Qualidade da imagem nas pacientes com suspeita de Endometriose infiltrada profunda : comparação entre a ultrassonografia transvaginal antes e após a realização do preparo retal

Comparar a qualidade da imagem entre a ultrassonografia transvaginal sem preparo intestinal e após preparo intestinal nas pacientes com suspeita de endometriose infiltrativa profunda do compartimento posterior e avaliar do grau de desconforto das pacientes em relação ao preparo intestinal. Estudo transversal com dados coletados prospectivamente, incluindo 39 pacientes com suspeita clínica de endometriose do compartimento posterior do ambulatório de Endometriose do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), no Rio de Janeiro. As pacientes foram submetidas à ultrassonografia transvaginal (USTVG) sem preparo intestinal prévio, seguido de nova USTVG uma hora após realização do enema retal. Os vídeos dos exames gravados foram editados, com ênfase na avaliação do compartimento posterior, com interesse na identificação do nódulo retrocervical e do retossigmóide. Foram graduados conforme a qualidade da imagem pelo examinador e por um radiologista (ambos mascarados), que marcaram uma nota de 0 a 10, usando a escala analógica visual. Restaram apenas 26 pacientes. Em relação ao desconforto devido a realização do enema retal, todas pacientes (100%) relataram apenas um desconforto discreto. Conforme a opção escolhida pelos avaliadores em relação ao melhor método, eles concordaram em 13 (50%) pacientes que a ultrassonografia transvaginal com preparo retal é melhor. Foi usado o teste não-paramétrico de Wilcoxon para amostras dependentes. O p-valor obtido foi de 0.042, considerado significativo (abaixo de 0.05). Isto significa que a realização do enema retal antes da realização da ultrassonografia transvaginal proporcionou uma qualidade melhor na avaliação dos nódulos. A diferença entre as avaliações com e sem preparo retal é maior nos nódulos menores que 2cm, porque encontramos a diferença de 1,1 entre os valores das medianas dos dois tipos de exames. Nos nódulos maiores que 2cm, a diferença encontrada foi de apenas 0,65. A realização do enema retal previamente à realização da ultrassonografia transvaginal no diagnóstico do nódulo endometriótico mostra uma melhora discretamente significativa na qualidade da imagem, comparativamente a não realização de preparo intestinal prévio. Somente nos casos onde o nódulo era menor que 2 cm, foram encontrados valores estatisticamente significativos com o preparo retal. O enema retal causa discreto desconforto, porém isto não parece ser um fator limitante na realização da ultrassonografia com preparo intestinal.

Composição corporal em pacientes com doença inflamatória intestinal: antropometria versus bioimpedância

