Influence of interleukin-1 beta on platelet-poor plasma clot formation: A potential impact on early bone healing

Objectives Hematoma quality (especially the fibrin matrix) plays an important role in the bone healing process. Here, we investigated the effect of interleukin-1 beta (IL-1β) on fibrin clot formation from platelet-poor plasma (PPP). Methods Five-milliliter of rat whole-blood samples were collected from the hepatic portal vein. All blood samples were firstly standardized via a thrombelastograph (TEG), blood cell count, and the measurement of fibrinogen concentration. PPP was prepared by collecting the top two-fifths of the plasma after centrifugation under 400 × g for 10min at 20°C. The effects of IL-1β cytokines on artificial fibrin clot formation from PPP solutions were determined by scanning electronic microscopy (SEM), confocal microscopy (CM), turbidity, and clot lysis assays. Results The lag time for protofibril formation was markedly shortened in the IL-1β treatment groups (243.8 ± 76.85 in the 50 pg/mL of IL-1β and 97.5 ± 19.36 in the 500 pg/mL of IL-1β) compared to the control group without IL-1β (543.8 ± 205.8). Maximal turbidity was observed in the control group. IL-1β (500 pg/mL) treatment significantly decreased fiber diameters resulting in smaller pore sizes and increased density of the fibrin clot structure formed from PPP (P < 0.05). The clot lysis assay revealed that 500 pg/mL IL-1β induced a lower susceptibility to dissolution due to the formation of thinner and denser fibers. Conclusion IL-1β can significantly influence PPP fibrin clot structure, which may affect the early bone healing process.

Consumption of anthocyanin-rich Queen Garnet plum juice reduces platelet activation related thrombogenesis in healthy volunteers

The anti-thrombotic properties of an anthocyanin-rich Queen Garnet plum juice (QGPJ) and anthocyanin-free prune juice (PJ) were studied in this randomised, double-blind, crossover trial. Twenty-one healthy subjects (M = 10, F = 11) consumed QGPJ, PJ or placebo, 200 mL/day for 28-days followed by a 2-week wash-out period. Only QGPJ supplementation inhibited platelet aggregation induced by ADP (<5%, P = 0.02), collagen (<2.7%, P < 0.001) and arachidonic acid (<4%, P < 0.001); reduced platelet activation-dependent surface-marker P-selectin expression of activated de-granulated platelets (<17.2%, P = 0.04); prolonged activated-partial thromboplastin clotting time (>2.1 s, P = 0.03); reduced plasma-fibrinogen (<7.5%, P = 0.02) and malondialdehyde levels, a plasma biomarker of oxidative stress ( P = 0.016). PJ supplementation increased plasma hippuric acid content ( P = 0.018). QGPJ or PJ supplementation did not affect blood cell counts, lipid profile, or inflammation markers. Our findings suggest that QGPJ but not PJ has the potential to significantly attenuate thrombosis by reducing platelet activation/hyper-coagulability and oxidative stress.

Postoperative Volume Therapy in Cardiac Surgery : Effects on Hemostatic and Circulatory Variables

