron and proton energy channels are clean in the main energy range of the instrument. At higher energies, protons and electrons produce non-ideal response in the energy channels. Due to the limited bandwidth of the spacecraft's telemetry, the particle measurements made by SIXS-P have to be pre-processed in the data processing unit of the SIXS instrument. A lookup table was created for the pre-processing of data with Geant4 simulations, and the ability of the lookup table to provide spectral information from a simulated electron event was analysed. The lookup table produces clean electron and proton channels and is able to separate protons and electrons. Based on a simulated solar energetic electron event, the incident electron spectrum cannot be determined from channel particle counts with a standard analysis method.

Efeito de glucanas do fungo Caripia montagnei em modelo de inflamação intestinal induzida por tnbs em ratos Wistar e em células de carcinoma de cólon humano HT-29

Compounds derived from fungi has been the subject of many studies in order to broaden the knowledge of their bioactive potential. Polysaccharides from Caripia montagnei have been described to possess anti-inflammatory and antioxidant properties. In this study, glucans extracted from Caripia montagnei mushroom were chemically characterized and their effects evaluated at different doses and intervals of treatment. It was also described their action on colonic injury in the model of colitis induced by 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS), and its action on cells of the human colon carcinoma (HT-29). Compounds extracted of C. montagnei contain high level of carbohydrates (96%), low content of phenolic compounds (1.5%) and low contamination with proteins (2.5%). The (FT-IR) and (NMR) analysis showed that polysaccharides from this species of mushroom are composed of α- and β-glucans. The colonic damage was evaluated by macroscopic, histological, biochemical and immunologic analyses. The results showed a reduction of colonic lesions in all groups treated with the glucans of Caripia montagnei (GCM). GCM significantly reduced the levels of IL-6 (50 and 75 mg/kg, p < 0.05), a major inflammatory cytokine. Biochemical analyses showed that such glucans acted on reducing levels of alkaline phosphatase (75 mg/kg, p < 0.01), nitric oxide (p < 0.001), and myeloperoxidase (p < 0.001). These results were confirmed microscopically by the reduction of cellular infiltration. The increase of catalase activity suggest a protective effect of GCM on colonic tissue, confirming their anti-inflammatory potential. GCM displayed cytostatic activity against HT-29 cells, causing accumulation of cells in G1 phase, blocking the cycle cell progression. Those glucans also showed ability to modulate the adhesion of HT-29 cells to Matrigel® and reduced the oxidative stress. The antiproliferative activity against HT-29 cells displayed by GCM (p <0.001) can be attributed to its cytostatic activity and induction of apoptosis by GCM

Caracterização físico-química e ações farmacológicas hepatoprotetora, antiinflamatória, pró-angiogênica, antioxidante e anticoagulante da fração rica em fucana 0,8FRF 0,8 da alga marrom Lobophora variegata

This study examines the physical and chemical composition and the pharmacological effects of brown seaweed FRF 0.8 Lobophora variegata. Fractionation of the crude extract was done with the concentration of 0.8 volumes of acetone, obtaining the FRF 0.8. The physicochemical characterization showed that it was a fucana sulfated. Anti-inflammatory activity was assessed by paw edema model by the high rates of inhibition of the edema and the best results were in the fourth hour after induction (100 ± 1.4% at the dose of 75 mg / kg) and by the strong inhibitory activity of the enzyme myeloperoxidase (91.45% at the dose of 25 mg / kg). The hepataproteção was demonstrated by measurements of enzymatic and metabolic parameters indicative of liver damage, such as bilirubin (reduction in 68.81%, 70.68% and 68.21% for bilirubin total, direct and indirect, respectively at a dose of 75 mg / kg), ALT, AST and γ-GT (decrease of 76.93%, 44.58% and 50% respectively at a dose of 75 mg / kg) by analysis of histological slides of liver tissue, confirming that hepatoprotective effect the polymers of carbohydrates, showing a reduction in tissue damage caused by CCl4 and the inhibition of the enzyme complex of cytochrome P 450 (increasing sleep time in 54.6% and reducing the latency time in 71.43%). The effectiveness of the FRF 0.8 angiogenesis was examined in chorioallantoic membrane (CAM) of fertilized eggs, with the density of capillaries evaluated and scored, showing an effect proangigênico at all concentrations tested FRF (10 mg- 1000 mg). The FRF showed antioxidant activity on free radicals (by inhibiting Superoxide Radical in 55.62 ± 2.10%, Lipid Peroxidation in 100.15 ± 0.01%, Hydroxyl Radical in 41.84 ± 0.001% and 71.47 Peroxide in ± 2.69% at concentration of 0.62 mg / mL). The anticoagulant activity was observed with prolongation of activated partial thromboplastin time (aPTT) at 50 mg (> 240 s), showing that its action occurs in the intrinsic pathway of the coagulation cascade. Thus, our results indicate that these sulfated polysaccharides are an important pharmacological target

