Inflammation-induced atherogenesis, liver alterations, and cardiovascular outcome

Cardiovascular diseases, which presently are considered inflammatory diseases, affect millions of people worldwide. Chronic infections may contribute to the systemic inflammation suggested to increase the risk for cardiovascular diseases. Such chronic infections are periodontitis and Chlamydia pneumoniae infection. They are highly prevalent as approximately 10% of adult population and 30% of people over 50 years old are affected by severe periodontitis and 70-80% of elderly people are seropositive for C. pneumoniae. Our general aim was to investigate the role of infection and inflammation in atherosclerosis both in animal and human studies. We aimed to determine how the two pathogens alter the atherosclerosis-associated parameters, and how they affect the liver inflammation and lipid composition. Furthermore, we evaluated the association between matrix metalloproteinase-8 (MMP-8), a proteinase playing a major role in inflammation, and the future cardiovascular diseases (CVD) events in a population-based cohort. For the animal experiments, we used atherosclerosis-susceptible apolipoprotein E deficient (apoE-/-) mice. They were kept in germ free conditions and fed with a normal chow diet. The bacteria were administered either intravenously (A. actinomycetemcomitans) or intranasally (C. pneumoniae). Several factors were determined from serum as well as from aortic and hepatic tissues. We also determined how cholesterol efflux, a major event in the removal of excess cholesterol from the tissues, and endothelial function were affected by these pathogens. In the human study, serum MMP-8 and its tissue inhibitor (TIMP-1) concentrations were measured and their associations during the follow-up time of 10 years with CVD events were determined. An infection with A. actinomycetemcomitans increased concentrations of inflammatory mediators, MMP production, and cholesterol deposit in macrophages, decreased lipoprotein particle size, and induced liver inflammation. C. pneumoniae infection also elicited an inflammatory response and endothelial dysfunction, as well as induced liver inflammation, microvesicular appearance and altered fatty acid profile. In the population-based cohort, men with increased serum MMP-8 concentration together with subclinical atherosclerosis (carotid artery intima media thickness > 1mm) had a three-fold increased risk for CVD death during the follow-up. The results show that infections with A. actinomycetemcomitans and C. pneumoniae induce proatherogenic changes, as well as affect the liver. These data therefore support the concept that common infections have systemic effects and could be considered as cardiovascular risk factors. Furthermore, our data indicate that, as an independent predictor of fatal CVD event, serum MMP-8 could have a clinical significance in diagnosing cardiovascular diseases.

Candida proteinases in the degradation of oral mucosal tissue components associated with Candida invasion

The aim of this thesis was to compare the degradation of human oral epithelial proteins by proteinases of different Candida yeast species. We focused on proteins associated with Candida invasion in the cell-to-cell junction, the basement membrane zone, the extracellular matrix, and local tissue inflammatory regulators. Another main objective was to evaluate the effect of the yeast/hyphal transition and pH on the degradative capability of Candida. The enzymatic activity of the Candida proteinases was verified by gelatin zymography. Laminins-332 (Lm-322) and -511(Lm-511) produced by human oral keratinocytes were gathered from the growth media, and E-cadherin (E-Cad) was isolated from the cell membrane of the keratinocytes by immunoprecipitation. The proteins were incubated with Candida cells and cell-free fractions, and degradation was detected by fluorography. Fibronectin degradation was visualised by sodium dodecylsulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) activation and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) fragmentation was detected by using the Western blot and enhanced chemoluminescence (ECL) techniques. Residual activity of TIMP-1 was evaluated by a casein degradation assay. A fluorimetric assay was used to detect and compare Candida proteinase activities with MMP-9. These studies showed that the ability of the different Candida yeast species to degrade human Lm-332, fibronectin, and E-Cad vary from strain to strain and that this degradation is pH-dependent. This indicates that local acidic pH in tissue may play a role in tissue destruction by activating Candida proteinases and aid invasion of Candida into deeper tissue. A potential correlation exists between the morphological form of the yeasts and the degradative ability; the C. albicans yeast form seems to be related to superficial infections, and hyphal forms can apparently invade deeper tissues between the epithelial cells by degradation of E-Cad. Basement membrane degradation is possible, especially in the junctional epithelium, which contains only Lm-332 as a structural component. Local tissue host inflammatory mediators, such as MMP-9, were activated, and TIMP-1 was degraded by certain Candida species, thus indicating the possibility of a weakened host tissue defence mechanism in vivo.