Background: Patients may need massive volume-replacement therapy after cardiac surgery because of large fluid transfer perioperatively, and the use of cardiopulmonary bypass. Hemodynamic stability is better maintained with colloids than crystalloids but colloids have more adverse effects such as coagulation disturbances and impairment of renal function than do crystalloids. The present study examined the effects of modern hydroxyethyl starch (HES) and gelatin solutions on blood coagulation and hemodynamics. The mechanism by which colloids disturb blood coagulation was investigated by thromboelastometry (TEM) after cardiac surgery and in vitro by use of experimental hemodilution. Materials and methods: Ninety patients scheduled for elective primary cardiac surgery (Studies I, II, IV, V), and twelve healthy volunteers (Study III) were included in this study. After admission to the cardiac surgical intensive care unit (ICU), patients were randomized to receive different doses of HES 130/0.4, HES 200/0.5, or 4% albumin solutions. Ringer’s acetate or albumin solutions served as controls. Coagulation was assessed by TEM, and hemodynamic measurements were based on thermodilutionally measured cardiac index (CI). Results: HES and gelatin solutions impaired whole blood coagulation similarly as measured by TEM even at a small dose of 7 mL/kg. These solutions reduced clot strength and prolonged clot formation time. These effects were more pronounced with increasing doses of colloids. Neither albumin nor Ringer’s acetate solution disturbed blood coagulation significantly. Coagulation disturbances after infusion of HES or gelatin solutions were clinically slight, and postoperative blood loss was comparable with that of Ringer’s acetate or albumin solutions. Both single and multiple doses of all the colloids increased CI postoperatively, and this effect was dose-dependent. Ringer’s acetate had no effect on CI. At a small dose (7 mL/kg), the effect of gelatin on CI was comparable with that of Ringer’s acetate and significantly less than that of HES 130/0.4 (Study V). However, when the dose was increased to 14 and 21 mL/kg, the hemodynamic effect of gelatin rose and became comparable with that of HES 130/0.4. Conclusions: After cardiac surgery, HES and gelatin solutions impaired clot strength in a dose-dependent manner. The potential mechanisms were interaction with fibrinogen and fibrin formation, resulting in decreased clot strength, and hemodilution. Although the use of HES and gelatin inhibited coagulation, postoperative bleeding on the first postoperative morning in all the study groups was similar. A single dose of HES solutions improved CI postoperatively more than did gelatin, albumin, or Ringer’s acetate. However, when administered in a repeated fashion, (cumulative dose of 14 mL/kg or more), no differences were evident between HES 130/0.4 and gelatin.

Thrombin regulation in newborn infants

The coagulation system of newborn infants differs markedly from that of older children and adults. The activities of most coagulation factors and anticoagulants are low, leading to altered regulation in the formation of the key enzyme, thrombin. Timely and adequate generation of thrombin is essential, as thrombin activates platelets and many coagulation factors, cleaves fibrinogen into fibrin and activates the antithrombotic and anti-inflammatory protein C pathway. On the other hand, excess thrombin may promote thrombotic complications and exacerbate harmful inflammatory reactions. Despite the characteristic features, the newborn coagulation system can be considered physiological, since healthy newborns rarely show haemorrhagic or thrombotic complications. Sick newborns, however, often encounter clinical situations that challenge their coagulation system. The aim of this study was to clarify the behaviour of the neonatal coagulation system in selected clinical situations, with a special emphasis on the generation of thrombin. Thrombin was measured by in vivo thrombin generation markers and by thrombin generation potential in vitro. The patient groups included sick newborns undergoing intensive care and receiving fresh-frozen plasma (FFP), requiring exchange transfusions (ET) or presenting with a congenital heart defect requiring open heart surgery. Additionally, healthy newborns with inherited heterozygous factor V Leiden (FVL) mutation were studied. Thrombin generation potential was also analysed in cord plasma of healthy infants and in adults. Healthy as well as sick newborn infants showed lower total thrombin generation potential in vitro but faster initiation of thrombin generation than adults. These findings were qualitatively similar when plasma was supplemented with platelets. Platelets, however, significantly altered the effect of the major anticoagulant, activated protein C (APC), on thrombin generation potential. In accordance with previous studies, thrombin generation in healthy newborn platelet-poor plasma was resistant to the anticoagulant effects of APC, but when the plasma was supplemented with platelets APC attenuated thrombin generation significantly more in newborns than in adults. In vivo generation of thrombin was elevated in nearly all of the sick newborn infants. The low-volume FFP transfusion as opposed to the change from neonatal to adult blood in ET exerted markedly different effects on neonatal thrombin generation. FFP reduced the in vivo generation of thrombin in those newborns with the highest pretransfusional thrombin generation, thus acting as an anticoagulant agent. In those infants with lower pretransfusional thrombin generation, the effect of FFP on thrombin generation was fairly neutral. On the other hand, the combination of red blood cells and FFP, used to perform ET, significantly increased the in vivo thrombin formation and shifted the balance in the newborn coagulation system to the procoagulant direction. Cardiopulmonary bypass (CPB) also significantly increased the in vivo thrombin generation, but the thrombin generation profile during CPB differed from that previously observed in adults. Escalation of thrombin at early reperfusion was not observed in newborns; in adults, its occurrence is associated with postoperative myocardial damage. Finally, in healthy newborns with FVL heterozygosity, faster initiation of thrombin generation was observed compared with controls. Interestingly, FV level was lower in FVL-heterozygous infants, possibly to counteract the procoagulant effects induced by FVL. In conclusion, unique features regarding thrombin regulation in newborn infants were observed. These features included a novel platelet effect on the regulation of the protein C pathway. The clinical challenges mainly seemed to shift the balance in the coagulation system of newborns to the procoagulant direction. Blood component transfusions markedly affected coagulation in a manner specific to the product but that could also be altered by the clinical situation. Overall, the results highlight the need for understanding developmental haemostasis for both diagnostic and therapeutic purposes.

