O comportamento clínico e neurofisiológico da neuropatia durante os episódios reacionais da hanseníase

A hanseníase, uma doença conhecida por suas lesões de pele anestésicas, é a principal causa de neuropatia periférica nos países endêmicos. Os episódios reacionais são classicamente conhecidos por promover piora da função nervosa através das chamadas neurites que variam de quadros exuberantes a assintomáticos. Estas características da neuropatia tornam o diagnóstico precoce excepcionalmente desafiador assim como a necessidade de se intervir para se prevenir lesões permanentes nos nervos. Este estudo clínico, prospectivo, foi realizado selecionando-se pacientes com hanseníase, independente da forma clínica, no Ambulatório Souza Araujo, Fiocruz, Rio de Janeiro, que apresentavam episódios reacionais. O objetivo foi estudar o perfil neurológico clínico, eletroneurofisiológico e por imagem do nervo antes e após o tratamento das reações. Foram avaliados vinte e cinco pacientes levando-se em conta: exame neurológico, avaliação fisioterápica, estudo de condução nervosa, avaliação de espessura e ecogenicidade nervosa pelo método ultrassonográfico, fluxometria por laser Doppler e teste quantitativo da sensibilidade durante e um ano após o tratamento da reação. Estes pacientes foram divididos em três grupos: oito pacientes com neurite aguda, nove pacientes com neurite silenciosa e oito pacientes com reação cutânea sem neurite. Nos pacientes com episódios reacionais, observou-se predomínio do sexo masculino (60%), do grupo multibacilar (80%) e da forma clínica borderline-lepromatosa (36%). A neurite isolada foi o tipo de reação mais frequente, seguida de neurite associada à reação do tipo1, seguida da neurite associada à reação do tipo 2. O nervo motor mais acometido por neurite foi o fibular seguido pelo ulnar, enquanto o nervo sensitivo mais acometido foi o sural. O padrão eletroneuromiográfico característico dos episódios reacionais foi a mononeurite múltipla. A ultrassonografia, a fluxometria por laser Doppler e o teste quantitativo de sensibilidade, associados à clínica e ao estudo da condução nervosa, foram tidos como exames úteis para avaliação inicial e para acompanhar o tratamento dos episódios reacionais. Após o tratamento, foi constatada melhora nos parâmetros referentes à função motora, mas o mesmo não ocorreu para sensibilidade. Com esse estudo, observa-se a necessidade de acompanhamento multidiciplinar com exames especializados para os pacientes com hanseníase a fim de diagnóstico de reação e tratamento precoce evitando sequelas neurológicas.

Avaliação da resposta imune a Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans em pacientes com neuromielite óptica e sua correlação com o grau de incapacidade neurológica

A Neuromielite Óptica (NMO), anteriormente considerada como um subtipo de Esclerose Múltipla, é uma doença autoimune, inflamatória do sistema nervoso central, na qual o sistema imune ataca a mielina dos neurônios localizados nos nervos ópticos e medula espinhal, produzindo, então, mielite e neurite óptica simultânea ou sequenciais. A patogênese da neuromielite óptica é influenciada pela combinação de fatores genéticos e ambientais, incluindo agentes infecciosos. Diferentes doenças infecciosas podem tanto desencadear como exacerbar a autoimunidade. Portanto, o objetivo do presente estudo foi de analisar a responsividade imune in vitro a Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans em pacientes com NMO recorrente-remitente, e a correlacionar ao nível de incapacidade neurológica. Nesse contexto, a extensão da linfoproliferação e perfil de citocinas em resposta a S. aureus e C. albicans, em culturas de células mononucleares do sangue periférico (CMSP) foram similares entre pacientes com NMO e indivíduos saudáveis. Entretanto, maior proliferação de células T associada à elevada liberação de IL-1β, IL-6 e IL-17 foi observada em culturas de células derivadas de pacientes com NMO quando estimuladas com E. coli. Ademais, nessas culturas, a produção de IL-10 foi significativamente menor quando comparada ao grupo controle. Ensaios conduzidos em culturas de CMSP depletadas de diferentes subtipos de linfócitos demonstraram que, enquanto células T CD4+ e T CD8+ produzem IL-6 em resposta a E. coli, a produção de IL-17 foi praticamente restrita às células T CD4+. Os níveis de IL-6 e IL-17 in vitro induzidos por E. coli foram correlacionados positivamente às incapacidades neurológicas. Essa maior tendência a produzir citocinas relacionadas ao perfil Th17 foi diretamente associada aos níveis de IL-23 produzidos por monócitos ativados com LPS. De modo interessante, níveis elevados de LPS foram quantificados no plasma de pacientes com NMO e estes foram correlacionados aos níveis plasmáticos de IL-6. Em conclusão, nossos resultados sugerem que uma maior responsividade a E. coli poderia estar envolvida na patogênese da NMO. Esse tipo de investigação é muito importante pois inibidores da ligação ou sinalização do TLR poderiam ser considerados terapias com grande potencial como adjuvantes no tratamento de pacientes com NMO.

