Elucidating the role of glycans in leucocyte function

RESUMO:O processo de glicosilação é a modificação pós-traducional de proteínas mais comum e está envolvido em vários processos fisiológicos e patológicos. Especificamente, certos perfis glicosídeos estão correlacionados a estados específicos de diferenciação celular, e podem modular vários eventos celulares, como sinalização celular, migração celular e interações hospedeiro-patogénio. Assim sendo, a glicosilação desempenha um papel crucial na modulação de vários processos imunológicos. No entanto, permanece por esclarecer como as estruturas glicosídicas influenciam a imunidade. Especificamente, algumas estruturas glicosídicas terminais que estão modificadas pela ligação de ácido siálico desempenham um papel importante em várias funções do sistema imune, nomeadamente migração leucocitária em contexto de inflamação e ativação de células imunes. Como tal, este trabalho teve como objectivo investigar como a expressão de certos glicanos influencia componentes importantes da resposta imune inata e adaptativa. Este trabalho está dividido em três componentes principais: 1) A imunidade está amplamente dependente da habilidade das células circulantes migrarem para os tecidos inflamados, sendo que a ligação de leucócitos à Eselectina endotelial é o primeiro passo. Assim, nós analisámos a estrutura e função dos ligandos de E-selectina que são expressos pelas células humanas mononucleares de sangue periférico (PBMCs), fornecendo novos conhecimentos para a compreensão dos intervenientes moleculares que mediam a ligação dos monócitos, células CD4+ e CD8+T e células B ao endotélio vascular. Surpreendentemente, os monócitos apresentaram maior capacidade de ligação à E-selectina comparativamente aos linfócitos. Esta observação pode ser explicada pelo facto de os monócitos humanos expressarem, uniformemente, um vasto reportório de glicoproteínas que exibem afinidade de ligação à E-selectina, nomeadamente: as glicoformas do CD43 (CD43E) e do CD44 (HCELL), em adição à já previamente reportada glicoforma da PSGL-1 (CLA). Consistentemente, a diferente capacidade que as diversas populações linfocitárias apresentam de se ligar à E-selectina, está integralmente relacionada com a sua expressão de glicoproteínas com afinidade de ligação à E-selectina. Enquanto que as células CD4+T apresentam uma elevada reatividade à E-selectina, as células CD8+T e B demonstram pouca ou nenhuma capacidade de ligação à E-selectina. Esta atividade de ligação à E-selectina das células CD4+T é conferida pela expressão de HCELL, em adição às já previamente reportadas CLA e CD43E. As células CD8+ T não expressam HCELL e apenas expressam pequenas quantidades de CLA e CD43E, enquanto que as células B não expressam ligandos de Eselectina. Mais, a exofucosilação da superfície destas células, levou ao dramático aumento da expressão dos ligandos de E-selectina em todos as populações leucocitárias, verificando-se que a criação de certos ligandos de E-selectina está dependente do tipo de célula, após fucosilação. Colectivamente, estes resultados redefinem o nosso conhecimento acerca dos mecanismos moleculares que governam o tráfico das células mononucleares de sangue periférico em contexto de inflamação. 2) A habilidade das células dendríticas (DCs) para extravasarem em locais de inflamação é crucial para o sucesso da terapia com DCs. Assim, analisámos a estrutura e função das moléculas de adesão que mediam a migração transendotelial (TEM) das DCs. Para isso, foram usadas DCs geradas a partir da diferenciação de monócitos (mo-DCS), obtidos quer pelo métodos de separação imuno-magnética de células CD14+ (CD14-S) ou por isolamento por aderência ao plástico (PA-S). Os resultados obtidos indicam que as glicoformas de ligação à Eselectina de PSGL-1, CD43 e CD44 são expressas pelas CD14-S mo-DCs, enquanto que as PA-S mo-DCs expressam apenas CLA. É importante notar que a ligação do CD44 nas mo-DCs, mas não nas PA-S mo-DCs, desencadeia a ativação e consequente adesão da VLA-4 ao endotélio na ausência de um gradiente de quimiocinas. Procedeu-se também à análise dos ligandos E-selectina expressos em mo-DCs geradas a partir de monócitos do sangue do cordão umbilical (UCB) e, inesperadamente, as UCB mo-DCs não expressam qualquer glicoproteína com reatividade à E-selectina. Além disso, a exofucosilação das mo- DCs humanas utilizando uma α(1,3)-fucosiltransferase aumenta significativamente a expressão de HCELL e, portanto, estas células apresentam uma capacidade aumentada para se ligarem à E-selectina em condições de fluxo hemodinâmico. Estes resultados destacam o papel do HCELL no desencadeamento do TEM das CD14-S mo-DCs e sugerem que estratégias para potenciar a expressão de HCELL poderão impulsionar o recrutamento de mo-DCs para locais de inflamação. 3) Outro obstáculo para alcançar o sucesso promissor de vacinas baseadas em DCs é o estabelecimento de abordagens eficientes que poderão melhorar o estado de maturação e apresentação antigénica das DCs. Por conseguinte, foram investigadas abordagens alternativas que podem superar este obstáculo. Através da remoção de ácido siálico de superfície celular das DCs, conseguiu-se induzir a maturação de DC humanas e de ratinhos. Notavelmente, tanto as DCs humanas como as de ratinho, ao serem desialiladas mostraram uma capacidade aumentada para induzir a proliferação de células T, para secretar citocinas Th1 e para induzir a morte específica de células tumorais. Em adição, as DCs desialiladas apresentam uma maior capacidade de apresentação cruzada de antigénios tumorais às células T citotóxicas. Colectivamente, o presente estudo oferece uma visão chave para optimizar a capacidade das DCs em induzir respostas imunitárias anti-tumorais, e indica que o tratamento com sialidase é uma nova tecnologia para melhorar a eficácia e aplicabilidade das vacinas baseadas em DCs. Coletivamente, os nossos resultados demostram como a glicosilação e a sua manipulação podem modular a imunidade. Concretamente, através de uma reação de exofucosilação conseguimos aumentar