A Doença Inflamatória Intestinal (DII) é uma desordem caracterizada pela inflamação difusa do trato gastrointestinal. Os dois principais tipos de DII são a Retocolite Ulcerativa (RCU) e a Doença de Crohn (DC) e ambas cursam com alterações no estado nutricional (EN). O objetivo deste estudo foi comparar a composição corporal, obtida por meio de diferentes métodos, em pacientes com DC e RCU em atendimento ambulatorial, avaliando possíveis diferenças nos grupos de doentes entre si e quando comparados a indivíduos saudáveis. Foi realizado um estudo transversal incluindo 101 pacientes com DII, sendo 50 com DC (GDC) e 51 com RCU (GRCU), além de 35 indivíduos saudáveis (GCON), selecionados no Ambulatório do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Informações sócio-demográficas e pessoais, como prática de exercício físico, tabagismo, doenças pregressas e procedimentos cirúrgicos prévios foram coletadas. A avaliação antropométrica consistiu de: peso; altura; circunferências do braço, da cintura e do quadril; circunferência muscular do braço (CMB) e pregas cutâneas do tríceps, bíceps, peitoral, axilar, subescapular, suprailíaca, supraespinhal, abdominal, perna e coxa. O percentual de gordura corporal (% GC) foi estimado a partir de equações que utilizam o somatório de pregas cutâneas e por meio de bioimpedância elétrica (BIA). Para estimar o percentual de gordura subcutânea foi utilizado o somatório de dez dobras. As variáveis laboratoriais analisadas foram: hemograma completo, proteínas totais, albumina, globulina, velocidade de hemossedimentação e proteína C reativa. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o software STATA versão 10.0. A classificação do EN, por meio do índice de massa corporal (IMC), evidenciou baixa prevalência de desnutrição nos três grupos avaliados. Ao analisar diretamente as medidas antropométricas de peso e IMC, observou-se que os pacientes com DC apresentaram valores significativamente menores do que os indivíduos do grupo controle. A avaliação da CMB mostrou que os pacientes do GDC e GRCU apresentaram depleção de massa magra em comparação aos indivíduos do GCON, porém sem apresentar diferenças entre os dois grupos de pacientes com DII. Em relação ao %GC obtido por BIA não foram verificadas diferenças entre os três grupos de estudo. Ao se verificar o %GC com a utilização das fórmulas de Peterson, Durnin & Womersley e Jackson & Pollock (que utiliza o somatório de três dobras) observou-se que os pacientes com DC apresentaram tecido adiposo significativamente depletado em relação aos indivíduos do GCON e do GRCU. Ao compararmos os %GC obtidos por diferentes métodos de estimativa, observou-se que as equações de Jackson & Pollock (que utilizam o somatório de três e sete dobras) apresentaram resultados significativamente menores quando comparados aos das equações de Peterson e Durnin & Womersley, nos dois grupos de pacientes. Os níveis séricos de proteínas totais e albumina, e a contagem total de hemácias foram menores nos indivíduos com DC quando comparados aos indivíduos do grupo controle e/ou aos indivíduos do grupo com RCU. Os pacientes com DC apresentaram comprometimento importante do EN em comparação aos pacientes com RCU e, notadamente, em relação aos indivíduos saudáveis.

Estudo dos polimorfismos C1236T, G2677T e C3435T do gene MDR1 em pacientes portadores de doenças inflamatórias intestinais

Estudos recentes têm avaliado a presença de polimorfismos do gene multidroga resistente 1 (MDR1), que codifica o transportador de membrana de efluxo chamado de P-glicoproteína, seu potencial papel na suscetibilidade das doenças inflamatórias intestinais (DII) e suas possíveis correlações com aspectos clínicos das DII. Dados conflitantes podem resultar da análise genética de populações distintas. Investigamos se os polimorfismos do gene MDR1 estão associados com as DII em população do sudeste do Brasil e suas possíveis correlações com fenótipos, atividade de doença, resposta ao tratamento e efeitos colaterais. Como métodos, a presente pesquisa trabalhou com 146 pacientes com Doença de Crohn (DC) e 90 com Retocolite Ulcerativa Idiopática (RCUI), que foram recrutados através de critérios diagnósticos estabelecidos. Os polimorfismos do MDR1 mais comumente descritos na literatura, C1236T, G2677T e C3435T, foram avaliados por PCR. As frequências genotípicas de pacientes com RCUI e DC foram analisadas na população de estudo. Associações de genótipo-fenótipo com características clínicas foram estabelecidas e riscos estimados para as mutações foram calculados. Nenhuma diferença significativa foi observada nas freqüências genotípicas para os polimorfismos G2677T/A e C3435T do MDR1 na DC ou na RCUI. O polimorfismo C1236T foi significativamente mais comum na DC do que na RCUI (p = 0,036). Na RCUI foram encontrados mais homens nos polimorfismos C1236T e G2677T no grupo de heterozigotos. Foram encontradas associações significativas entre o polimorfismo C3435T do gene MDR1 em pacientes com fenótipo estenosante na DC (OR: 3,16, p = 0,036), em oposição ao comportamento penetrante (OR: 0,31, p = 0,076). Na DC, associações positivas também foram encontradas entre o polimorfismo C3435T, à atividade moderada/severa da doença (OR: 3,54, p = 0,046), e à resistência / refratariedade ao corticosteróide (OR: 3,29, p = 0,043) nos homozigotos polimórficos. Nenhuma associação significativa foi encontrada entre os polimorfismos do MDR1 e categorias fenotípicas, atividade de doença ou resposta ao tratamento da RCUI. Em conclusão, os resultados do presente estudo sugerem que os polimorfismos do gene MDR1 poderiam estar implicados na susceptibilidade a DC e no seu fenótipo estenosante, como também estarem associados com uma resposta inadequada ao tratamento em um grupo de pacientes com DC. A forte relação com a DC suporta a existência de papéis adicionais para o MDR1 em mecanismos específicos subjacentes na patogênese da DC, como o controle da microbiota intestinal, mediação e regulação da fibrose. Além disso, compreender os efeitos de vários fármacos associados a estas variantes do MDR1 pode contribuir para a prescrição personalizada de regimes terapêuticos.