Synthesis of neoglycopeptides and analyses of their biodistributionin vivo to identify tissue specific uptake and novel putative membrane lectins

Complex typeN-linked oligosaccharides derived from fetuin, fibrinogen and thyroglobulin were coupled to acetyltyrosine affording a series of neoglycopeptides with retention of terminal structures and the beta-anomeric configuration of their reducing endN-acetylglycosamine residue. The neoglycopeptides thus synthesized could be labelled to high specific activities with125I in the aromatic side chain of tyrosine. Analysis of the fate of these neoglycopeptides in conjunction with inhibition with asialofetuin and oligosaccharides of defined structure in micein vivo revealed the uptake of galactosylated biantennary compound by kidneys, in addition to the known itinerary of triantennary galactosylated complex oligosaccharide from fetuin to liver and the galactosylated biantennary chain with fucosylation in the core to bone marrows. On the other hand, the agalacto, aglucosamino biantennary chains with and without fucosylation in the core region are taken up by submaxillary glands while the conserved trimannosyl core with fucose is primarily concentrated in stomach tissue. These studies thus define new routes for the uptake of complexN-linked glycans and also subserve to identify lectins presumably involved in their recognition.

Characterization of Major Zinc Containing Myonecrotic and Procoagulant Metalloprotease `Malabarin' from Non Lethal Trimeresurus malabaricus Snake Venom with Thrombin Like Activity: Its Neutralization by Chelating Agents

A major myonecrotic zinc containing metalloprotease `malabarin' with thrombin like activity was purified by the combination of gel permeation and anion exchange chromatography from T. malabaricus snake venom. MALDI-TOF analysis of malabarin indicated a molecular mass of 45.76 kDa and its N-terminal sequence was found to be Ile-Ile-Leu-Pro(Leu)-Ile-Gly-Val-Ile-Leu(Glu)-Thr-Thr. Atomic absorption spectral analysis of malabarin raveled the association of zinc metal ion. Malabarin is not lethal when injected i.p. or i.m. but causes extensive hemorrhage and degradation of muscle tissue within 24 hours. Sections of muscle tissue under light microscope revealed hemorrhage and congestion of blood vessel during initial stage followed by extensive muscle fiber necrosis with elevated levels of serum creatine kinase and lactate dehydrogenase activity. Malabarin also exhibited strong procoagulant action and its procoagulant action is due to thrombin like activity; it hydrolyzes fibrinogen to form fibrin clot. The enzyme preferentially hydrolyzes A alpha followed by B beta subunits of fibrinogen from the N-terminal region and the released products were identified as fibrinopeptide A and fibrinopeptide B by MALDI. The myonecrotic, fibrinogenolytic and subsequent procoagulant activities of malabarin was neutralized by specific metalloprotease inhibitors such as EDTA, EGTA and 1, 10-phenanthroline but not by PMSF a specific serine protease inhibitor. Since there is no antivenom available to neutralize local toxicity caused by T. malabaricus snakebite, EDTA chelation therapy may have more clinical relevance over conventional treatment.