The role of inflammation and matrix proteins in airway remodelling

Asthma is a chronic inflammatory disorder of the airways. Remodelling in asthma is defined as the structural changes seen in the airways of asthmatics in comparison to healthy controls. Progressive loss of lung function also seen in asthma might be caused by remodelling. The research aims of this thesis were to investigate inflammation and remodelling in the airways of different types of asthmatics and smokers. The association between inflammation and remodelling was also examined in a mouse model of allergic airway inflammation. Healthy smokers showed increased numbers of macrophages in the BAL with no changes in the inflammatory cells in biopsies. Macrophages seemed to be quite quiescent, since mRNA expression for a wide variety of inflammatory mediators, especially chemokines CCL3, CCL4, CCL5 and CCL20, secreted by macrophages was significantly lower than in healthy non-smokers. Attenuated macrophage activity in the airway lumen may render smokers more susceptible to airway infections and have an impact on the development of other airway pathology. Patients with diisocyanate-induced asthma (DIA) on inhaled corticosteroids (ICS) who still had non-specific bronchial hyperreactivity (NSBHR) at the end of the follow-up showed increased expression of TNF-α, IL-6 and IL-15 mRNA in BAL cells compared to those without NSBHR. In addition to being markers for poor prognosis and possible slight glucocorticoid resistance, these cytokines might aid in guiding the treatment of DIA. The increase in the thickness of tenascin-C layer in the bronchial basement membrane (BM) was much less than usually seen in other types of asthma, which might not make tenascin-C a good marker for DIA. OVA-induced tenascin-C expression in the lung was attenuated in STAT4-/- mice with impaired Th1-type immunity compared to WT mice. Interestingly, STAT6-/- mice with impaired Th2-type immunity showed tenascin-C expression levels similar to those of WT mice. The clearest difference between these two knockout strains in response to OVA was that STAT4-/- mice exhibited no upregulation of IFN-γ and TNF-α mRNA expression. Thus, tenascin-C expression was unexpectedly more related to Th1 type reactions. In vitro studies confirmed the results. Human fibroblasts stimulated by TNF-α and IFN-γ showed increased expression of tenascin-C. Patients with newly diagnosed asthma showed increased expression of laminin α2 in the bronchial BM in comparison to patients with asthma symptoms only and healthy controls. Both patients with asthma and those with only asthma symptoms showed increased expression of the laminin β2 chain in comparison to controls. Thus, laminin α2 expression differentiated patients with clinical asthma from patients with symptoms only. Furthermore, the expression of laminin α2 and β2 was associated with NSBHR, linking very specific remodelling events to clinical findings.

The Modified Selenenyl Amide, M-hydroxy Ebselen, Attenuates Diabetic Nephropathy and Diabetes-Associated Atherosclerosis in ApoE/GPx1 Double Knockout Mice

Seleno-organic glutathione peroxidase (GPx) mimetics, including ebselen (Eb), have been tested in in vitro studies for their ability to scavenge reactive oxygen and nitrogen species, including hydrogen peroxide and peroxynitrite. In this study, we investigated the efficacies of two Eb analogues, m-hydroxy ebselen (ME) and ethanol-ebselen (EtE) and compared these with Eb in cell based assays. We found that ME is superior in attenuating the activation of hydrogen peroxide-induced pro-inflammatory mediators, ERK and P38 in human aortic endothelial cells. Consequently, we investigated the effects of ME in an in vivo model of diabetes, the ApoE/GPx1 double knockout (dKO) mouse. We found that ME attenuates plaque formation in the aorta and lesion deposition within the aortic sinus of diabetic dKO mice. Oxidative stress as assessed by 8-OHdG in urine and nitrotyrosine immunostaining in the aortic sinus and kidney tubules, was reduced by ME in diabetic dKO mice. ME also attenuated diabetes-associated renal injury which included tubulointerstitial fibrosis and glomerulosclerosis. Furthermore, the bioactivity of the pro-fibrotic cytokine transforming growth factor-beta (TGF-beta) as assessed by phospho-Smad2/3 immunostaining was attenuated after treatment with ME. TGF-beta-stimulated increases in collagen I and IV gene expression and protein levels were attenuated by ME in rat kidney tubular cells. However, in contrast to the superior activity of ME in in vitro and cell based assays, ME did not further augment the attenuation of diabetes-associated atherosclerosis and renal injury in our in vivo model when compared with Eb. In conclusion, this study strengthens the notion that bolstering GPx-like activity using synthetic mimetics may be a useful therapeutic strategy in lessening the burden of diabetic complications. However, these studies highlight the importance of in vivo analyses to test the efficacies of novel Eb analogues, as in vitro and cell based assays are only partly predictive of the in vivo situation.