Polimorfismos do gene da tiopurina metiltransferase (TPMT) em pacientes com doenças inflamatórias intestinais: avaliação da prevalência e correlação com efeitos colaterais

A azatioprina e a 6 mercaptopurina (6-MCP) são drogas muito utilizada no tratamento das doenças inflamatórias intestinais (DII), porém estão associadas a vários efeitos colaterais. A determinação prévia do genótipo da tiopurina metiltransferase (TPMT) pode identificar pacientes de maior risco de toxicidade a droga. Os objetivos deste estudo foram avaliar a prevalência dos polimorfismos do gene da TPMT em pacientes com DII acompanhados no Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) da UERJ, comparando com a prevalência em outras populações e correlacionar a presença desses polimorfismos com a toxicidade às drogas. Foram avaliados 146 pacientes com doença de Crohn (DC) e 73 com retocolite ulcerativa idiopática (RCUI). A pesquisa dos principais genótipos da TPMT (*2, *3, *3C) foi realizada por técnicas de PCR (alelo específico e RFLP). Os achados clínicos foram correlacionados com a genotipagem e avaliados por análises multivariadas. Dentre os pacientes que estavam em uso de azatioprina, 14 apresentaram pancreatite ou elevação de enzimas pancreáticas, 6 apresentaram hepatoxicidade e 2 evoluíram com neutropenia. Os polimorfismos do gene da TPMT foram observados em 37 dos 219 pacientes (8 foram heterozigotos para o genótipo *2, 11 heterozigotos para *3A e 18 foram heterozigotos para o polimorfismo *3C). Não foi observado nenhum homozigoto polimórfico. Uma correlação positiva foi observada entre a elevação de enzimas pancreáticas e os genótipos *2 e *3C. A prevalência dos polimorfismos neste estudo (16,89%) foi maior que a descrita para população caucasiana e em outros estudos brasileiros. Apesar do predomínio do genótipo *3C, não houve ocorrência exclusiva de um polimorfismo, conforme observado em outras populações. A população brasileira devido à sua miscigenação têm características genotípicas próprias diferentes do outros países do mundo. Dois polimorfismos da TPMT (*2 e *3C) estiveram associados à toxicidade ao uso da azatioprina em pacientes com DII no sudeste do Brasil. O teste genético pode auxiliar na escolha da melhor droga e na dose ideal para os pacientes portadores de DII antes do início do tratamento.

