Fate of swallowed interleukin 8 and TNF alpha and effect on the wistar rat gut

To evaluate the passage of cytokines through the gastrointestinal tract, we investigated the digestion of interleukin-8 (IL-8) and tumour necrosis factor α (TNFα), in vitro and in vivo, and their propensity to induce intestinal inflammation. We serially immuno-assayed IL-8 and TNFα solutions co-incubated with each of three pancreatin preparations at pH 4.5 and pH 8. We gavaged IL-8, TNFα and marker into 15 Wistar rats, and measured their faecal cytokine concentrations by ELISA and histologically examined their guts. IL-8 immunoreactivity was extinguished by all pancreatin preparations after 1 h of incubation at 37 °C. TNFα concentration progressively fell from 1 to 4 h with all enzyme preparations. Buffer control samples maintained their cytokine concentrations throughout incubation. No IL-8 or TNFα was detected in any rat faecal pellets. There was no significant proinflammatory effect of the gavaged cytokines on rat intestine. IL-8 and TNFα in aqueous solution could well be fully digested in the CF gut when transit time is normal and exogenous enzymes are provided, although cytokines swallowed in viscous sputum may be protected from such digestion. Copyright © 2011 Elsevier B.V. All rights reserved

Influência de polimorfismos nos genes FcγRIIa, CD209, VDR, TNF-α, IL-4, IL-6 e INF-γ na persistência de sintomas clínicos da dengue na fase de covalescença

Diferenças na susceptibilidade do hospedeiro à infecção, na gravidade e na permanência do quadro clínico da doença podem ser atribuídas, em parte, às variações da resposta imune. Estas variações são associadas a polimorfismos de nucleotídeo único (do inglês: single nucleotide polymorphisms - SNPs). Como estudo prévio, foi realizada a caracterização da população geral do Espírito Santo (ES) - Brasil e de uma subpopulação do estado, de origem Pomerana, quanto aos SNPs -131 H/R, -336 A/G, TaqI, -308 A/G, -590 C/T, -174 G/C e +874 A/T nos genes FcγRIIa, CD209, VDR, TNFα, IL-4, IL-6 e INF-γ, respectivamente. Cem indivíduos da Grande Vitória representaram a população geral do ES e 59 indivíduos de Santa Maria de Jetibá representaram a população de origem Pomerana. Como a fase aguda da dengue é bem caracterizada, este estudo objetivou ampliar o conhecimento da fase de convalescença. Noventa e seis indivíduos diagnosticados com dengue sintomática no final de 2012 e início de 2013, no ES, foram acompanhados por 60 dias a partir do início dos sintomas por meio do preenchimento de um questionário clínico e epidemiológico em quatro entrevistas. A persistência de 37 sintomas clínicos da dengue foi avaliada. Para analisar a influência da genética do sistema imunológico do hospedeiro na persistência de sintomas clínicos da dengue na fase de convalescença, foi determinada a associação entre os sete SNPs, para os quais a população do ES foi caracterizada, e a persistência de sintomas. O DNA genômico dos participantes do estudo foi extraído do sangue periférico e a genotipagem dos SNPs foi realizada por reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição (do inglês: polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism - PCR-RFLP) As frequências genotípicas de todos os SNPs encontraram-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg (do inglês: Hardy-Weinberg equilibrium - HWE), com exceção do SNP no gene IL-6. Não houve diferença estatisticamente significante nas frequências genotípicas dos SNPs nos genes FcγRIIa, CD209, VDR, TNF-α e IL-4 entre as duas populações. Diferença estatisticamente significante foi encontrada entre as duas populações nas distribuições genotípicas dos SNPs nos genes IL-6 (p = 0,03) e INF-γ (p = 0,007). Trinta e sessenta dias após o início dos sintomas, 38,5% e 11,5% dos indivíduos com dengue sintomática reportaram ter pelo menos um sintoma clínico da dengue, respectivamente. Dos sintomas analisados, os mais persistentes foram os relacionados à síndrome da fadiga como mialgia, artralgia, astenia e mal-estar, sendo a mialgia o mais frequente. A persistência de sintomas em 30 dias foi associada ao gênero feminino (p = 0,044) e a persistência de sintomas constitucionais foi associada à dengue secundária (p = 0,041). O SNP no gene FcγRIIa, foi associado à persistência de sintomas em 30 dias, no subgrupo de indivíduos com dengue secundária (p = 0,046), sendo a presença do alelo H associada à não persistência de sintomas (p = 0,014). A presença do alelo A do SNP no gene TNF-α foi associada à não persistência de sintomas no subgrupo de indivíduos com dengue secundária (p = 0,025), sendo o genótipo GG associado à persistência de sintomas neurológicos, psicológicos e comportamentais em 30 dias (p = 0,038). A presença do alelo C do SNP no gene IL-6 foi associado à persistência de sintomas dermatológicos em 30 dias (p = 0,005). O perfil genético desses SNPs pode favorecer o estabelecimento de marcadores imunogenéticos associados à fase convalescente da infecção pelo vírus da dengue (do inglês: dengue virus - DENV).

