Diversion of intestinal flow decreases the numbers of interleukin 4 secreting and interferon gamma secreting T lymphocytes in small bowel mucosa.

BACKGROUND/AIMS: The intestinal immune system faces large amounts of antigens, and its regulation is tightly balanced by cytokines. In this study, the effect of intestinal flow diversion on spontaneous secretion of interleukin (IL)-4 and interferon (IFN)- gamma was analysed. METHODS: Eight patients (two with Crohn's disease, four with ulcerative colitis, and two with previous colon cancer) carrying a double lumen small bowel stoma after a total colectomy procedure were included in the study. For each patient, eight biopsy samples were taken endoscopically from both the diverted and non-diverted part of the small bowel. Intraepithelial lymphocytes (IELs) and lamina propria lymphocytes (LPLs) were isolated separately and assayed for numbers of cells spontaneously secreting IL-4 and/or IFN-gamma by an ELISPOT technique. RESULTS: Compared with the non-diverted mucosa, a significant decrease in the number of spontaneously IFN-gamma secreting CD3 lymphocytes was observed in the diverted small bowel mucosa among both IELs (p = 0.008) and LPLs (p = 0.007). The same results, although less significant, were obtained for IL-4, especially in LPLs (p = 0.01). CONCLUSION: The intestinal content influences the spontaneous secretion of IFN-gamma and IL-4 by intestinal lymphocytes. These results could help to elucidate the anti-inflammatory role of split ileostomy in patients suffering from inflammatory bowel diseases.

Efeitos do espaço de alojamento e da idade sobre desenvolvimento, integridade e proteção da mucosa intestinal de frangos de corte

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

Efeitos de fontes protéicas na dieta sobre a morfologia intestinal e o desenvolvimento pancreático de leitões recém-desmamados

Objetivou-se neste trabalho analisar os efeitos do uso de hidrolisado protéico do conteúdo celular de levedura (HPCCL), da proteína isolada de soja (PIS), do hidrolisado protéico de mucosa intestinal de suínos (HPMIS) e do leite em pó integral em substituição parcial ao farelo de soja sobre a morfologia do intestino delgado e o desenvolvimento pancreático de leitões aos 7 e 14 dias pós-desmame. Foram utilizados 44 leitões desmamados aos 21 dias de idade, com peso de 5,5 ± 0,6 kg, alimentados desde o desmame com as seguintes dietas isonutritivas: FS - ração à base de milho e farelo de soja; LPI - ração FS + leite em pó integral; LPI+HPMIS - ração LPI mais HPMIS; LPI+PIS - ração LPI mais PIS; LPI+HPCCL- ração LPI mais HPCCL. Os tratamentos não influenciaram a morfologia intestinal dos leitões, evidenciando que nenhuma das fontes protéicas utilizadas foi capaz de minimizar os efeitos deletérios da mudança da alimentação sobre a vilosidade intestinal. Os animais alimentados com LPI+PIS e LPI+HPMIS apresentaram, aos sete dias pós-desmame, o maior desenvolvimento pancreático. Concluiu-se, portanto, que todas as fontes protéicas estudadas foram igualmente adequadas para a formulação de dietas de desmame.

Hidrolisados protéicos de mucosa intestinal, levedura e proteína isolada de soja em dietas com leite em pó integral para leitões desmamados