Estudo multicêntrico nacional para avaliação da incidência de autoanticorpos e eventos adversos em pacientes com diferentes enfermidades em uso de infliximabe

Introdução: O infliximabe é um anticorpo monoclonal quimérico que inibe o fator de necrose tumoral, sendo usado em doenças autoimunes e/ou inflamatórias, tais como a artrite reumatóide (AR), a espondilite anquilosante (EA), a psoríase e a artrite psoriásica (AP) e as doenças inflamatórias intestinais (DII). Objetivos: Avaliar se o infliximabe induz à formação de autoanticorpos e verificar a ocorrência de eventos adversos, sobretudo o lúpus induzido por este medicamento. Metodologia: Trata-se de um estudo aberto, prospectivo, de fase IV, onde dosamos os autoanticorpos antes e depois do tratamento (das doenças citadas anteriormente), o qual teve duração mínima de 6 meses (5 infusões). Resultados: No total, 286 pacientes foram avaliados para o fator anti-nuclear (FAN) por imunofluorescência indireta em células Hep2, sendo significativo o aumento de número de indivíduos (p = 0,0001), antes e depois da medicação. Além do FAN, foram dosados, em 146 pacientes, 17 outros autoanticorpos pelo método multiplex, sendo que o anti-DNA de dupla hélice (anti-dsDNA) e o anticardiolipina IgM (aCL IgM) tiveram um aumento significativo (p = 0,003 e 0,0024, respectivamente). Pacientes com AR tiveram uma variação significativa nos títulos do anticorpo anti-proteína citrulinada (ACPA) (antes e depois do tratamento) (p = 0,012). De todos os pacientes avaliados (n = 286), somente 1 (0,35%) apresentou sinais clínicos e laboratoriais de lúpus induzido pelo infliximabe. Conclusão: O estudo demonstrou que o infliximabe interferiu na formação de autoanticorpos (FAN, anti-dsDNA, aCL IgM e ACPA), sendo rara a indução de lúpus pelo medicamento.

Estudo do tempo de trânsito colônico em crianças e adolescentes com constipação intestinal crônica e disfunção do trato urinário inferior

A constipação intestinal e a disfunção do trato urinário inferior são condições associadas e bastante prevalentes na infância e adolescência. Existem múltiplas teorias para explicar essa associação, como: o efeito mecânico do reto cheio sobre a parede e o colo vesical; estimulo de reflexos sacrais a partir do reto distendido, e mais recentemente, a associação entre a bexiga e o reto no sistema nervoso central. Muitas destas crianças e adolescentes apresentam constipação refratária. Esse fato chama a atenção para a possibilidade de existência de uma desordem neuromuscular comum envolvendo o cólon e o trato urinário inferior. O objetivo desse estudo foi avaliar o trânsito colônico de crianças e adolescentes com constipação crônica refratária e sintomas do trato urinário inferior. Foi realizado um estudo observacional com análise transversal, no qual foram incluídos 16 indivíduos com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior, com idades entre sete e 14 anos (média de idade de 9,67 anos). Os participantes foram avaliados utilizando anamnese padrão; exame físico; diário miccional e das evacuações; escala de Bristol; Disfunctional Voiding Scoring System com versão validada para o português; ultrassonografia renal, de vias urinárias e medida de diâmetro retal; urodinâmica, estudo de trânsito colônico com marcadores radiopacos e manometria anorretal. O estudo de trânsito foi normal em três (18,75%) crianças, dez (62,5%) apresentaram constipação de trânsito lento e três (18,75%) obstrução de via de saída. A avaliação urodinâmica estava alterada em 14 das 16 crianças estudadas: dez (76,9%) apresentaram hiperatividade detrusora associada à disfunção miccional, três (23,1%) hiperatividade vesical isolada e um (6,25%) disfunção miccional sem hiperatividade vesical. Ao compararmos constipação de trânsito lento e disfunção do trato urinário inferior, dez (100%) sujeitos com constipação de trânsito lento e três (50%) sem constipação de trânsito lento apresentavam hiperatividade vesical (p=0,036). Sete (70%) sujeitos com constipação de trânsito lento e quatro (66,7%) sem constipação de trânsito lento apresentavam disfunção miccional (p=0,65). Ao compararmos constipação de trânsito lento e a presença de incontinência urinária, esta estava presente em nove (90%) participantes com constipação de trânsito lento e em um (16,7%) sem constipação de trânsito lento (p = 0,008). Quanto à urgência urinária, estava presente em 10 (100%) e três (50%) respectivamente (p = 0,036). O escore do Disfunctional Voiding Scoring System variou de 6 a 21. O subgrupo com constipação de trânsito lento mostrou um escore de Disfunctional Voiding Scoring System significativamente maior que o subgrupo sem constipação de trânsito lento. O presente estudo demonstrou alta prevalência de constipação de trânsito lento em crianças e adolescentes com constipação refratária e sintomas do trato urinário inferior. Este estudo foi pioneiro em demonstrar a associação entre hiperatividade vesical e constipação de trânsito lento e coloca em voga a possibilidade de uma desordem neuromuscular comum, responsável pela dismotilidade vesical e colônica. Futuros estudos envolvendo a motilidade intestinal e vesical são necessários para melhor compreensão do tema e desenvolvimento de novas modalidades terapêuticas.