Hanseníase neural, aspectos diagnósticos da forma neural pura e mecanismos imunopatogênicos da lesão do nervo na doença. Participação de quimiocinas CCL2 e CXCL10 e metaloproteinases 2 e 9

O diagnóstico da hanseníase neural pura baseia-se em dados clínicos e laboratoriais do paciente, incluindo a histopatologia de espécimes de biópsia de nervo e detecção de DNA de Mycobacterium leprae (M. leprae) pelo PCR. Como o exame histopatológico e a técnica PCR podem não ser suficientes para confirmar o diagnóstico, a imunomarcação de lipoarabinomanana (LAM) e/ou Glicolipídio fenólico 1 (PGL1) - componentes de parede celular de M. leprae foi utilizada na primeira etapa deste estudo, na tentativa de detectar qualquer presença vestigial do M. leprae em amostras de nervo sem bacilos. Além disso, sabe-se que a lesão do nervo na hanseníase pode diretamente ser induzida pelo M. leprae nos estágios iniciais da infecção, no entanto, os mecanismos imunomediados adicionam severidade ao comprometimento da função neural em períodos sintomáticos da doença. Este estudo investigou também a expressão imuno-histoquímica de marcadores envolvidos nos mecanismos de patogenicidade do dano ao nervo na hanseníase. Os imunomarcadores selecionados foram: quimiocinas CXCL10, CCL2, CD3, CD4, CD8, CD45RA, CD45RO, CD68, HLA-DR, e metaloproteinases 2 e 9. O estudo foi desenvolvido em espécimes de biópsias congeladas de nervo coletados de pacientes com HNP (n=23 / 6 BAAR+ e 17 BAAR - PCR +) e pacientes diagnosticados com outras neuropatias (n=5) utilizados como controle. Todas as amostras foram criosseccionadas e submetidas à imunoperoxidase. Os resultados iniciais demonstraram que as 6 amostras de nervos BAAR+ são LAM+/PGL1+. Já entre as 17 amostras de nervos BAAR-, 8 são LAM+ e/ou PGL1+. Nas 17 amostras de nervos BAAR-PCR+, apenas 7 tiveram resultados LAM+ e/ou PGL1+. A detecção de imunorreatividade para LAM e PGL1 nas amostras de nervo do grupo HNP contribuiu para a maior eficiência diagnóstica na ausência recursos a diagnósticos moleculares. Os resultados da segunda parte deste estudo mostraram que foram encontradas imunoreatividade para CXCL10, CCL2, MMP2 e MMP9 nos nervos da hanseníase, mas não em amostras de nervos com outras neuropatias. Além disso, essa imunomarcação foi encontrada predominantemente em células de Schwann e em macrófagos da população celular inflamatória nos nervos HNP. Os outros marcadores de ativação imunológica foram encontrados em leucócitos (linfócitos T e macrófagos) do infiltrado inflamatório encontrados nos nervos. A expressão de todos os marcadores, exceto CXCL10, apresentou associação com a fibrose, no entanto, apenas a CCL2, independentemente dos outros imunomarcadores, estava associada a esse excessivo depósito de matriz extracelular. Nenhuma diferença na frequência da imunomarcação foi detectada entre os subgrupos BAAR+ e BAAR-, exceção feita apenas às células CD68+ e HLA-DR+, que apresentaram discreta diferença entre os grupos BAAR + e BAAR- com granuloma epitelioide. A expressão de MMP9 associada com fibrose é consistente com os resultados anteriores do grupo de pesquisa. Estes resultados indicam que as quimiocinas CCL2 e CXCL10 não são determinantes para o estabelecimento das lesões com ou sem bacilos nos em nervo em estágios avançados da doença, entretanto, a CCL2 está associada com o recrutamento de macrófagos e com o desenvolvimento da fibrose do nervo na lesão neural da hanseníase.