O papel do Fator de Necrose Tumoral Alfa (TNF-alfa) no processo de erosão óssea presente no colesteatoma adquirido da orelha média

O colesteatoma adquirido da orelha média causa erosão óssea, com altas taxas de morbidade e mortalidade. O TNF-alfa (TNF-alfa) lambda uma das principais citocinas envolvidas neste processo. OBJETIVO: Avaliar o papel do TNF-alfa na reabsorsão óssea e a ação dele no colesteatoma. MATERIAL E MÉTODOS: Foi realizado um levantamento e uma revisão crítica da literatura. RESULTADOS: Todos os autores estudados concordam com a importância do TNF-alfa no processo de reabsorção óssea presente no colesteatoma e com o grau de destruição observado. Diferentes trabalhos demonstraram que o TNF-alfa é capaz de provocar erosão óssea, através de diferentes vias de ação. Ele pode estimular a diferenciação e a maturação dos osteoclastos ou, ainda, agir na matriz óssea expondo-a à ação dos osteoclastos. Existe a possibilidade de inibir a ação do TNF-alfa, diminuindo seus efeitos e prevenindo a perda óssea em doenças como a artrite reumatóide. Não existe, entretanto, trabalhos específicos em colesteatoma. Não existe consenso sobre a sua localização. Estas diferenças, provavelmente, ocorrem devido à distribuição dos receptores. CONCLUSÃO: O TNF-alfa, presente no colesteatoma promove a reabsorsão óssea, juntamente com outras citocinas (RANKL e IL-1), estando relacionado com a presença de complicações.

Fatty acids, IL6, and TNFα polymorphisms: an example of nutrigenetics in Crohn's disease

Objectives - The aim of this work was to study the interaction between genetic polymorphisms (single-nucleotide polymorphisms, SNPs) of pro- and anti-inflammatory cytokines and fat intake on the risk of developing Crohn's disease (CD) or modifying disease activity. Methods - Seven SNPs in interleukin 1 (IL1), tumor necrosis factor alpha (TNFalpha), lymphotoxin alpha (LTalpha), and IL6 genes were analyzed in 116 controls and 99 patients with CD. The type of fat intake was evaluated, and the interaction between SNPs and dietary fat in modulating disease activity was analyzed. Results - Individuals who were homozygous for the IL6-174G/C polymorphism had a six-fold higher risk for CD (odds ratio (OR)=6.1; 95% confidence interval (95% CI)=1.9-19.4), whereas the TT genotype on the TNFalpha-857C/T polymorphism was associated with more active disease (OR=10.4; 95% CI=1.1-94.1). A high intake of total, saturated, and monounsaturated fats, as well as a higher ratio of n-6/n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA), was associated with a more active phenotype (P<0.05). Furthermore, there was an interaction between dietary fat intake and SNPs, with a high intake of saturated and monounsaturated fats being associated with active disease, mainly in patients carrying the variant alleles of the 857 TNFalpha polymorphism (OR=6.0, 95% CI=1.4-26.2; OR=5.17; 95% CI=1.4-19.2, respectively) and the 174 IL6 polymorphism (OR=2.95; 95% CI=1.0-9.1; OR=3.21; 95% CI=1.0-10.4, respectively). Finally, low intake of n-3 PUFA and high n-6/n-3 PUFA ratio in patients with the TNFalpha 857 polymorphism were associated with higher disease activity (OR=3.6; 95% CI=1.0-13.0; OR=5.92; 95% CI=1.3-26.5, respectively). Conclusions - These results show that different types of fat may interact with cytokine genotype, modulating disease activity.

Production of TNF-a by primary cultures of human keratinocytes challenged with Loxosceles gaucho venom

Primary cultures of human keratinocytes were challenged with increasing doses from 10 ng/mL to 2 mg/mL of Loxosceles gaucho venom, responsible for dermonecrotic lesion in humans. TNF-a was investigated by bioassay and ELISA in the supernatant of the cultures challenged with 100 ng/mL, 500 ng/mL, 1 and 2 mg/mL of venom. TNF-a was detected by bioassay in the supernatant of cultures challenged with 100 ng/mL, after 6 h. The cytokine was detected by ELISA in the supernatant of the cells challenged with doses of l mg/mL, after 6 and 12 h. The results point out the capacity of this venom to activate the keratinocytes in primary cultures to produce TNF-a. The production of cytokines could contribute to the local inflammatory process in patients bitten by Loxosceles sp.