Adsorption of human serum albumin onto gold: a combined electrochemical and ellipsometric study

Human serum albumin adsorption onto gold surfaces was investigated by electrochemical and ellipsometric methods. Albumin adsorption onto gold was confirmed by the change of the open circuit potential of gold and by the ellipsometric parameter variation during albumin immobilization. In both experiments the parameters reached stable values within 10-15 min. The albumin adsorption layer thickness measured with the ellipsometer was about 1.5 nm. The adsorption of albumin Under applied potential was also investigated and it was found that both positive and negative applied potential promote albumin adsorption. Changes in the optical parameters of bare gold and albumin adsorbed onto gold surface under applied potential were investigated with in Situ ellipsometry. The similarity and reversibility of the optical changes showed that adsorbed albumin was stable on the gold surface Under the applied potential range (-200-600 mV). The cyclic voltammograms of K3Fe(CN)(6) on the modified gold surface showed that albumin Could partly block the oxidation and reduction reaction. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Competitive adsorption of collagen and bovine serum albumin - effect of the surface wettability

The competitive adsorption of collagen and bovine serum albumin (BSA) on surfaces with varied wettability was investigated with imaging ellipsometry, and ellipsometry. Silane modified silicon surfaces were used as substrates. The results showed that surface wettability had an important effect on protein competitive adsorption. With the decrease of surface wettability, the adsorption of collagen from the mixture solution of collagen and BSA decreased, while the adsorption of BSA increased. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

A via L-arginina-óxido nítrico no transtorno depressivo e sua associação com a função plaquetária e o estresse oxidativo

O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Relação da doença periodontal com a anticoagulação oral e os benefícios do tratamento periodontal em pacientes anticoagulados

Anticoagulantes orais são amplamente indicados para prevenção de eventos tromboembólicos. No entanto, nem sempre os pacientes atingem a faixa terapêutica recomendada. Os objetivos desse estudo foram avaliar a associação entre periodontite e níveis de anticoagulação (fase 1) e o efeito do tratamento periodontal nos níveis de anticoagulação (fase 2) em pacientes que faziam uso do anticoagulante oral varfarina. O exame clínico incluiu índice CPO-D, índice de placa, sangramento à sondagem, profundidade de bolsa e nível de inserção clínica. Coeficiente normalizado internacional (INR), níveis de albumina, proteína C-reativa (PCR) e fibrinogênio foram avaliados no dia zero e até 180 dias após tratamento periodontal. Na fase 1 do estudo foram examinados 62 pacientes (42 mulheres e 20 homens, com idade média de 50,8 9,2 anos). Observamos uma correlação negativa entre extensão e severidade da doença periodontal e índice de placa com valores de INR. Não houve associação entre diagnóstico periodontal e níveis de anticoagulação. Dentre os pacientes fora do alvo terapêutico, 87% apresentavam diagnóstico de periodontite, enquanto no grupo na faixa terapêutica apenas 56%. Participaram da fase 2 do estudo 26 pacientes com periodontite severa (15 mulheres e 11 homens, com idade média de 51,3 9,2 anos). O tratamento periodontal resultou em melhora significativa de todos os parâmetros periodontais e dos níveis de anticoagulação 30, 60 90 e 180 dias após conclusão da terapia periodontal. Não houve alteração significativa na dose semanal da varfarina. Foi observada redução significativa entre níveis séricos de albumina dos dia 90 e 180 após a terapia periodontal, quando comparado aos valores do dia 0 (p < 0,05). De acordo com o alvo terapêutico estabelecido, observamos que no dia 0 doze pacientes (46,15%) estavam fora dessa faixa. Esse percentual foi reduzido significativamente após tratamento periodontal, sendo 26,1% e 29,2% nos dias 60 e 90, respectivamente. Embora tenha ocorrido melhora nos níveis de anticoagulação, não houve alteração significativa nos níveis de PCR e fibrinogênio. Sendo assim, pacientes com periodontite severa podem apresentar dificuldade para atingir a faixa terapêutica e o tratamento periodontal pode resultar em benefícios na busca da anticoagulação plena. Novos estudos são necessários para avaliar se formas menos severas de doença periodontal também podem interferir com a varfarina.