Novel multimeric IL-1 receptor antagonist for the treatment of rheumatoid arthritis

Protein therapeutics targeting inflammatory mediators have shown great promise for the treatment of autoimmunities such as rheumatoid arthritis (RA). However, a significant challenge in this area has been their low in vivo stability and consequently their severely compromised therapeutic efficacy. One such therapeutic molecule IL-1 receptor antagonist (IL-1ra), used in the treatment of rheumatoid arthritis, has displayed only modest efficacy in human clinical trials owing to its short biological half-life. Herein, we report a novel approach to conglomerate individual protein entities into a drug depot by incorporation of an amyloidogenic motif Lys-Phe-Phe-Glu (KFFE) thereby dramatically improving their systemic persistence and in turn their therapeutic efficacy in a mice model of autoimmune arthritis. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Modelling staphylococcal pneumonia in a human 3D lung tissue model system delineates toxin-mediated pathology

Staphylococcus aureus necrotizing pneumonia is recognized as a toxin-mediated disease, yet the tissue-destructive events remain elusive, partly as a result of lack of mechanistic studies in human lung tissue. In this study, a three-dimensional (3D) tissue model composed of human lung epithelial cells and fibroblasts was used to delineate the role of specific staphylococcal exotoxins in tissue pathology associated with severe pneumonia. To this end, the models were exposed to the mixture of exotoxins produced by S. aureus strains isolated from patients with varying severity of lung infection, namely necrotizing pneumonia or lung empyema, or to purified toxins. The necrotizing pneumonia strains secreted high levels of alpha-toxin and Panton-Valentine leukocidin (PVL), and triggered high cytotoxicity, inflammation, necrosis and loss of E-cadherin from the lung epithelium. In contrast, the lung empyema strain produced moderate levels of PVL, but negligible amounts of alpha-toxin, and triggered limited tissue damage. alpha-toxin had a direct damaging effect on the epithelium, as verified using toxin-deficient mutants and pure alpha-toxin. Moreover, PVL contributed to pathology through the lysis of neutrophils. A combination of alpha-toxin and PVL resulted in the most severe epithelial injury. In addition, toxin-induced release of pro-inflammatory mediators from lung tissue models resulted in enhanced neutrophil migration. Using a collection of 31 strains from patients with staphylococcal pneumonia revealed that strains producing high levels of alpha-toxin and PVL were cytotoxic and associated with fatal outcome. Also, the strains that produced the highest toxin levels induced significantly greater epithelial disruption. Of importance, toxin-mediated lung epithelium destruction could be inhibited by polyspecific intravenous immunoglobulin containing antibodies against alpha-toxin and PVL. This study introduces a novel model system for study of staphylococcal pneumonia in a human setting. The results reveal that the combination and levels of alpha-toxin and PVL correlate with tissue pathology and clinical outcome associated with pneumonia.

Prognostic Role of Host Cyclooxygenase and Cytokine Genotypes in a Caucasian Cohort of Patients with Gastric Adenocarcinoma

11 p.

Efeitos cardiovasculares da transferência adotiva de linfócitos T reguladores em camundongos submetidos à infusão crônica de angiotensina II e de aldosterona