Rat hepatocyte invasion by Listeria monocytogenes and analysis of TNF-alpha role in apoptosis

Listeria monocytogenes, etiological agent of severe human foodborne infection, uses sophisticated mechanisms of entry into host cytoplasm and manipulation of the cellular cytoskeleton, resulting in cell death. The host cells and bacteria interaction may result in cytokine production as Tumor Necrosis Factor (TNF) alpha. Hepatocytes have potential to produce pro-inflammatory cytokines as TNF-alpha when invaded by bacteria. In the present work we showed the behavior of hepatocytes invaded by L. monocytogenes by microscopic analysis, determination of TNF-alpha production by bioassay and analysis of the apoptosis through TUNEL technique. The presence of bacterium, in ratios that ranged from 5 to 50,000 bacteria per cell, induced the rupture of cellular monolayers. We observed the presence of internalized bacteria in the first hour of incubation by electronic microscopy. The levels of TNF-alpha increased from first hour of incubation to sixth hour, ranging from 0 to 3749 pg/mL. After seven and eight hours of incubation non-significant TNF-alpha levels decrease occurred, indicating possible saturation of cellular receptors. Thus, the quantity of TNF-alpha produced by hepatocytes was dependent of the incubation time, as well as of the proportion between bacteria and cells. The apoptosis rate increased in direct form with the incubation time (1 h to 8 + 24 h), ranging from 0 to 43%, as well as with the bacteria : cells ratio. These results show the ability of hepatocyte invasion by non-hemolytic L. monocytogenes, and the main consequences of this phenomenon were the release of TNF-alpha by hepatocytes and the induction of apoptosis. We speculate that hepatocytes use apoptosis induced by TNF-alpha for release bacteria to extracellular medium. This phenomenon may facilitate the bacteria destruction by the immune system.

Tnf-a production and apoptosis in hepatocytes after listeria monocytogenes and salmonella typhimurium invasion

Invasion of hepatocytes by Listeria monocytogenes (LM) and Salmonella Typhimurium (ST) can stimulate tumor necrosis factor alpha (TNF-α) release and induce apoptosis. In this study, we compared the behavior of hepatocytes invaded by three L. monocytogenes serotypes (LM-4a, LM-4b and LM-1/2a) and by ST to understand which bacterium is more effective in the infectious process. We quantified TNF-α release by ELISA, apoptosis rates by annexin V (early apoptosis) and TUNEL (late apoptosis) techniques. The cell morphology was studied too. TNF-α release rate was highest in ST-invaded hepatocytes. ST and LM-1/2a induced the highest apoptosis production rates evaluated by TUNEL. LM-4b produced the highest apoptosis rate measured by annexin. Invaded hepatocytes presented various morphological alterations. Overall, LM-4b and LM-1/2a proved to be the most efficient at cell invasion, although ST adapted faster to the environment and induced earlier hepatocyte TNF-α release.

Evaluation of IFN-gamma and TNF-alpha as immunological markers of clinical outcome in cutaneous leishmaniasis

To evaluate if IFN-gamma and TNF-alpha levels could be used as markers of therapeutic response in cutaneous leishmaniasis, 54 patients with history of one ulcerated cutaneous lesion, with up to 30 days onset, were enrolled in the study. IFN-gammaand TNF-alpha were measured by ELISA in lymphocyte cultures supernatant before and 60 days after initiating therapy. Cure was considered to be a complete healing of lesion 60 days after treatment. IFN-gamma and TNF-alpha levels were similar in both groups of patients before therapy. There was a tendency to increase IFN-gamma levels in patients that were cured in 60 days, however the values did not reach statistical significance. In both groups of patients, TNF-alpha levels were similar before therapy and fell significantly after treatment, irrespective of cure or maintenance of active lesion.