Terapia periodontal não-cirúrgica reduz pressão arterial, massa ventricular esquerda, disfunção endotelial e níveis plasmáticos de proteína C-reativa, interleucina 6 e fibrinogênio

Evidências recentes sugerem que as doenças periodontais podem desempenhar um papel relevante na etiologia e patogênese de doenças cardiovasculares e hipertensão arterial. A resposta inflamatória, com conseqüente elevação de marcadores sistêmicos como proteína C-reativa, fibrinogênio e interleucina-6, e a disfunção endotelial, podem ser os responsáveis por essa associação. Alguns estudos têm relatado maiores níveis pressóricos, maior massa ventricular esquerda e disfunção endotelial em pacientes com doenças periodontais. Ao mesmo tempo, estudos clínicos vêm mostrando que a terapia periodontal pode levar à redução dos níveis plasmáticos dos marcadores de inflamação e redução do risco cardiovascular. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da terapia periodontal não-cirúrgica em 26 pacientes (idade média de 53.68.0 anos) hipertensos refratários. Foram avaliados marcadores plasmáticos de inflamação (proteína C-reativa, fibrinogênio e interleucina-6), pressão arterial sistólica e diastólica, massa ventricular esquerda e rigidez arterial. A terapia periodontal foi eficaz na redução da média de todos os marcadores de risco cardiovascular avaliados. Os níveis de proteína C-reativa baixaram 0.7mg/dl 6 meses após a terapia periodontal, os de IL-6, 1.6pg/dl e os de fibrinogênio 55.3mg/dl (p<0.01). A pressão arterial sistólica apresentou redução média de 16.7mmHg e a diastólica de 9.6mmHg. A massa ventricular esquerda diminuiu em média 12.9g e a velocidade da onda de pulso, um marcador de rigidez arterial, e consequentemente de disfunção endotelial, apresentou redução de seus valores médios de 0.9m/s (p<0.01). Dessa forma, conclui-se que a terapia periodontal foi eficaz na redução dos níveis de proteína C-reativa, interleucina-6, fibrinogênio, pressão arterial, massa ventricular esquerda e rigidez arterial.

Efeitos do tratamento periodontal não-cirúrgico na via L-arginina-óxido nítrico e no estresse oxidativo em plaquetas