A angiotensina (Ang) II e aldosterona induzem hipertensão arterial por mecanismos em parte mediados pela imunidade adaptativa, envolvendo linfócitos T auxiliares respondedores (Tresp). Os linfócitos T reguladores (Treg) são capazes de suprimir os efeitos próinflamatórios do sistema imune. O presente estudo avaliou se a transferência adotiva de Treg é capaz de prevenir a hipertensão e a lesão vascular induzidas pela Ang II ou pela aldosterona, em dois protocolos distintos. No protocolo com Ang II, camundongos machos C57BL/6 sofreram a injeção endovenosa de Treg ou Tresp, sendo depois infundidos com Ang II (1μg/kg/min), ou salina (grupo controle) por 14 dias. No protocolo com aldosterona, um outro conjunto de animais sofreu injeções de Treg ou Tresp, sendo depois infundido com aldosterona (600μg/kg/d) ou salina (grupo controle), pelo mesmo intervalo de tempo. O grupo tratado com aldosterona recebeu salina 1% na água. Tanto o grupo Ang II como aldosterona apresentaram elevação da pressão arterial sistólica (43% e 31% respectivamente), da atividade da NADPH oxidase na aorta (1,5 e 1,9 vezes, respectivamente) e no coração (1,8 e 2,4 vezes, respectivamente) e uma redução da resposta vasodilatadora à acetilcolina (de 70% e 56%, respectivamente), quando comparados com os respectivos controles (P<0,05). Adicionalmente, a administração de Ang II proporcionou um aumento rigidez vascular (P<0,001), na expressão de VCAM-1 nas artérias mesentéricas (P<0,05), na infiltração aórtica de macrófagos e linfócitos T (P<0,001) e nos níveis plasmáticos das citocinas inflamatórias interferon (INF)-γ, interleucina (IL)-6, Tumor necrosis factor (TNF)-α e IL-10 (P<0,05). Ang II causou uma queda de 43% no número de células Foxp3+ no córtex renal, enquanto que a transferência adotiva de Treg aumentou as células Foxp3+ em duas vezes em comparação com o controle. A administração de Treg preveniu o remodelamento vascular induzido pela aldosterona, observado na relação média/lúmen e na área transversal da média das artérias mesentéricas (P<0,05). Todos os parâmetros acima foram prevenidos com a administração de Treg, mas não de Tresp. Estes resultados demonstram que Treg são capazes de impedir a lesão vascular e a hipertensão mediadas por Ang II ou por aldosterona, em parte através de ações antiinflamatórias. Em conclusão, uma abordagem imuno-modulatória pode prevenir o aumento da pressão arterial, o estresse oxidativo vascular, a inflamação e a disfunção endotelial induzidos por Ang II ou aldosterona.

Apneia obstrutiva do sono e função endotelial em pacientes com hipertensão arterial resistente

A apneia obstrutiva do sono (AOS) é considerada um fator de risco independente para as doenças cardiovasculares. Existem evidências de que indivíduos com apneia obstrutiva do sono podem apresentar elevação nos mediadores inflamatórios, alterações no perfil metabólico, aumento na atividade do sistema nervoso simpático, com consequente elevação da pressão arterial e disfunção endotelial. Nos últimos anos, inúmeros estudos tem apontado a AOS como um dos fatores responsáveis pela hipertensão resistente. O objetivo do estudo foi avaliar a presença da apneia obstrutiva do sono e o comportamento da função endotelial em pacientes com hipertensão resistente, comparando com hipertensos apresentando pressão arterial controlada com até 3 classes diferentes de fármacos anti-hipertensivos. Trata-se de um estudo transversal com 40 pacientes hipertensos: 20 com hipertensão arterial resistente (HAR) e 20 com pressão arterial controlada por medicação (hipertensão arterial controlada; HAC), sem distinção de raça ou gênero, com idade entre 18 e 75 anos. A pressão arterial casual e a monitorização ambulatorial da pressão arterial foram aferidas por método oscilométrico em aparelhos automáticos. A função endotelial e a presença da apneia obstrutiva do sono foram avaliadas através da tonometria arterial periférica pelos equipamentos Endo-PAT2000 e o aparelho portátil Watch-PAT200, respectivamente. A avaliação antropométrica foi realizada através das aferições das circunferências da cintura e do pescoço, índice de massa corporal (IMC), e relação cintura-estatura. A composição corporal foi avaliada por bioimpedância elétrica BIODYNAMICS 450. As análises estatísticas foram realizadas pelo software GraphPad PRISM, versão 6.01. A prevalência de AOS no grupo com HAR foi de 85% (Índice de apneia-hipopneia [AHI]= 12,391,89) e de 80% no grupo com HAC (AHI =20,744,69), sendo mais frequente em homens (p=0,04; OR=3,86; 95% IC 0,99 a 14,52). Os dois grupos apresentaram valores semelhantes das variáveis antropométricas avaliadas. A função endotelial avaliada pelo índice de hiperemia reativa foi similar nos dois grupos (grupo HAR: 1,880,09 vs. grupo HAC: 2,030,09; p=0,28). Apesar do número de dessaturações de oxigênio >4% ter apresentado diferença significativa entre os grupos (grupo HAR: 28,755,08 vs. grupo HAC: 64,1516,97; p=0,04), o tempo total de sono (grupo HAR: 309,515,27 vs. grupo HAC: 323,318,74 min) e a saturação mínima da oxi-hemoglobina (grupo HAR: 87,80,85 vs. grupo HAC: 83,32,37%) não mostraram essa diferença. Considerando todos os pacientes hipertensos, o AHI apresentou correlação significativa com o peso corporal (r=0,51; p=0,0007), o IMC (r=0,41; p=0,007), a circunferência da cintura (r=0,44; p=0,005), a circunferência do pescoço (r=0,38; p=0,01) e a relação cintura-estatura (r=0,39; p=0,01). Os pacientes sem AOS em comparação com os pacientes com AOS, apresentaram risco significativamente menor de apresentar comprometimento da função endotelial (OR=0,17; 95% IC 0,04-0,72; p=0,03). Os achados do presente estudo sugerem que a prevalência de AOS em pacientes com hipertensão resistente é elevada, porém semelhante a de indivíduos com hipertensão controlada. Pacientes com hipertensão resistente e controlada não apresentaram diferenças significativas em relação à função endotelial. A gravidade de AOS no grupo total de hipertensos se associou com maior risco de comprometimento da função endotelial.