fortemente a capacidade de os leucócitos extravasarem para os tecidos afectados, enquanto que a remoção dos níveis de ácido siálico da superfície celular das DCs, induz potentes respostas anti-tumorais mediadas por células T citotóxicas. ---------------------------- ABSTRACT: Glycosylation is the most widely form of protein post-translational modification and is involved in many physiological and pathological processes. Specifically, certain patterns of glycosylation are associated with determined stages of cell differentiation and can modulate processes like cell-signaling and migration and host-pathogen interactions. As such, glycosylation plays a crucial role in the modulation of several immune events. However, how glycans execute this immune-modulation and, therefore, influence immunity is still poorly unknown. Specifically, some terminal sialic acid-modified determinants are known to be involved in several physiological immune processes, including leukocyte trafficking into sites of inflammation and cell immune activation. Therefore, in this work, we sought to investigate more deeply how the expression of these glycosidic structures affects events form both innate and adaptive immune responses. To this end, we divided our work into three main parts: 1) Immunity critically depends on the ability of sentinel circulating cells to infiltrate injured sites, of which leukocyte binding to endothelial E-selectin is the critical first step. Thus, we first analyzed the structure and function of the E-selectin ligands expressed on native human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), providing novel insights into the molecular effectors governing adhesion of circulating monocytes, and of circulating CD4+T, CD8+T and B cells, to vascular endothelium under hemodynamic shear conditions. Strikingly, monocytes show a higher ability to tether and roll on endothelial cells than lymphocyte subsets. This is due to the fact that human circulating monocytes uniformly display a wide repertoire of E-selectin binding glycoproteins, namely the E-selectin-binding glycoforms of CD43 (CD43E) and CD44 (HCELL), in addition to the previously described E-selectin-binding glycoform of PSGL-1 (CLA). In addition, we also observed a differential ability of the different lymphocyte subsets to bind to Eselectin under hemodynamic shear stress conditions, and these differences were highly correlated with their individual expression of E-selectin binding glycoproteins. While CD4+T cells show a robust E-selectin binding ability, CD8+T and B cells show little to no E-selectin reactivity. CD4+T cell potent Eselectin rolling activity is conferred by HCELL expression, in addition to the previously reported E-selectin-binding glycoproteins CD43E and CLA. CD8+T cells display no HCELL and low amounts of CLA and CD43E, whereas B cells lack E-selectin ligand expression. Moreover, enforced exofucosylation of cell surface of these cells noticeably increases expression of functional E-selectin ligands among all leukocytes subsets, with cell type-dependent specificity in the protein scaffolds that are modified. Taken together, these findings redefine our understanding of the molecular mechanisms governing the trafficking patterns of PBMCs that are relevant in the context of acute or chronic inflammatory conditions. 2) The ability of circulating dendritic cells (DCs) to extravasate at inflammatory sites is critical to the success of DC-based therapies. Therefore, we assessed the structure and function of adhesion molecules mediating the transendothelial migration (TEM) of human monocyte derived-DCs (mo-DCs), obtained either by CD14 positive immune-magnetic selection (CD14-S) or by plastic adherence of blood monocytes (PA-S). We report for the first time that the E-selectin binding glycoforms of PSGL-1, CD43 and CD44 are all expressed on CD14-S mo-DCs, in contrast to PA-S mo-DCs that express only CLA. Importantly, CD44 engagement on CD14-S mo-DCs, but not on PA-S mo-DCs, triggers VLA-4-dependent adhesiveness and programs TEM in absence of chemokine gradient. We also analyzed the E-selectin ligands expressed on mo-DCs generated from umbilical cord blood (UCB) monocytes, and unexpectedly, UCB mo-DCs do not express any glycoprotein with E-selectin reactivity. Furthermore, exoglycosylation of human mo-DCs using an α(1,3)-fucosyltransferase significantly increases expression of HCELL, and therefore exofucosylated mo-DCs exhibit an augmented ability to bind to E-selectin under hemodynamic shear stress conditions. These findings highlight a role for HCELL engagement in priming TEM of CD14-S mo-DCs, and suggest that strategies to enforce HCELL expression could boost mo-DC recruitment to inflammatory sites.3) Another obstacle to achieve the promising success of DC-based vaccines is the establishment of efficient approaches that could successfully enhance maturation and cross-presentation ability of DCs. Therefore, we investigated an alternative approach that can overcome this problem. Through removal of sialic acid content from DC cell surface we are able to elicit maturation of both human and mouse DCs. Notably, desialylated human and murine DCs showed enhanced ability to induce autologous T cell to proliferate, to secrete Th1 cytokines and to kill tumor cells. Moreover, desialylated DCs display enhanced cross-presentation of tumor antigens to cytotoxic CD8+ T cells. Collectively, this study offers key insight to optimize the ability of DCs to boost anti-tumor immune responses, and indicates that the treatment with an exogenous sialidase is a powerful new technology to improve the efficacy and applicability of DC-based vaccines. Overall, our findings show how glycosylation and its manipulation can modulate immunity. Concretely, through an exofucosylation reaction we are able to greatly augment the ability of leukocytes to extravasate into injured tissues, while removal of sialic acid moieties from cell surface of DCs, significantly potentiate their ability to induce anti-tumor cytotoxic T cell-mediate responses.