Estudos publicados nas duas últimas décadas sugerem um aumento do risco de doença cardiovascular (DCV) em pacientes com periodontite, mas os mecanismos fisiopatológicos dessa associação ainda não estão completamente esclarecidos. Uma vez que foi demonstrado aumento da ativação plaquetária e do estresse oxidativo na periodontite, o objetivo do presente estudo foi investigar a via L-arginina-óxido nítrico (NO)- guanosina monofosfato cíclica (GMPc) e parâmetros de estresse oxidativo em plaquetas de pacientes com periodontite, bem como avaliar o efeito do tratamento periodontal não-cirúrgico nessas variáveis. Um total de 10 pacientes sem periodontite (periodontalmente saudáveis ou com gengivite) e 10 pacientes com periodontite participaram do estudo. A avaliação clínica, laboratorial e experimental foi realizada no início do estudo e 90 dias após realização da terapia periodontal básica (grupo periodontite). A avaliação clínica periodontal incluiu registros de: profundidade de bolsa à sondagem (PBS), nível de inserção (NIC), percentual de placa e percentual de sangramento à sondagem. Os seguintes experimentos foram realizados: influxo de L-arginina; atividade e expressão das enzimas óxido nítrico sintase e da arginase; expressão das enzimas guanilato ciclase solúvel e fosfodiesterase 5; determinação dos níveis intraplaquetários de GMPc; agregação plaquetária; avaliação do estresse oxidativo (atividade oxidante total, atividade das enzimas antioxidantes catalase e da superóxido dismutase - SOD); medição dos níveis de proteína C reativa (CRP) e de fibrinogênio. Os resultados obtidos no início do estudo demonstraram ativação do influxo de L-arginina em plaquetas via sistema y+L nos pacientes com periodontite, bem como concentrações intraplaquetárias de GMPc diminuídas e aumento sistêmico da CRP. Após o tratamento periodontal, observou-se redução do percentual de sítios com PBS ≥ 6 mm, NIC 4-5 mm e NIC ≥ 6 mm, aumento nos níveis de GMPc, para níveis comparáveis aos dos pacientes sem periodontite, acompanhado por uma maior atividade das enzimas antioxidantes SOD e catalase. Os demais parâmetros avaliados não apresentaram alterações significativas tanto pré- quanto pós-tratamento. Esses resultados considerados em conjunto sugerem uma menor biodisponibilidade de NO em plaquetas na periodontite e que o tratamento periodontal não-cirúrgico foi capaz de reverter este quadro por um aumento das defesas antioxidantes. Portanto, alterações na via L-arginina-NO-GMPc e no estresse oxidativo podem levar à disfunção plaquetária, que poderia contribuir para um maior risco de DCV nos pacientes com periodontite.

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

Via L-arginina-óxido nítrico e insuficiência cardíaca: associação ao condicionamento físico

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica de elevada incidência e com um prognóstico ruim a longo prazo. Ela é a via final comum da maioria das doenças que acometem o coração, sendo um dos mais importantes desafios clínicos na área da saúde. O óxido nítrico (NO) representa, por intermédio de sua influência sobre o endotélio e as plaquetas, um importante papel na regulação da homeostase vascular. Este gás de meia-vida curta é sintetizado a partir do aminoácido L-arginina, pela enzima NO sintase (NOS), levando à produção de guanosina monofosfato cíclica (GMPc). Estudos mostram que anormalidades na biodisponibilidade de NO em plaquetas podem contribuir para eventos trombóticos, não tendo sido ainda avaliada na IC. Na primeira parte do estudo, o objetivo foi investigar o efeito da IC na atividade e na expressão da NOS em plaquetas, no conteúdo intraplaquetário de GMPc, na agregação plaquetária, além dos parâmetros antropométricos e da composição corporal, das variáveis bioquímicas, dos aminoácidos plasmáticos, do estresse oxidativo (plasma e plaquetas) e da concentração sistêmica de marcadores inflamatórios em 15 pacientes com IC e 15 controles saudáveis. Na segunda parte do estudo, objetivou-se avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) regular nessas mesmas variáveis (exceto a expressão da NOS) e nas variáveis hemodinâmicas e respiratórias. Para tal, foram avaliados 15 pacientes com IC que se mantiveram sedentários e 15 pacientes com IC que realizaram 30 minutos de atividade física aeróbia e treinamento contraresistência muscular localizada com pesos livres e máquinas, três vezes por semana, durante 24 semanas. Os resultados da primeira etapa do estudo demonstraram hiperagregabilidade plaquetária induzida tanto por colágeno como por ADP, com aumento do estresse oxidativo, da atividade basal da NOS e da concentração de GMPc, estando os níveis plasmáticos de L-arginina em pacientes com IC diminuído. A expressão da iNOS, estava aumentada em plaquetas de pacientes com IC em relação aos controles saudáveis.Também foi observado aumento da resposta inflamatória, com maiores níveis sistêmicos de proteína C reativa, fibrinogênio, interleucina-6 e fator de necrose tumoral α. Após o período de TF, houve aumento do VO2 máximo e a agregação plaquetária induzida tanto por colágeno quanto por ADP estava diminuída. Ocorreu um aumento dos níveis plasmáticos de L-arginina e, uma redução da atividade da NOS após o TF. Em relação ao estresse oxidativo, tanto a produção sistêmica, quanto a intraplaquetária de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARs) e a carbonilação diminuíram na presença da atividade aumentada das enzimas superóxido dismutase (SOD) e da catalase após o TF. Houve uma diminuição da resposta inflamatória, uma diminuição do colesterol total, do LDL e dos triglicerídeos e um aumento do HDL, após oTF. Nossos resultados sugerem que o TF tem efeitos antioxidantes, anti-inflamatórios e antiagregantes, que parece ser independente da produção de NO, sendo uma importante ferramenta não farmacológica no tratamento da IC