Relação da apneia obstrutiva do sono com a função endotelial, estresse oxidativo, biomarcadores inflamatórios, perfil metabólico e atividade simpática em indivíduos obesos

Introdução: a apneia obstrutiva do sono (AOS) é considerada um fator de risco para as doenças cardiovasculares. Os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da aterosclerose potencializados pela AOS não são completamente conhecidos. Entretanto, existem evidências de que a AOS está associada com aumento no estresse oxidativo, elevação nos mediadores inflamatórios, resistência à insulina, ativação do sistema nervoso simpático, elevação da pressão arterial (PA) e a disfunção endotelial. Objetivo: avaliar a relação da AOS com a função endotelial, o estresse oxidativo, os biomarcadores inflamatórios, o perfil metabólico, a adiposidade corporal, a atividade simpática e a PA em indivíduos obesos. Métodos: estudo transversal envolvendo 53 pacientes obesos, com índice de massa corporal (IMC) ≥ 30 e < 40 Kg/m2, sem distinção de raça e gênero, apresentando idade entre 20 e 55 anos. O estudo do sono foi realizado com o equipamento Watch-PAT 200, sendo feito o diagnóstico de AOS quando índice apneia-hipopneia (IAH) ≥ 5 eventos/h. Todos os participantes foram submetidos à avaliação do (a): adiposidade corporal (peso, % gordura corporal e circunferências da cintura, quadril e pescoço); PA; atividade do sistema nervoso simpático (concentrações plasmáticas de catecolaminas); biomarcadores inflamatórios (proteína C reativa ultrassensível (PCR-us) e adiponectina); estresse oxidativo (malondialdeído); metabolismo glicídico (glicose, insulina e HOMA-IR) e lipídico (colesterol total e frações e triglicerídeos); e função endotelial (índice de hiperemia reativa (RHI) avaliado com o equipamento Endo-PAT 2000 e moléculas de adesão celular). A análise estatística foi realizada com o software STATA versão 10. Resultados: dos 53 pacientes avaliados 20 foram alocados no grupo sem AOS (grupo controle; GC) (IAH: 2,550,35 eventos/h) e 33 no grupo com AOS (GAOS) (IAH: 20,163,57 eventos/h). A faixa etária (39,61,48 vs. 32,52,09 anos) e o percentual de participantes do gênero masculino (61% vs. 25%) foram significativamente maiores no GAOS do que no GC (p=0,01). O GAOS em comparação o GC apresentou valores significativamente mais elevados de circunferência do pescoço (CP) (40,980,63 vs. 38,650,75 cm; p=0,02), glicemia (92,541,97 vs. 80,21,92 mg/dL; p=0,0001), PA sistólica (126,051,61 vs.118,16 1,86 mmHg; p=0,003) e noradrenalina (0,160,02 vs. 0,120,03 ng/mL; p=0,02). Após ajustes para fatores de confundimento, a glicose e a PCR-us foram significativamente mais elevadas no GAOS. Os 2 grupos apresentaram valores semelhantes de IMC, insulina, HOMA-IR, perfil lipídico, adiponectina, PA diastólica, adrenalina, dopamina, moléculas de adesão celular e malondialdeído. A função endotelial avaliada pelo RHI também foi semelhante nos 2 grupos (GAOS:1,850,2 vs. GC:1,980,1; p=0,31). Nas análises de correlação, considerando todos os participantes do estudo, o IAH apresentou associação positiva e significativa com CP e PCR-us após ajustes para fatores de confundimento. A saturação mínima de O2 se associou de forma negativa e significativa com a CP, os níveis séricos de insulina e o HOMA-IR, mesmo após ajustes para fatores de confundimento. Conclusões: o presente estudo sugere que em obesos a AOS está associada com valores mais elevados de glicemia e inflamação; o aumento do IAH apresenta associação significativa com a obesidade central e com a inflamação; e a queda na saturação de oxigênio se associa com resistência à insulina.