Effets préventifs et thérapeutiques des polyphénols dans un modèle in vitro et in vivo de maladie inflammatoire de l’intestin : caractérisation des polyphénols de la pelure de pomme et de la canneberge par spectrométrie de masse

La muqueuse intestinale est exposée à des agents oxydants provenant de l’ingestion d’aliments modifiés, de cellules immuno-inflammatoires et de la flore intestinale. Une diète élevée en fruits et légumes peut diminuer le stress oxydant (SOx) ainsi que l’inflammation via plusieurs mécanismes. Ces effets bénéfiques peuvent être attribuables à leur contenu élevé en polyphénols. La première étude de mon doctorat consistait à tester l’hypothèse que les polyphénols extraits de pelures de pomme (DAPP) pouvaient diminuer le stress oxydant et l'inflammation impliqués dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Nous avons caractérisé les polyphénols des DAPP par spectrométrie de masse (LC-MS) et examiné leur potentiel antioxydant et anti-inflammatoire au niveau des cellules intestinales. L’identification des structures chimiques des polyphénols a été effectuée par LC-MS. Le SOx a été induit par l’ajout du complexe fer/ascorbate (Fe/Asc, 200 µM/2 mM) et l’inflammation par la lipopolysaccharide (LPS, 200µg/mL) à des cellules intestinales Caco-2/15 pré-incubées avec les DAPP (250 µg/mL). L’effet du SOx est déterminé par le dosage du malondialdéhyde (MDA), de la composition des acides gras polyinsaturés et de l’activité des enzymes antioxydantes endogènes (SOD et GPx). L’impact des DAPP sur l’inflammation a été testé par l’analyse de l’expression des marqueurs inflammatoires: cyclooxygénase-2 (COX-2), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-a et l’interleukine-6 (IL-6) et les facteurs de transcription NF-KB, Nrf-2 et PGC1α par immunobuvardage. Nos données ont montré que les flavonols et les flavan-3-ols constituent les composés polyphénoliques majoritaires des DAPP. L’ajout de Fer2+/Asc a provoqué une augmentation de la peroxidation lipidique comparativement aux cellules contrôles, un appauvrissement des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, et une modulation des enzymes antioxydantes, se traduisant par une augmentation de l’activité de la SOD et une diminution de la GPx. En contrepartie, les DAPP ont exhibé leur potentiel à corriger la plupart des perturbations, y compris l’expression protéique anormalement élevée du COX-2 et la production de la prostaglandine E2 (PGE2), ainsi que l’inflammation telle que réflétée par les facteurs NF-κB, TNF-α et IL-6. Par ailleurs, les mécanismes sous-jacents à ces changements bénéfiques des DAPP ont fait intervenir les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Vraisemblablement, cette première étude a permis de démontrer la capacité des DAPP à amoindrir le SOx et à réduire l’inflammation, deux processus étroitement impliqués dans les MII. Dans la deuxième étape de mon doctorat, nous avons voulu comparer les résultats de DAPP à ceux des polyphénols dérivant de la canneberge qui est considérée par la communauté scientifique comme le fruit ayant le plus fort potentiel antioxydant. À cette fin, nous avons caractérisé l’effet des composés polyphénoliques de la canneberge (CPC) sur le SOx, la défense antioxydante et l’inflammation au niveau intestinal tout en définissant leur métabolisme intraluminal. Les différents CPC ont été séparés selon leur poids moléculaire par chromatographie et leurs structures chimiques ont été identifiées par LC-MS. Suite à une pré-incubation des cellules Caco-2/15 avec les extraits CPC (250 µg/mL), le Fe/Asc et la LPS ont été administrés comme inducteurs du SOx et de l’inflammation, respectivement. La caractérisation globale des CPC a révélé que les acides phénoliques composaient majoritairement l’extrait de canneberge de petit poids moléculaire (LC) alors que les flavonoïdes et les procyanidines dimériques/trimériques représentaient