Hiperagregabilidade plaquetária e depressão: é o óxido nítrico o mensageiro comum?

A depressão é uma doença grave que vem se tornando mais prevalente na população mundial e no Brasil. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é a quarta doença mais incapacitante e estima-se que em 2020 ocupe o segundo lugar, ficando atrás apenas das doenças cardiovasculares (DCV), que são a principal causa de morte no mundo. O Transtorno depressivo maior (TDM) se caracteriza por humor deprimido, tristeza intensa ou desânimo ou perda de interesse ou de prazer por quase todas as atividades por, pelo menos, duas semanas. Além disso, tem um elevado índice de mortalidade cardiovascular, e esta associação parece ser multifatorial e altamente complexa, e ainda não está completamente elucidada. Recentes estudos sugerem que a ocorrência de aterotrombose e eventos cardiovasculares no TDM está associada a uma diminuição na biodisponibilidade do óxido nítrico (NO), um potente vasodilatador, anti-agregante plaquetário e neurotransmissor. O NO é um gás formado a partir da L-arginina, pela ação da família de enzimas NO sintases (NOS), e vai ocasionar um aumento de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), que é posteriormente degradada pelas fosfodiesterases (PDE). A L-arginina participa em outras vias além da produção de NO, como a arginase. O estresse oxidativo também tem uma participação no desenvolvimento dos transtornos psiquiátricos e nas DCV, e pode reduzir a meia-vida do NO. O objetivo deste estudo é investigar a via NO-GMPc, o ciclo da uréia, marcadores de estresse oxidativo e de inflamação em plaquetas e a sua associação com a função plaquetária no TDM. Participaram da pesquisa nove pacientes com diagnóstico de depressão leve a moderada do Serviço de Psicologia Aplicada (SPA/UERJ) e onze indivíduos saudáveis pareados por idade como controles. Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Hospital Universitário Pedro Ernesto (1436-CEP/HUPE). A agregação plaquetária, a expressão e atividade da arginase II, a expressão da PDE 5, marcadores de estresse oxidativo (níveis de TBARS, carbonilação de proteínas, expressão da NADPH oxidase e da glutationa peroxidase (GPx) e atividade desta e da catalase (CAT), ambas enzimas anti-oxidantes) nas plaquetas e no soro, e o fibrinogênio sistêmico foram investigados. No presente estudo observou-se um aumento da agregação plaquetária induzida por ADP em pacientes com TDM comparados aos controles. Uma ativação da arginase II em plaquetas sem qualquer alteração na sua expressão foi demonstrada em pacientes com TDM. Além disso, um aumento na carbonilação de proteínas e na expressão de GPx, de NADPH e de PDE5 foi observado em plaquetas de pacientes com TDM. A produção de TBARS, a atividade de GPx e CAT nas plaquetas e no soro não foram afetados pelo TDM. Não houve diferença nos níveis de fibrinogênio entre pacientes com TDM e controles. A ativação da arginase, somada ao estresse oxidativo, reduziria a biodisponibilidade de NO levando à disfunção plaquetária nos pacientes com TDM. O presente estudo acrescenta dados importantes para a compreensão dos mecanismos celulares envolvidos na relação TDM e DCV. Além disso, abre caminho para a utilização de novas ferramentas farmacológicas, como os antioxidantes, para o tratamento do TDM.