Efeitos da privação de sono paradoxal na resposta inflamatória de ratos e avaliação do efeito antinociceptivo do ATL-1, um análogo sintético de 15-epi-lipoxinas

Sono e imunidade parecem apresentar uma relação de reciprocidade. A ativação do sistema imune altera o padrão de sono e distúrbios do sono podem afetar a função imune. Além disso, é bem descrito que a privação de sono paradoxal (PSP) leva à hiperalgesia e o tratamento com fármacos clássicos, como opióides ou antidepressivos tricíclicos, não é capaz de reverter este quadro. Neste trabalho, avaliamos se a PSP afetaria a resposta inflamatória e a sobrevida em ratos e se o tratamento com um análogo sintético de lipoxinas (ATL-1) seria capaz de reverter a hiperalgesia induzida pela PSP. Todos os protocolos experimentais foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética para o Uso de Animais, da UERJ (CEUA/032/2010). Ratos Wistar machos foram submetidos a 96 h de PSP, induzidas pelo método de plataforma única (PU) ou de múltiplas plataformas modificado (MPM). Após 96 h de PSP os animais foram submetidos ao modelo da bolha de ar ou pleurisia utilizando-se a carragenina como agente flogístico, ou ainda a PSP foi aplicada antes ou após a indução de um modelo de ligação e perfuração do ceco (CLP). Quatro horas após a injeção de carragenina os animais apresentaram um aumento no recrutamento de leucócitos para a cavidade da bolha, porém não houve diferença entre animais PSP e controles. O número total de leucócitos no plasma não se alterou após a injeção de carragenina. Na pleurisia, os animais PSP apresentaram um aumento nos níveis de IL-6, IL-1β e TNF-α no plasma, enquanto apenas IL-1β e IL-6 estavam aumentados no exsudato pleural dos animais que receberam carragenina. O padrão de recrutamento de leucócitos para o local da injúria foi bastante semelhante entre os animais controle e PSP 2 h, 4 h e 24 h após a injeção de carragenina. Houve um aumento progressivo com o tempo, apresentando um pico em 24 h, no entanto, não foi observada diferença significativa na resposta dos grupos PSP. A PSP aplicada antes ou após a indução do CLP reduziu a sobrevida dos animais, mas não alterou o acúmulo de neutrófilos, nos dois protocolos. Quando a PSP foi aplicada antes do CLP, os níveis séricos de IL-6 estavam aumentados nos grupos PSP e PSPCLP, porém quando a PSP foi aplicada após o CLP, ambas IL-6 e IL-1β estavam aumentadas nos grupo PSPCLP. O efeito do tratamento com ATL-1 (10 g/kg, i.v.) na hiperalgesia induzida pela PSP foi determinado através do teste da formalina. O análogo reduziu o número de comportamentos relacionados à dor em animais PSP e controles na fase inflamatória do teste. Nossos resultados demonstraram que a PSP por 96 h aumentou os níveis plasmáticos de citocinas, reduziu a sobrevida dos animais, contudo não foi capaz de alterar o recrutamento de leucócitos frente a um estímulo inflamatório ou infeccioso. O aumento de mediadores inflamatórios observado nesses animais pode estar relacionado à hiperalgesia em animais PSP, uma vez que o tratamento com o ATL-1 reverteu esse efeito, possivelmente através de mecanismos envolvendo sua ação anti-inflamatória.