l’extrait de poids moléculaire moyen (MC) tout en laissant les procyanidines oligo et polymériques à l’extrait de haut poids moléculaire (HC). Les CPC ont permis de restaurer la plupart des perturbations engendrées dans les Caco-2/15 par le Fe/Asc et le LPS. Les CPC exhibaient le potentiel d’abaisser les niveaux de MDA, de corriger la composition des acides gras polyinsaturés n-3 et n-6, d’augmenter l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, GPx et CAT) et d’élever l’expression de Nrf2 et PGC1α. En outre, les CPC pouvaient aussi réduire les niveaux élevés des protéines inflammatoires COX-2, TNF-α et IL-6 ainsi que la production des PGE2 par un mécanisme impliquant le NF-κB. Au niveau mitochondrial, les procyanidines oligomériques ont réussi à corriger les dysfonctions reliées à la production d’énergie (ATP), l’apoptose (Bcl-2, Cyt C et AIF) et le statut des facteurs de transcription mitochondriaux (mtTFA, mtTFB1, mtTFB2). Dans le but de bien comprendre les mécanismes d’action des CPC, nous avons défini par LC-MS les composés polyphénoliques qui ont été transportés ou absorbés par l’entérocyte. Nos analyses soulignent le transport (i) des acides cinnamiques et benzoïques (LC); (ii) la quercétine glycosylée et conjuguée et les procyanidines dimériques de type A (MC); et (iii) l’épicatéchine et les procyanidines oligomériques (HC). Les processus de métabolisation (méthylation, glucuronidation et sulfatation) au niveau de l’entérocyte ont probablement permis le transport de ces CPC surtout sous leur forme conjuguée. Les procyanidines oligomériques ayant un degré de polymérisation supérieur à 2 (HC) ont semblé adhérer aux cellules Caco-2/15. L’épicatéchine suivi par les procyanidines dimériques de type A ont été trouvés majoritaires au niveau des mitochondries. Même si nous ignorons encore l’action biologique de chaque composé polyphénolique, nous pouvons suggérer que leurs effets combinatoires exercent des fonctions antioxydantes, anti-inflammatoires et mitochondriales dans le modèle intestinal Caco-2/15. Dans une troisième étape, nous avons procédé à l’évaluation des aspects préventifs et thérapeutique des DAPP tout en sondant les mécanismes sous-jacents dans une étude préclinique. À cette fin, nous avons exploité le modèle de souris avec colite expérimentale provoquée par le Dextran Sulfate de Sodium (DSS). L’induction de l’inflammation intestinale chez la souris C57BL6 a été effectuée par l’administration orale de DSS à 2.5% pendant 10 jours. Des doses physiologiques et supra-physiologiques de DAPP (200 et 400 mg/kg/j, respectivement) ont été administrées par gavage pendant 10 jours pré- et post-DSS. L’inflammation par le DSS a provoqué une perte de poids, un raccourcissement du côlon, le décollement dystrophique de l’épithélium, l’exulcération et les infiltrations de cellules mono et polynucléaires au niveau du côlon. De plus, le DSS a induit une augmentation de la peroxidation lipidique, une régulation à la baisse des enzymes antioxydantes, une expression protéique à la hausse de la myéloperoxidase (MPO), du COX-2 et de la production des PGE2. Par ailleurs, les DAPP ont permis de corriger ou du moins d’alléger la plupart de ces anomalies en situation préventive ou thérapeutique, en plus d’abaisser l’expression protéique de NF-κB et des cytokines inflammatoires (TNF-a et l’IL-6) tout en stimulant les facteurs de transcription antioxydants (Nrf-2, PGC1α). Conséquemment, les polyphénols des DAPP ont exhibé leur puissant pouvoir antioxydant et anti-inflammatoire au niveau intestinal dans un modèle in vivo. Leurs actions sont associées à la régulation des voies de signalisation cellulaire et des changements dans la composition du microbiote. Ces trois projets de recherche permettent d’envisager l’évaluation des effets préventifs et thérapeutiques des DAPP cliniquement chez les patients avec des désordres inflammatoires de l’intestin.