Doença de Crohn

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

B Cell Activation in Insulin Resistance and Obesity

Our group has demonstrated that inflammatory diseases such as type 2 diabetes (DM), inflammatory bowel disease (IBD), and periodontal disease (PD) are associated with altered B cell function that may contribute to disease pathogenesis. B cells were found to be highly activated with characteristics of inflammatory cells. Obesity is a pre-disease state for cardiovascular disease and type 2 diabetes and is considered a state of chronic inflammation. Therefore, we sought to better characterize B cell function and phenotype in obese patients. We demonstrate that (Toll-like receptor) TLR4 and CD36 expression by B cells is elevated in obese subjects, suggesting increased sensing of lipopolysaccharide (LPS) and other TLR ligands. These ligands may be of microbial, from translocation from a leaky gut, or host origin. To better assess microbial ligand burden and host response in the bloodstream, we measured LPS binding protein (LBP), bacterial/permeability increasing protein (BPI), and high mobility group box 1 (HMGB1). Thus far, our data demonstrate an increase in LBP in DM and obesity indicating increased responses to TLR ligands in the blood. Interestingly, B cells responded to certain types of LPS by phosphorylating extracellular-signal-regulated kinases (ERK) 1/2. A better understanding of the immunological state of obesity and the microbial and endogenous TLR ligands that may be activating B cells will help identify novel therapeutics to reduce the risk of more dangerous conditions, such as cardiovascular disease.

Molecular analysis of virulence mechanisms associated with adherent-invasive Escherichia coli (AIEC)

Crohn's Disease (CD) is a chronic inflammatory bowel disease of unknown etiology. Recent work has shown that a new pathotype of Escherichia coli, Adherent Invasive E. coli (AIEC) may be associated with CD. AIEC has been shown to adhere to and invade epithelial cells and to replicate within macrophages (together this is called the AIEC phenotype). In this thesis, the AIEC phenotype of 84 E. coli strains were determined in order to identify the prevalence of this phenotype within the E. coli genus. This study showed that a significant proportion of E. coli strains (approx. 5%) are capable of adhering to and invading epithelial cells and undergoing intramacrophage replication. Moreover, the results presented in this study indicate a correlation between survival in macrophage and resistance to grazing by amoeba supporting the coincidental evolution hypothesis that resistance to amoebae could be a driving force in the evolution of pathogenicity in some bacteria, such as AIEC. In addition, this study has identified an important regulatory role for the CpxA/R two component system (TCS) in the invasive abilities of AIEC HM605, a colonic mucosa-associated CD isolate. A mutation in cpxR was shown to be defective in the invasion of epithelial cells and this defect was shown to be independent of motility or the expression of Type 1 fimbriae, factors that have been shown to be involved in the invasion of another strain of AIEC, isolated from a patient with ileal CD, called LF82. The CpxA/R TCS responds to disturbances in the cell envelope and has been implicated in the virulence of a number of Gram negative pathogens. In this study it is shown that the CpxA/R TCS regulates the expression of a potentially novel invasin called SinH. SinH is found in a number of invasive strains of E. coli and Salmonella. Moreover work presented here shows that a critical mechanism underpinning AIEC persistence in macrophages is the repair of DNA bases damaged by macrophage oxidants. Together these findings provide evidence to suggest that AIEC are a diverse group of E. coli and possess diverse molecular mechanisms and virulence factors that contribute to the AIEC phenotype. In addition, AIEC may have gone through different evolutionary histories acquiring various molecular mechanisms ultimately culminating in the AIEC phenotype. The gastrointestinal (GI) tract harbors a diverse microbiota; most are symbiotic or commensal however some bacteria have the potential to cause disease (pathobiont). The work presented here provides evidence to support the model that AIEC are pathobionts. AIEC strains can be carried as commensals in healthy guts however, when the intestinal homeostasis is disrupted, such as in the compromised gut of CD patients, AIEC may behave as opportunistic pathogens and cause and/or contribute to disease by driving intestinal inflammation.