Utilização de biópsias gengivais minimamente invasivas para o estudo da expressão de mediadores inflamatórios e sua correlação com a expressão do fluido gengival em pacientes com periodontite severa

O objetivo deste estudo foi utilizar biópsias minimamente invasivas para avaliar a expressão de mediadores inflamatórios e sua correlação com o fluido gengival em pacientes com periodontite severa. O grupo teste compreendeu 22 pacientes com periodontite severa (idade média 45,5  DP 8,9 anos), analisados por sítios rasos e profundos, e o grupo controle por 14 pacientes periodontalmente saudáveis (idade média 39,35  DP 16,5 anos). As amostras do fluido gengival foram coletadas com papel absorvente, nos mesmos sítios de onde foram realizadas as biópsias, e quantificadas, por Luminex, para IFN- γ, IL 1-β, IL-6, IL-21, IL-22, IL-23, IL-25, IL-31, IL-33, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17A, IL-17F, sCD40L e TNFα. Foram coletadas biópsias, com um punch de 2mm de diâmetro nos grupos teste e controle. A avaliação imuno-histoquímica foi semiquantitativa, nas células epiteliais, plasmócitos, macrófagos, fibroblastos e células endoteliais, para a IL1-β, IFN-γ, IL-6 e IL-17. Foram observadas marcações imuno-histoquímicas, em todos os grupos celulares analisados, tanto nos pacientes com periodontite como nos controles, sem diferenças significativas entre eles. O fluido gengival apresentou maiores quantidades para os marcadores IL-1β e IL-23 nos sítios profundos. Não foram encontradas correlações significativas entre as marcações imuno-histoquímicas e o fluido gengival para os subgrupos analisados. Na análise comparativa entre as biópsias e o fluido gengival, a IL1-β mostrou alta concordância nos sítios rasos e profundos. Concluindo, a utilização padronizada de um punch de 2mm de diâmetro para biópsias em tecido periodontal mostrou- se viável, para estudos com imuno-histoquímica. O fluido gengival pode não expressar todos os marcadores do tecido correspondente, com variações dependendo do marcador analisado e das condições inflamatórias locais.

Avaliação do papel do óxido nítrico no comprometimento da função pulmonar e hiper-reatividade das vias aéreas em camundongos estimulados com sílica

Silicose é uma doença pulmonar causada pela inalação de partículas de sílica, na qual vários são os mediadores inflamatórios implicados. Neste estudo investigamos o envolvimento do óxido nítrico (NO) nas alterações de função pulmonar e hiper-reatividade das vias aéreas, em camundongos estimulados com sílica por via intranasal. Foram analisados parâmetros como i) função pulmonar (resistência e elastância) e hiper-reatividade das vias aéreas ao aerossol com metacolina (3 27 mg/mL) através de sistema de pletismografia invasiva, e ii) alterações morfológicas, mediante técnicas clássicas de histologia e imuno-histoquímica. Verificamos que a instilação de partículas de sílica (10 mg) causou aumento nos níveis basais de resistência e elastância pulmonar, bem como de hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina, em tempos que variaram de 2 a 28 dias. Observamos uma correlação temporal com as alterações morfológicas no tecido pulmonar, que refletiram presença de resposta inflamatória e infiltrado celular intenso, seguidos de progressiva fibrose e formação de granulomas. Os tempos de 7 e 28 dias pós-estimulação com sílica foram selecionados para os ensaios subsequentes, por corresponderem às fases aguda e crônica da silicose experimental, respectivamente. Foram detectados níveis elevados de óxido nítrico (NO), bem como de peroxinitrito/expressão da enzima iNOS no lavado broncoalveolar e no tecido pulmonar de camundongos estimulados com sílica, respectivamente. Em outro grupo de experimentos, observamos que camundongos depletados para o gene codificante para a enzima NOS induzida (iNOS) apresentaram abolidas as respostas de aumento nos níveis basais de resistência e elastância pulmonares, bem como da hiper-reatividade das vias aéreas à metacolina em comparação aos animais selvagens (C57BL/6). A inibição da resposta inflamatória e fibrótica granulomatosa foi também notada no caso dos animais nocautes para iNOS. O tratamento com 1400W, um inibidor da enzima iNOS, diminui de forma marcada as alterações de função pulmonar e fibrose tecidual verificadas nos camundongos silicóticos. Em conclusão, nossos resultados mostram que o comprometimento da função pulmonar, representado pelo aumento na resistência/elastância e hiper-reatividade das vias aéreas, mostraram-se correlacionados à maior geração de NO e de peroxinitrito, assim como da expressão da enzima iNOS. A depleção do gene codificante ou, ainda, o bloqueio da enzima iNOS aboliram a resposta de comprometimento da função pulmonar e fibrose tecidual na silicose experimental. Em conjunto estes achados indicam que o NO parece ser um mediador importante no contexto da silicose, colocando-se como um alvo terapêutico em potencial no tratamento de doenças de caráter fibrótico.