Alterações da expressão da proteína PHEX na Hanseníase

A hanseníase é uma doença infecciosa causada pelo Mycobacteruim leprae, um bacilo intracelular obrigatório, que prolifera principalmente na pele e nos nervos periféricos no interior de células como macrófagos e células de Schwann. A transmissão ocorre por meio das mucosas das vias respiratórias, provavelmente por aerossóis expelidos por indivíduos infectados. O homem é o seu hospedeiro natural sendo a multiplicação do bacilo muito lenta, com um período de geração estimado de 14 dias. Apesar da mínima variação no genoma do M. leprae, a doença é caracterizada por um espectro de formas clínicas bem definido, decorrente da capacidade de resposta imune do hospedeiro. Em pacientes classificados como multibacilares (MB) a doença é disseminada, com inúmeras lesões de pele e proliferação bacilar considerável. Nesses indivíduos ocorre hiporresponsividade celular ao M. leprae. Nas formas paucibacilares (PB), os pacientes apresentam uma ou poucas lesões, a carga bacilar é pequena e, às vezes não observada por meio da baciloscopia tradicional e ocorre resposta imune patógeno-específica. As incapacidades físicas nos pacientes decorrem da neuropatia e osteopatia e podem ser irreversíveis. Essas deformidades podem avançar mesmo após a diminuição da carga bacilar com o final do tratamento poliquimioterápico. A presente tese teve por objetivo estudar as implicações da proteína PHEX nas alterações fisiopatológicas da hanseníase, em especial as alterações ósseas. A proteína PHEX (Phosphate-regulating gene with Homologies to Endopeptidase on the X chromosome) é expressa em várias células humanas e, no primeiro artigo que compõe essa tese, demonstramos que o M.leprae leva à diminuição da expressão de PHEX em linhagens de células de Schwann e osteoblastos humanos. Este efeito foi igualmente causado por outras espécies de micobactérias. No segundo manuscrito ora submetido, observamos que em leucócitos sanguíneos de pacientes hansenianos também ocorreu modulação negativa de PHEX. Este efeito não se relacionou com a capacidade de produção de citocinas inflamatórias frente ao M. leprae in vitro ou com alterações bioquímicas. O efeito inibidor da mineralização ocasionado pela modulação negativa de PHEX talvez contribua para a doença óssea da hanseníase, auxiliando a explicar a capacidade do M. leprae de penetrar e sobreviver no osso.

Cell types in the peripheral blood of waking catfish Clarias batrachus (Lin.)

Different types of haematocytes found in the peripheral blood of walking catfish Clarias batrachus, have been characterized and identified using morphological, morphometric and cytochemical techniques. These cells are: erythrocytes, reticulocytes, large and small lymphocytes, thrombocytes, monocytes and polymorphonuclear leucocytes (neutrophils).