Kinetics of IFN-gamma, TNF-alpha, IL-10 and IL-4 production by mononuclear cells stimulated with gp43 peptides, in patients cured of paracoccidioidomycosis

We analyzed the kinetics of cytokine production by mononuclear cells from 17 patients who had been treated for paracoccidioidomycosis, using the stimulus of gp43 peptide groups (43kDa glycoprotein of Paracoccidioides brasiliensis) at 0.1 and 1µM, gp43 (1µg/ml) and crude Paracoccidioides brasiliensis antigen (PbAg; 75µg/ml). IFN-gamma production was a maximum at 144 hours in relation to the G2 and G8 peptide groups at 1µM and was greatest at 144 hours when stimulated by gp43 and by PbAg. The maximum TNF-alpha production was at 144 hours for the G2 group (0.1µM) and for gp43. IL-10 production was highest after 48 and 72 hours for G7 and G6 at 1µM, respectively. We also suggest the best time for analysis of IL4 production. These results may contribute towards future studies with gp43 peptides and encourage further investigations with the aim of understanding the influence of these peptides on the production of inflammatory and regulatory cytokines.

Osteoclast activity in ankylosing spondylitis patients before and after TNF-blocking therapy

Ankylosing spondylitis (AS) is a chronic inflammatory rheumatic disease of the axial skeleton. The major outcome of this disease is defined by new bone formation, commonly observed in the ligaments of the intervertebral joints, that can lead to the formation of bony spurs, known as syndesmophytes. Previous studies have shown that serum levels of TNF, IL-6 and IL-17 are increased in AS patients and may be implicated in the development of secondary osteoporosis, since these cytokines are able to induce osteoclast (OC) differentiation and, therefore, bone resorption. In this work we aimed to assess the effects of TNF-blocking therapy in the systemic inflammatory environment of AS patients with active disease as well as in OC differentiation and activity. To accomplish this objective, we cultured circulating monocytes from AS patients, before and after therapy, under osteoclastogenic conditions and we performed two functional assays (TRAP staining and resorption pit assay) and analyzed the expression of osteoclast specific genes. We have shown that AS patients with active disease have increased levels of pro-inflammatory cytokines when compared with healthy subjects. We also found that IL-17, TGF-β and osteoprotegerin are decreased after TNF-blocking therapy. Interestingly, we also observed that after TNF-blocking therapy the expression of some genes is favoring osteoclastogenesis and that differentiated OCs have increased resorption activity. These results suggest that in active AS there may be an uncoupling between inflammation and OC activity that is reset by TNF-blocking therapy.

Associação entre os níveis plasmáticos de TNF-α, IFN-γ, IL-10, óxido nítrico e os isotipos de IgG específicos nas formas clínicas da doença de Chagas crônica

A doença de Chagas é uma importante doença parasitária crônica, que acomete cerca de 9-11 milhões de pessoas na América Latina. Provavelmente, uma combinação de fatores relacionados ao parasito e ao hospedeiro podem ser os responsáveis pela patogênese na fase crônica da doença. Dentre os fatores relacionados ao hospedeiro, a resposta imunológica é um parâmetro de especial interesse. Objetivamos avaliar os níveis plasmáticos das citocinas interferon gama, interleucina 10, fator de necrose tumoral alfa e das imunoglobulinas G total, 3 e 4, por ELISA e do óxido nítrico, pela reação de Griess, entre indivíduos soronegativos e soropositivos para Trypanosoma cruzi, com as formas clínicas cardíaca, indeterminada e digestiva. Os indivíduos soropositivos para Trypanosoma cruzi produziram níveis significativamente mais elevados de imunoglobulinas G total e G3. Indivíduos com a forma digestiva apresentam níveis mais elevados de imunoglobulina G4 e interleucina 10. Entretanto, tais indivíduos apresentaram menores níveis de óxido nítrico do que controles. Os resultados sugerem que os maiores níveis de IL-10 observados nos indivíduos com a forma digestiva poderiam contribuir com os maiores níveis de IgG4 específicos observados.

Efeito anti-inflamatório do treinamento físico na insuficiência cardíaca: papel do TNF-α e da IL-10