Estudo do perfil salivar proteico de crianças obesas pré-púberes com foco nas alterações de mediadores da metainflamação

O objetivo deste estudo foi investigar na saliva de crianças pré-púberes obesas, em comparação com crianças eutróficas, a presença de possíveis diferenças na expressão de mediadores proteicos relacionados à metainflamação através de um estudo observacional transversal. Foram selecionadas 105 crianças pré-púberes com idade entre 5 e 9 anos, sem quaisquer outros comprometimentos sistêmicos ou bucais sendo realizada a mensuração do comprimento da circunferência da cintura (CC), além do peso e estatura para cálculo do IMC e seu escore Z (zscore IMC), de forma a compor 3 grupos: EU - eutrofia (-2SD≤ zscore IMC≤1SD), SP - sobrepeso (1SD < zscore IMC < 2SD) e OB obesidade (zscore IMC ≥ 2SD). Após o exame médico e odontológico foi feita a coleta de sangue e de saliva total não estimulada, de forma protocolada. Amostras séricas e salivares foram analisadas, individualmente, para a dosagem de IL1β, IL6, IL8. IL10, IL12p70, TNFα, MCP1, leptina, grelina e insulina, por Multiplex e adiponectina total e de alto peso molecular (adipoHMW), por ELISA. Além disso, as amostras séricas foram utilizadas para o delineamento hemodinâmico dos pacientes. As amostras salivares de EU e OB foram também analisadas em pools por espectrometria de massa (MS) e a presença de algumas proteínas foi validada por imunoblotting, para a comparação do perfil salivar proteico. As concentrações dos analitos foram comparadas tanto entre os grupos (teste de Kruswall-Wallis), como em relação ao zscore IMC e ao CC (Correlação de Spearman ou Pearson). Dos 12 analitos, somente a adipoHMW não foi detectada em nenhuma das amostras salivares. Na comparação OBxEU houve aumento na concentração total de proteínas salivares, da insulina e leptina sérica e salivar e do MCP1, além de diminuição da adiponectina sérica total e de adipoHMW e uma menor relação adiponectina/leptina (A/L) no grupo OB. As principais correlações obtidas com o zscore IMC foram com as concentrações séricas e salivares de insulina e leptina (positivas) e com a relação A/L (negativa), observando-se também a correlação negativa com a adiponectina total e adipoHMW séricas. Na comparação entre as concentrações séricas e salivares, foi possível detectar correlação positiva entre as dosagens de insulina e leptina, assim como com os valores da relação A/L. Na análise proteômica por MS foram identificadas 670 proteínas, sendo 163 delas com expressão diferenciada na saliva de OB em relação a EU. Dentre estas, encontram-se alteradas proteínas relacionadas à resposta inflamatória humoral, em especial com a via alternativa do sistema complemento e do metabolismo redox. Foram selecionadas três destas proteínas para validação por imunoblotting, que confirmou o aumento do Fator H e a diminuição do Fator B e da tioredoxina na saliva de OB em relação a EU. Considerando os resultados, podemos verificar que embora com menores concentrações absolutas dos mediadores, a saliva mostrou praticamente as mesmas associações observadas no sangue, em especial para a insulina, leptina e relação A/L, sendo possível admitir que a análise salivar venha a ser um bom método diagnóstico não invasivo para a obesidade infantil.

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.