The Acquisition of an Inheritable 50-bp Deletion in the Human mtDNA Control Region Does Not Affect the mtDNA Copy Number in Peripheral Blood Cells

The mitochondrial DNA (mtDNA) control region is believed to play an important biological role in mtDNA replication. Large deletions in this region are rarely found, but when they do occur they might be expected to interfere with the replication of the molecule, thus leading to a reduction of mtDNA copy number. During a survey for mtDNA sequence variations in 5,559 individuals from the general Chinese population and 2,538 individuals with medical disorders, we identified a 50-bp deletion (m.298_347del50) in the mtDNA control region in a member of a healthy Han Chinese family belonging to haplogroup B4c1b2, as suggested by complete mtDNA genome sequencing. This deletion removes the conserved sequence block II (CSBII; region 299-315) and the replication primer location (region 317-321). However, quantification of the mtDNA copy number in this subject showed a value within a range that was observed in 20 healthy subjects without the deletion. The deletion was detected in the hair samples of the maternal relatives of the subject and exhibited variable heteroplasmy. Our current observation, together with a recent report for a benign 154-bp deletion in the mtDNA control region, suggests that the control of mtDNA replication may be more complex than we had thought. Hum Mutat 31:538-543, 2010. (C) 2010 Wiley-Liss, Inc.

The Influence of Age and Sex on the Cell Counts of Peripheral Blood Leukocyte Subpopulations in Chinese Rhesus Macaques

Non-human primates such as Chinese rhesus macaques are the favorable models for preclinical study of potential therapeutic drugs, vaccines and mechanisms of human diseases. Little is known about the normal levels of leukocyte subpopulations of Chinese rhe

Explorative study on the expression of neuregulin-1 gene in peripheral blood of schizophrenia

Neuregulin-1 (Nrg-1)(1) gene has been considered as a schizophrenia susceptibility gene. In order to observe the association of Nrg-1 gene with schizophrenia, the study was designed to investigate the effect of anti-psychotic treatment on the Nrg-1 mRNA e

Circulating immunoglobulin A- and immunoglobulin G-secreting hybridoma cells in peripheral blood preferably migrate to female genital tracts. The role of sex hormones

Antigen-specific circulating immunoglobulin-secreting cells (ISC) migrate to various secondary and tertiary lymphoid tissues. To understand the migration of the cells into the genital tract and its regulation by sex hormones, spleen-derived SG2 hybridoma cells secreting immunoglobulin G2b (IgG2b) and Peyer's patch-derived PA4 hybridoma cells secreting polymer IgA were labelled with (3) H-TdR, and intravenously injected into syngeneic mice of both sexes. Using flow cytometry, surface molecular markers of plasma cells, CD38 and CD138, and adhesion molecules, CD49d, CD162, and CD11a were found to be positive in SG2 and PA4 cells, but CD62L, alpha4beta7 and CD44 were not expressed on these cells. The relative distribution indexes (RDIs) of the cells in genital tract and other tissues were measured. The means of RDIs of SG2 and PA4 cells in female genital tissues were 6.5 and 4.5 times as many as the means in male genital tissues, respectively. The treatment of ovariectomized mice with beta-oestradiol significantly increased the RDIs of PA4 cells in cervix and vagina, but decreased the RDIs of SG2 cells in vagina, horn of uterus, uterus and rectum (P <0.05). Progesterone treatment increased the RDIs of PA4 cells in vagina and rectum (P <0.05). The treatment with testosterone significantly increased the RDIs of SG2 and PA4 cells in epididymis and accessory sex glands (P <0.05). These results demonstrate that the female genital tract is the preferable site for the migration of circulating hybridoma cells to the male genital tract, and sex hormones play an important role in regulation of the migration of circulating ISC to genital tracts.

Short-term in vitro responses of human peripheral blood monocytes to ferritic stainless steel fiber networks.

Beneficial effects on bone-implant bonding may accrue from ferromagnetic fiber networks on implants which can deform in vivo inducing controlled levels of mechanical strain directly in growing bone. This approach requires ferromagnetic fibers that can be implanted in vivo without stimulating undue inflammatory cell responses or cytotoxicity. This study examines the short-term in vitro responses, including attachment, viability, and inflammatory stimulation, of human peripheral blood monocytes to 444 ferritic stainless steel fiber networks. Two types of 444 networks, differing in fiber cross section and thus surface area, were considered alongside austenitic stainless steel fiber networks, made of 316L, a widely established implant material. Similar high percent seeding efficiencies were measured by CyQuant® on all fiber networks after 48 h of cell culture. Extensive cell attachment was confirmed by fluorescence and scanning electron microscopy, which showed round monocytes attached at various depths into the fiber networks. Medium concentrations of lactate dehydrogenase (LDH) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) were determined as indicators of viability and inflammatory responses, respectively. Percent LDH concentrations were similar for both 444 fiber networks at all time points, whereas significantly lower than those of 316L control networks at 24 h. All networks elicited low-level secretions of TNF-α, which were significantly lower than that of the positive control wells containing zymosan. Collectively, the results indicate that 444 networks produce comparable responses to medical implant grade 316L networks and are able to support human peripheral blood monocytes in short-term in vitro cultures without inducing significant inflammatory or cytotoxic effects.