Nos últimos 50 anos, a compreensão sobre as alterações deteriorativas envolvidas na progressão da insuficiência cardíaca (IC), descritas inicialmente como decorrentes de alterações na retenção de sais e fluidos, ou alterações nos parâmetros hemodinâmicos, mudou significatiamente. Recentemente, diversos estudos em pacientes com IC demonstraram níveis plasmáticos (ou no soro) alterados de citocinas pro-inflamatórias, tais como o fator α de necrose tumoral (TNF-α), as interleucinas 1, 6 e 18, e a cardiotropina-1, dentre outros marcadores inflamatórios. Essas alterações monstraram-se independentes da etiologia da IC, sugerindo uma via patogênica comum. Em reposta a esses novos achados, intervenções no sentido de evitar e/ou reduzir essas alterações inflamatória tem sido propostas. Os benefícios cardiovasculares, induzidos treinamento aeróbio realizados em intensidades variando de leve a moderada, têm sido previamente relatados. Além disso, tem-se demonstrado que o treinamento físico (aeróbio moderado) parece capaz de modular, na vigência de um quadro inflamatório crônico anormal, a expressão elevada de citocinas pró-inflamatórias, moléculas de adesão solúveis, fatores quimioatratantes e estresse oxidativo. Tomados em conjunto, esses dados indicam um possível efeito anti-inflamatório induzido pelo treinamento físico. Dessa forma, esta revisão tem por objetivo abordar o treinamento físico como uma alternativa não farmacológica adjuvante a ser administrada em alguns quadros patológicos em que predominam as alterações crônicas do TNF-α, como na IC. Por sua vez, o "efeito anti-inflamatório" induzido pelo treinamento físico parece ser mediado principalmente pela IL-10.

Alterações na produção de IL-10 e TNF-α no músculo esquelético em ratos com insuficiência cardíaca secundária ao infarto do miocárdio

FUNDAMENTO: Estudos recentes demonstram que a expressão de mediadores inflamatórios, como as citocinas, é um importante fator de desenvolvimento e progressão da insuficiência cardíaca (IC), principalmente na presença de disfunção ventricular esquerda. Essas alterações têm sido demonstradas tanto no plasma como no músculo cardíaco e, mais recentemente, no músculo esquelético de ratos e pacientes com IC. OBJETIVO: Investigar a produção e expressão do fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interleucina-10 (IL-10) no músculo sóleo e extensor digital longo (EDL) em animais com disfunção ventricular pós-infarto do miocárdio (IM). MÉTODOS: Utilizaram-se ratos Wistar machos que foram submetidos à ligadura da artéria coronária esquerda sem posterior reperfusão. Quatro semanas após esse procedimento, os animais foram submetidos à análise ecocardiográfica e divididos nos seguintes grupos experimentais: falso operado (Sham) e IM. Mantiveram-se em observação por um período adicional de 8 semanas. RESULTADOS: O nível da citocina TNF-α aumentou 26,5% (p < 0,05), e sua expressão gênica, 3 vezes (p < 0,01). O nível de IL-10 apresentou diminuição de 38,2% (p < 0,05). Ambas as alterações ocorreram apenas no músculo sóleo, sem alterações no EDL. A diminuição (36,5%, p < 0,05) na razão IL-10/ TNF-α deveu-se tanto ao aumento dos níveis teciduais do TNF-α quanto à diminuição da IL-10 dos níveis teciduais. CONCLUSÃO: Nossos resultados demonstraram alterações relevantes na razão IL-10/ TNF-α, o que pode ter um papel aditivo na avaliação da deterioração e progressão do quadro da disfunção ventricular esquerda pós-IM. Além disso, nosso estudo sugere que essas alterações parecem estar relacionadas ao tipo de fibra muscular.

A Deficiência de vitamina d está associada com níveis aumentados de il-17 e tnfα em pacientes com insuficiência cardíaca crônica

FUNDAMENTO: Estudos recentes revelaram uma forte associação entre o estado de vitamina D (VD) e a insuficiência cardíaca crônica (ICC). Hoje, é normalmente aceito que a resposta imune pró-inflamatória é subjacente ao desenvolvimento de ICC. OBJETIVO: Uma vez que a VD possui propriedades anti-inflamatórias, pesquisamos o seu impacto sobre as citocinas envolvidas na ICC, como TNFα e IL-17, em pacientes portadores de ICC. MÉTODOS: Foi extraído sangue de quarenta pacientes com ICC secundária à hipertensão arterial e/ou doença coronariana. Os níveis de VD status, IL-17 e TNFαforam avaliados através de 25-hidroxi VD3 EIA e ELISA de citocinas. Também foram realizadas avaliação clínica e ecocardiograma. RESULTADOS: Pacientes idosos com ICC em Nis (Sudeste da Europa, latitude 43ºN) apresentaram níveis de 25-hidroxi VD3 abaixo do normal. Nossos dados demonstraram que pacientes com ICC secundária à hipertensão arterial têm níveis significativamente menores de 25-hidroxi VD3, e maiores de TNFαe IL-17A, se comparados com os níveis de pacientes com ICC secundária à doença coronariana. CONCLUSÃO: É demonstrado aqui que, mesmo em regiões com muitos dias ensolarados a deficiência de VD é motivo de preocupação. Os dados sugerem que o déficit de VD contribui para os elevados níveis de IL-17 e TNFα e, assim, contribuir ao desenvolvimento de ICC.