Avaliou-se o efeito da substituição parcial do farelo de soja (FS) por hidrolisado protéico do conteúdo celular de levedura (HPCCL), proteína isolada de soja (PIS) ou hidrolisado protéico de mucosa intestinal de suínos (HPMIS) em dietas com leite em pó integral (LPI) sobre o desempenho, os níveis séricos de uréia e a incidência de diarréia em leitões desmamados. Foram utilizados 40 leitões desmamados aos 21 dias de idade (20 machos castrados e 20 fêmeas), distribuídos em delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos (dietas) e oito repetições. As dietas foram fornecidas em três fases, de acordo com a idade dos animais: fase pré-inicial 1 (21 aos 35 dias de idade): dieta à base de milho e farelo de soja (FS); dieta com 15,0% LPI; dieta com 15,0% LPI + 3,5% HPMIS; dieta com 15,0% LPI + 5,0% de PIS; dieta com 15,0% LPI + 5,0% HPCCL. Na fase pré-inicial 2 (36 aos 49 dias de idade), foi mantida a dieta à base de milho e farelo de soja e o LPI foi reduzido para 7,5% em todas as dietas, o HPMIS para 1,5%, a PIS para 4% e o HPCCL foi mantido em 5%. Na fase inicial (50 aos 70 dias de idade), foi mantida a dieta à base de milho e farelo de soja, o LPI foi retirado de todas as dietas e os animais que nas fases pré-inicial 1 e 2 foram alimentados com as dietas contendo LPI e LPI + HPMIS passaram a ser alimentados com a dieta à base de milho e farelo de soja; a PIS foi reduzida para 3% e o HPCCL para 2,5%. No período de 21 a 35 dias, a dieta LPI + PIS proporcionou maior ganho diário de peso e melhor conversão alimentar. Nas fases seguintes, não houve diferença no desempenho entre as dietas. Até cinco dias após o desmame, os animais alimentados com as rações FS e LPI + PIS apresentaram menor índice de diarréia. Os níveis séricos de uréia não foram influenciados pelas dietas. A utilização de PIS, HPMIS e HPCCL em dietas complexas contendo leite em pó pode consistir em alternativa biologicamente viável em dietas para leitões.

Nucleotídeos na dieta de frangos de corte e seus efeitos sobre taxa de turnover da mucosa intestinal antes e após lesões causadas por coccidiose

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

Anti-inflammatory intestinal activity of Abarema cochliacarpos (Gomes) Barneby & Grimes in TNBS colitis model

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The ultrastructure of the intestinal epithelium in Oreochromis niloticus on a diet with different concentrations of zinc

The effects of diets with variable zinc levels on the midgut epithelial cells were studied in Oreochromis niloticus L. One hundred and twenty fry of tilapia were apportioned into 4 experimental groups (I, II, III and IV groups), with 30 fish in each treatment, 5 replicate aquaria per treatment containing 6 fish each. The animals of the 4 groups were fed with isonitrogenous (30% crude protein) and isoenergetic (3000 Kcal/Kg of digestible energy) diets with increasing quantities of zinc (44.59; 149.17; 309.93; 599.67 mg Zn/kg of diet), twice a day, for 93 days. Three fish from each group were sacrificed at 36, 66 and 93 days and samples of midgut were removed for ultrastructural analysis. After 93 days of treatment, 3 animals of each experimental group were used for the analysis of zinc concentration by atomic absorption spectrophotometry. The comparative relative index (CRI) revealed that the animals in groups II, III and IV contained, respectively, 1.99%, 34.67% and 22.78% more zinc than the mean concentration in animals from group I. The ultrastructural analysis showed enterocytes with swelling of smooth surfaced endoplasmic reticulum and dilated mitochondria with variable matrix rarefaction and cristae number reduction in the fish exposed to 599.67 mg Zn/Kg of diet at 66 and 93 days of treatment.

Avaliação histopatológica e imunológica da mucosa intestinal de aves tratadas com Lactobacillus spp. desfiadas com Salmonella Enteritidis

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

Influência da suplementação de glutamina sobre o desempenho zootécnico e morfometria intestinal de frangos de corte criados em diferentes temperaturas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Cytokine synthesis by intestinal intraepithelial lymphocytes. Both gamma/delta T cell receptor-positive and alpha/beta T cell receptor-positive T cells in the G1 phase of cell cycle produce IFN-gamma and IL-5