Investigation of toll-like receptor tolerance in the regulation of inflammation

Inflammation is a complex and highly organised immune response to microbes and tissue injury. Recognition of noxious stimuli by pathogen recognition receptor families including Toll-like receptors results in the expression of hundreds of genes that encode cytokines, chemokines, antimicrobials and regulators of inflammation. Regulation of TLR activation responses is controlled by TLR tolerance which induces a global change in the cellular transcriptional expression profile resulting in gene specific suppression and induction of transcription. In this thesis the plasticity of TLR receptor tolerance is investigated using an in vivo, transcriptomics and functional approach to determine the plasticity of TLR tolerance in the regulation of inflammation. Firstly, using mice deficient in the negative regulator of TLR gene transcription, Bcl-3 (Bcl-3-/-) in a model of intestinal inflammation, we investigated the role of Bcl-3 in the regulation of intestinal inflammatory responses. Our data revealed a novel role for Bcl-3 in the regulation of epithelial cell proliferation and regeneration during intestinal inflammation. Furthermore this data revealed that increased Bcl-3 expression contributes to the development of inflammatory bowel disease (IBD). Secondly, we demonstrate that lipopolysaccharide tolerance is transient and recovery from LPS tolerance results in polarisation of macrophages to a previously un-described hybrid state (RM). In addition, we identified that RM cells have a unique transcriptional profile with suppression and induction of genes specific to this polarisation state. Furthermore, using a functional approach to characterise the outcomes of TLR tolerance plasticity, we demonstrate that cytokine transcription is uncoupled from cytokine secretion in macrophages following recovery from LPS tolerance. Here we demonstrate a novel mechanism of regulation of TLR tolerance through suppression of cytokine secretion in macrophages. We show that TNF-α is alternatively trafficked towards a degradative intracellular compartment. These studies demonstrate that TLR tolerance is a complex immunological response with the plasticity of this state playing an important role in the regulation of inflammation.

Novel insights into the inflammatory basis of gastrointestinal disease

It has become clear that inflammation is beneficial to man, there are situations though that the inflammatory response causes damage to the host that is harmful to health. When the inflammatory response fails or is too strong, the health of the host is damaged and disease can occur. The implication of intestinal disease caused by an ineffective immune response is of great social and economic burden to society. The overarching purpose of this thesis is to assess inflammatory signalling targets associated with immune mediated disorders such as IBD, IBS and inflammatory liver disease. By assessing these targets and modifying their function I hope to contribute and expand further the pre-existing information on these disorders and improve the therapeutic interventions available in these debilitating conditions. I will assess the role of inflammation in disorders of the GI tract and liver IBD, IBS, hepatic inflammatory injury and furthermore, I will use pharmaceutical agents to activate and suppress components of the immune system. I will examine the inflammatory response in experimental models of disease for IBD and liver injury, I will attempt to alter these pathways using pharmaceutical intervention to delineate the disease causing mechanism that may lead to clinically relevant therapeutic interventions. In regards to IBS, I will attempt to improve the existing knowledge that exists in relation to the pathogenesis of this functional bowel disorder. I will attempt to define a mechanism by which the low grade mucosal inflammation that has been demonstrated by others arises and what this inflammation is induced by. The overall aim of this thesis is to attempt to further understand the mechanisms behind GI and liver disease. Looking at the inflammatory response in these specific conditions and how they can be altered may lead to exciting new therapies for inflammatory conditions in the gastrointestinal tract.