Immobilization of cell-binding peptides on poly-ε-caprolactone film surface to biomimic the peripheral nervous system.

Cell-material interactions are crucial for cell adhesion and proliferation on biomaterial surfaces. Immobilization of biomolecules leads to the formation of biomimetic substrates, improving cell response. We introduced RGD (Arg-Gly-Asp) sequences on poly-ε-caprolactone (PCL) film surfaces using thiol chemistry to enhance Schwann cell (SC) response. XPS elemental analysis indicated an estimate of 2-3% peptide functionalization on the PCL surface, comparable with carbodiimide chemistry. Contact angle was not remarkably reduced; hence, cell response was only affected by chemical cues on the film surface. Adhesion and proliferation of Schwann cells were enhanced after PCL modification. Particularly, RGD immobilization increased cell attachment up to 40% after 6 h of culture. It was demonstrated that SC morphology changed from round to very elongated shape when surface modification was carried out, with an increase in the length of cellular processes up to 50% after 5 days of culture. Finally RGD immobilization triggered the formation of focal adhesion related to higher cell spreading. In summary, this study provides a method for immobilization of biomolecules on PCL films to be used in peripheral nerve repair, as demonstrated by the enhanced response of Schwann cells.

Chemical surface modification of poly-ε-caprolactone improves Schwann cell proliferation for peripheral nerve repair.

Poly-ε-caprolactone (PCL) is a biodegradable and biocompatible polymer used in tissue engineering for various clinical applications. Schwann cells (SCs) play an important role in nerve regeneration and repair. SCs attach and proliferate on PCL films but cellular responses are weak due to the hydrophobicity and neutrality of PCL. In this study, PCL films were hydrolysed and aminolysed to modify the surface with different functional groups and improve hydrophilicity. Hydrolysed films showed a significant increase in hydrophilicity while maintaining surface topography. A significant decrease in mechanical properties was also observed in the case of aminolysis. In vitro tests with Schwann cells (SCs) were performed to assess film biocompatibility. A short-time experiment showed improved cell attachment on modified films, in particular when amino groups were present on the material surface. Cell proliferation significantly increased when both treatments were performed, indicating that surface treatments are necessary for SC response. It was also demonstrated that cell morphology was influenced by physico-chemical surface properties. PCL can be used to make artificial conduits and chemical modification of the inner lumen improves biocompatibility.

Long term peripheral nerve regeneration using a novel PCL nerve conduit.

The gold standard in surgical management of a peripheral nerve gap is currently autologous nerve grafting. This confers patient morbidity and increases surgical time therefore innovative experimental strategies towards engineering a synthetic nerve conduit are welcome. We have developed a novel synthetic conduit made of poly ε-caprolactone (PCL) that has demonstrated promising peripheral nerve regeneration in short-term studies. This material has been engineered to permit translation into clinical practice and here we demonstrate that histological outcomes in a long-term in vivo experiment are comparable with that of autologous nerve grafting. A 1cm nerve gap in a rat sciatic nerve injury model was repaired with a PCL nerve conduit or an autologous nerve graft. At 18 weeks post surgical repair, there was a similar volume of regenerating axons within the nerve autograft and PCL conduit repair groups, and similar numbers of myelinated axons in the distal stump of both groups. Furthermore, there was evidence of comparable re-innervation of end organ muscle and skin with the only significant difference the lower wet weight of the muscle from the PCL conduit nerve repair group. This study stimulates further work on the potential use of this synthetic biodegradable PCL nerve conduit in a clinical setting.