Murine intestinal intraepithelial lymphocytes (IEL) have been shown to contain subsets of alpha/beta TCR+ and gamma/delta TCR+ T cells that spontaneously produce cytokines such as IFN-gamma and IL-5. We have now determined the nature and cell cycle stage of these cytokine-producing T lymphocytes in EIL by using IFN-gamma- and IL-5-specific ELISPOT assay, cytokine-specific mRNA-cDNA dot-blot hybridization and polymerase chain reaction, and flow cytometry (FACS) for DNA analysis. When CD3+ T cells from IEL of normal C3H/HeN mice were separated into low and high density fractions by discontinuous Percoll gradients, IFN-gamma and IL-5 spot-forming cells were only found in the former population. Analysis of mRNA for these cytokines by both IFN-gamma- and IL-5-specific dot-blot hybridization and polymerase chain reaction revealed that higher levels of message for IFN-gamma and IL-5 were also seen in the low density fraction. However, cell cycle analysis of these two fractions by FACS using propidium iodide showed a similar pattern of cell cycle stages in both low and high density populations (G0 + G1 approximately 96 to 98% and S/G2 + M approximately 2 to 4%). Finally, mRNA from gamma/delta TCR+ and alpha/beta TCR+ T cells in both low and high density fractions of IEL were analyzed for IFN-gamma and IL-5 message by polymerase chain reaction. After 35 cycles of amplification, both gamma/delta TCR+ and alpha/beta TCR+ T cells in the low density fraction expressed higher levels of message for these two cytokines when compared with the high density population. These results have now shown that both gamma/delta and alpha/beta TCR+ IEL can be separated into low and high density subsets and both fractions possess a similar stage of cell cycle. However, only the low density cells (in G1 phase) of both gamma/delta and alpha/beta TCR types possess increased cytokine-specific mRNA and produce the cytokines IFN-gamma and IL-5. Our results suggest that alpha/beta TCR+ and gamma/delta TCR+ IEL can produce cytokines without cell proliferation.

Efeito da suplementação dietética com L-glutamina na sepse abdominal induzida em rato

Após o estímulo deflagrador de um trauma ou infecção, a liberação de citocinas na circulação sanguínea desempenha um importante papel efetor e também modulador da resposta imune sistêmica. Essas citocinas podem ser pró-inflamatórias, que estimulam a liberação de diversos tipos celulares e de outras citocinas, como fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α), interleucina 1 (IL-1), IL-2, IL-6, IL-8, IL-12 e interferon-gama (INF-); ou citocinas com efeitos antiinflamatórios, que inibem o processo inflamatório, em parte pela redução da produção de diversas citocinas que regulam positivamente a resposta, minimizando o comprometimento orgânico resultante, como IL-4, IL-10, IL-13. A L-glutamina é o aminoácido mais abundante no organismo, com importante papel no metabolismo protéico. Sua ação trófica sobre a mucosa do intestino delgado é bastante conhecida, o que o torna componente essencial para a manutenção estrutural e funcional do intestino. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da suplementação dietética com L-glutamina na modulação da resposta inflamatória em animais submetidos a sepse abdominal induzida por ligadura e perfuração cecal. Foram utilizados 24 ratos Wistar machos adultos, com peso inicial entre 200 e 230 g, distribuídos em três grupos, cada um com oito animais, da seguinte forma: grupo I (controle) submetidos a operação simulada (laparotomia e manipulação de alças intestinais); grupo II submetidos a laparotomia, com indução de sepse abdominal; e grupo III receberam suplementação dietética com L-glutamina por sete dias e, após, foram submetidos a indução de sepse abdominal. Foram coletadas amostras sanguíneas de todos os animais antes (tempo 0) e duas e quatro horas (tempos 1 e 2) após a indução da sepse abdominal. Foram verificados o número de leucócitos, a dosagem da concentração plasmática de citocinas pró- e antiinflamatórias (INF-γ, IL-6 e IL-10) e análise microbiológica de líquido peritoneal. A glicemia apresentou aumento significativo em todos os grupos, comparando-os ao início e ao final do experimento (p<0,05). No que concerne à IL-10, observou-se aumento significativo nos animais do grupo III entre os tempos 0 e 2, e entre os tempos 1 e 2 (p=0,0331 e p=0,0155, respectivamente). Não se observou qualquer outra diferença ao serem analisadas as demais citocinas (IFN- e IL-6), em todos os grupos e em todos os momentos analisados. Nossos achados sugerem que a suplementação dietética com L-glutamina em animais submetidos à indução de sepse abdominal com modelo CLP parece potencializar a resposta antiinflamatória, aumentando a concentração plasmática de IL-10, enquanto as concentrações de INF-γ e IL-6 não apresentaram variação significativa.