Towards a cognitive neurobiology of brain-gut axis disorders

The past two decades have seen substantial gains in our understanding of the complex processes underlying disturbed brain-gut communication in disorders such as irritable bowel syndrome (IBS) and inflammatory bowel disease (IBD). Despite a growing understanding of the neurobiology of brain-gut axis dysfunction, there is a relative paucity of investigations into how the various factors involved in dysregulating the brain-gut axis, including stress, immune activation and pain, could impact on fundamental brain processes such as cognitive performance. To this end, we proposed a cognitive neurobiology of brain-gut axis dysfunction and took a novel approach to examine how disturbed brain-gut interactions may manifest as altered cognitive performance in IBS and IBD, both cross-sectionally and prospectively. We have demonstrated that, disorders of the brain-gut axis are characterised by stable deficits in specific cognitive domains. Specifically, patients with IBS exhibit a consistent hippocampal mediated visuospatial memory impairment. In addition we have found evidence to suggest a similar visuospatial impairment in IBD. However, our most consistent finding within this population was that patients with Crohn’s disease exhibit impaired selective attention/ response inhibition on the classic Stroop interference test. These cognitive deficits may serve to perpetuate and sustain brain-gut axis dysfunction. Furthermore, this research has shed light on some of the underlying neurobiological mechanisms that may be mediating cognitive dysfunction in IBS. Our findings may have significant implications for the individual who suffers from a brain-gut axis disorder and may also inform future treatment strategies. Taken together, these findings can be incorporated into existing neurobiological models of brain-gut axis dysfunction, to develop a more comprehensive model accounting for the cognitive-neurobiology of brain-gut axis disorders. This has furthered our understanding of disease pathophysiology and may ultimately aid in both the diagnosis and treatment of these highly prevalent, but poorly understood disorders.

Immunomodulatory effects exerted by Lactobacillus salivarius strains on innate immune cells

Despite increased application of commensal bacteria for attempting to improve the symptoms of a variety of inflammatory conditions, including inflammatory bowel diseases, diarrhoea and irritable bowel syndrome, therapeutic approaches that involve live bacteria are hampered by a limited understanding of bacterium-host interactions. Lactobacilli are natural inhabitants of the mammalian gastrointestinal tract and many lactobacilli are regarded as probiotics meaning that they exert a beneficial influence on the health status of their consumers. Modulation of immune responses is a plausible mechanism underlying these beneficial effects. The aim of this thesis was to investigate the effect of 33 Lactobacillus salivarius strains on the production of inflammatory cytokines from a variety of human and mouse immune cells. Induction of immune responses in vitro was shown to be bacterial- and mouse strain-dependent, cell type-dependent, blood donor-dependent and bacterial cell number-dependent. Collectively, these data suggest the importance of a case-by-case selection of candidate strains for their potential therapeutic application. Toll-like receptors (TLRs) recognize microbe-associated molecular patterns (MAMPs) and play a critical role in shaping microbial-specific innate and adaptive immune responses. Following ligand engagement, TLRs trigger a complex network of signalling that culminate in the production of inflammatory mediators. The investigation of the molecular mechanisms underlying the Lb. salivarius-host interaction resulted in the identification of a novel role for TLR2 in negatively regulating TLR4 signalling originated from subcellular compartments within macrophages. Notably, sustained activation of JAK/STAT cascade and M1-signature genes in TLR2-/- macrophages was ablated by selective TLR4 and JAK inhibitors and by absence of TLR4 in TLR2/4-/- cells. In addition, other negative regulators of TLR signalling triggered by Lb. salivarius strains were found to be the adapter molecules TIRAP and TRIF. Understanding negative regulation of TLR signalling may pave the way for the development of novel therapeutics to limit inflammation in multiple diseases.