Efeito da L-Arginina e Glicina na parede do cólon irradiado Estudo experimental em ratos

A radioterapia é amplamente utilizada no tratamento de tumores pélvicos, incluindo os de bexiga, intestino e reto. Ela apresenta efeitos danosos, notadamente em tecidos que apresentam intensa renovação celular, sendo a mucosa intestinal altamente susceptível. Nesse contexto, a suplementação dietética com aminoácidos tem se mostrado uma terapia promissora para minimizar este dano. O objetivo desse estudo foi determinar o efeito da suplementação dietética com os aminoácidos L-arginina e glicina na estrutura da parede do cólon de ratos submetidos a irradiação abdominal. Quarenta ratos Wistar machos adultos foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos, cada um com dez animais: I controle não irradiado e sem suplementação de aminoácidos; II controle irradiado e sem suplementação de aminoácidos; III irradiado e suplementado com L-arginina; IV irradiado e suplementado com glicina. O período de suplementação dietética foi de 14 dias, com a irradiação ocorrendo no 8. dia do experimento. A análise estereológica mostrou que a irradiação provocou diminuição do volume total da parede colônica dos animais dos grupos II e III em relação aos animais saudáveis, mas não dos ratos que receberam suplementação de glicina. A camada mucosa dos animais irradiados de todos os grupos diminuiu quando comparada com os ratos saudáveis não irradiados. Os animais irradiados que não receberam suplementação de aminoácido apresentaram diminuição da camada muscular da mucosa, quando comparados com os grupos I e IV, e o grupo de ratos suplementados com glicina apresentou aumento significativo da camada submucosa em relação aos grupos I e II. Os animais do grupo III mostraram diminuição da camada muscular própria em comparação aos grupos I e IV. A suplementação com L-arginina foi eficaz na manutenção do volume parcial do epitélio da camada mucosa. Nossos resultados sugerem que a suplementação de glicina apresentou efeitos superiores ao da suplementação com L-arginina na estrutura da parede colônica, haja vista que foi capaz de manter a espessura da parede e a superfície epitelial da mucosa, enquanto a Larginina foi capaz de manter o volume parcial do epitélio e a superfície epitelial, mas não o volume total da parede intestinal.

Elevated C-peptide and insulin predict increased risk of colorectal adenomas in normal mucosa.

BACKGROUND: Lower concentrations of the insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1) and elevated concentrations of insulin or C-peptide have been associated with an increase in colorectal cancer risk (CRC). However few studies have evaluated IGFBP-1 and C-peptide in relation to adenomatous polyps, the only known precursor for CRC. METHODS: Between November 2001 and December 2002, we examined associations between circulating concentrations of insulin, C-peptide, IGFBP-1 and apoptosis among 190 individuals with one or more adenomatous polyps and 488 with no adenomatous polyps using logistic regression models. RESULTS: Individuals with the highest concentrations of C-peptide were more likely to have adenomas (OR = 2.2, 95% CI 1.4-4.0) than those with the lowest concentrations; associations that appeared to be stronger in men (OR = 4.4, 95% CI 1.7-10.9) than women. Individuals with high insulin concentrations also had a higher risk of adenomas (OR = 3.5, 95% CI 1.7-7.4), whereas higher levels of IGFBP-1 were associated with a reduced risk of adenomas in men only (OR = 0.3, 95% CI 0.1-0.7). Overweight and obese individuals with higher C-peptide levels (>1(st) Q) were at increased risk for lower apoptosis index (OR = 2.5, 95% CI 0.9-7.1), an association that remained strong in overweight and obese men (OR = 6.3, 95% CI 1.0-36.7). Higher levels of IGFBP-1 in overweight and obese individuals were associated with a reduced risk of low apoptosis (OR = 0.3, 95% CI 0.1-1.0). CONCLUSIONS: Associations between these peptides and the apoptosis index in overweight and obese individuals, suggest that the mechanism by which C-peptide could induce adenomas may include its anti-apoptotic properties. This study suggests that hyperinsulinemia and IGF hormones predict adenoma risk, and that outcomes associated with colorectal carcinogenesis maybe modified by gender.

Human Non-neutralizing HIV-1 Envelope Monoclonal Antibodies Limit the Number of Founder Viruses during SHIV Mucosal Infection in Rhesus Macaques.

HIV-1 mucosal transmission begins with virus or virus-infected cells moving through mucus across mucosal epithelium to infect CD4+ T cells. Although broadly neutralizing antibodies (bnAbs) are the type of HIV-1 antibodies that are most likely protective, they are not induced with current vaccine candidates. In contrast, antibodies that do not neutralize primary HIV-1 strains in the TZM-bl infection assay are readily induced by current vaccine candidates and have also been implicated as secondary correlates of decreased HIV-1 risk in the RV144 vaccine efficacy trial. Here, we have studied the capacity of anti-Env monoclonal antibodies (mAbs) against either the immunodominant region of gp41 (7B2 IgG1), the first constant region of gp120 (A32 IgG1), or the third variable loop (V3) of gp120 (CH22 IgG1) to modulate in vivo rectal mucosal transmission of a high-dose simian-human immunodeficiency virus (SHIV-BaL) in rhesus macaques. 7B2 IgG1 or A32 IgG1, each containing mutations to enhance Fc function, was administered passively to rhesus macaques but afforded no protection against productive clinical infection while the positive control antibody CH22 IgG1 prevented infection in 4 of 6 animals. Enumeration of transmitted/founder (T/F) viruses revealed that passive infusion of each of the three antibodies significantly reduced the number of T/F genomes. Thus, some antibodies that bind HIV-1 Env but fail to neutralize virus in traditional neutralization assays may limit the number of T/F viruses involved in transmission without leading to enhancement of viral infection. For one of these mAbs, gp41 mAb 7B2, we provide the first co-crystal structure in complex with a common cyclical loop motif demonstrated to be critical for infection by other retroviruses.

Targeting of secretory IgA to Peyer's patch dendritic and T cells after transport by intestinal M cells.

In addition to being instrumental to the protection of mucosal epithelia, secretory IgA (SIgA) adheres to and is transported by intestinal Peyer's patch (PP) M cells. The possible functional reason for this transport is unknown. We have thus examined in mice the outcome of SIgA delivered from the intestinal lumen to the cells present in the underlying organized mucosa-associated lymphoreticular tissue. We show selective association of SIgA with dendritic cells and CD4(+) T and B lymphocytes recovered from PP in vitro. In vivo, exogenously delivered SIgA is able to enter into multiple PP lining the intestine. In PP, SIgA associates with and is internalized by dendritic cells in the subepithelial dome region, whereas the interaction with CD4(+) T cells is limited to surface binding. Interaction between cells and SIgA is mediated by the IgA moiety and occurs for polymeric and monomeric molecular forms. Thus, although immune exclusion represents the main function of SIgA, transport of the Ab by M cells might promote Ag sampling under neutralizing conditions essential to the homeostasis of mucosal surfaces.