An investigation into mechanisms of visceral pain in rodents

Visceral pain is a debilitating symptom of irritable bowel syndrome (IBS), a disorder affecting up to 30% of adults. A better understanding of the mechanisms underlying visceral hypersensitivity may facilitate development of more targeted therapies, improving the quality of life of these individuals. The studies performed in this thesis were designed to investigate important factors of visceral pain, including early-life manipulations, genetic predisposition and sex hormones. Maternal separation (MS) consistently reproduces visceral hypersensitivity and altered anxiety-like behaviours in rats, symptoms associated with IBS. It has been found that 5-HT2B receptor antagonism blocks visceral pain but no difference in relative 5-HT2B receptor mRNA expression was found in hippocampus, amygdala and colon. The neuronal activation patterns of prefrontal cortex and amygdala of MS rats were then investigated. MS animals are characterised by differential activation of the prefrontal cortex (anterior cingulate cortex (ACC), infralibic cortex, prelimbic cortex) as well as the central nucleus of the amygdala (CeA). Genetic factors also contribute to pain syndromes such as IBS. We utilised the Wistar Kyoto (WKY) rat, a stress-sensitive strain, as an animal model of brain-gut axis dysfunction. WKY rats have a lower expression of the glutamate transporter EAAT2 and mGlu4 receptor in the ACC. Another early-life factor that can increase susceptibility to functional gastrointestinal symptoms later life is disruption of the gut microbiota, thus early-life antibiotic treatment was used to assess this effect. Antibiotic treatment induced visceral hypersensitivity in adulthood and may be related to observed reductions in spinal cord alpha-2A adrenoreceptor (adra2A) mRNA. Lastly, we investigated sex differences in visceral sensitivity. EAAT1 & 2 mRNA levels are lower in females, potentially increasing glutamatergic concentration at the symaptic level. Moreover, NR1 and NR2B subunits mRNA of NMDA receptor were increased in caudal ACC of females. These findings may account for sex differences in visceral sensitivity.

Invasive fungal infections among organ transplant recipients: results of the Transplant-Associated Infection Surveillance Network (TRANSNET).

BACKGROUND: Invasive fungal infections (IFIs) are a major cause of morbidity and mortality among organ transplant recipients. Multicenter prospective surveillance data to determine disease burden and secular trends are lacking. METHODS: The Transplant-Associated Infection Surveillance Network (TRANSNET) is a consortium of 23 US transplant centers, including 15 that contributed to the organ transplant recipient dataset. We prospectively identified IFIs among organ transplant recipients from March, 2001 through March, 2006 at these sites. To explore trends, we calculated the 12-month cumulative incidence among 9 sequential cohorts. RESULTS: During the surveillance period, 1208 IFIs were identified among 1063 organ transplant recipients. The most common IFIs were invasive candidiasis (53%), invasive aspergillosis (19%), cryptococcosis (8%), non-Aspergillus molds (8%), endemic fungi (5%), and zygomycosis (2%). Median time to onset of candidiasis, aspergillosis, and cryptococcosis was 103, 184, and 575 days, respectively. Among a cohort of 16,808 patients who underwent transplantation between March 2001 and September 2005 and were followed through March 2006, a total of 729 IFIs were reported among 633 persons. One-year cumulative incidences of the first IFI were 11.6%, 8.6%, 4.7%, 4.0%, 3.4%, and 1.3% for small bowel, lung, liver, heart, pancreas, and kidney transplant recipients, respectively. One-year incidence was highest for invasive candidiasis (1.95%) and aspergillosis (0.65%). Trend analysis showed a slight increase in cumulative incidence from 2002 to 2005. CONCLUSIONS: We detected a slight increase in IFIs during the surveillance period. These data provide important insights into the timing and incidence of IFIs among organ transplant recipients, which can help to focus effective prevention and treatment strategies.