Proteção pela glucana em modelo experimental de sepse

OBJETIVO: Neste trabalho avaliou-se a ação da glucana ? ? 1-3 insolúvel, um polissacarídeo extraído da parede celular interna do fungo Saccharomyces cerevisae, como agente imunoestimulante inespecífico em camundongos submetidos a modelo de sepse experimental. MÉTODOS: Foram utilizados 73 camundongos Swiss, os quais receberam glucana em diferentes doses pelas vias intraperitoneal (i.p.). Sepse difusa foi induzida através da técnica de ligadura e punção do ceco, transfixado e drenado com fio multifilamentar. RESULTADOS: Os animais tratados com glucana apresentaram um aumento significante no número de leucócitos no lavado peritoneal, diminuição no número de unidades formadoras de colônias bacterianas. Observou-se um aumento significante na sobrevida dos animais tratados com glucana insolúvel, a qual proporcionou um maior controle da infecção bacteriana por aumentar o número de células de defesa. CONCLUSÃO: A glucana insolúvel, quando usada em camundongos por via intraperitoneal, em modelo de sepse abdominal, contribuiu para melhorar a sobrevida, induziu proteção contra a formação de colônias bacterianas no líquido peritoneal e aumentou a migração leucocitária

Avaliação das atividades anti-inflamatória, anticoagulante e antiproliferativa do inibidor de quimotripsina das sementes de erythrina velutina (EvCI)

Studies indicate that several components were isolated from medicinal plants, which have antibacterial, antifungal, antitumor and anti-inflammatory properties. Sepsis is characterized by a systemic inflammation which leads to the production of inflammatory mediators exacerbated by excessive activation of inflammatory cells and disseminated intravascular coagulation (DIC), in which the human neutrophil elastase plays an important role in its pathogenesis. Several epidemiological studies suggest that components of plants, especially legumes, can play a beneficial role in reducing the incidence of different cancers. A chymotrypsin inhibitor of Kunitz (Varela, 2010) was purified from seeds of Erythrina velutina (Mulungu) by fractionation with ammonium sulfate, affinity chromatography on Trypsin-Sepharose, Chymotrypsin-Sepharose and ion exchange chromatography on Resource Q 1 ml (GE Healthcare) in system FPLC / AKTA. The inhibitor, called EvCI, had a molecular mass of 17 kDa determined by SDS-PAGE. The purified protein was able to inhibit human neutrophil elastase (HNE), with an IC50 of 3.12 nM. The EvCI was able to inhibit both pathways of HNE release stimulated by PAF and fMLP (75.6% and 65% respectively). The inhibitor also inhibited leukocyte migration in septic mice about 87% and prolonged the time of coagulation and inhibition factor Xa. EvCI showed neither hemolytic activity nor cytotoxicity. EvCI showed a selective antiproliferative effect to HepG2 cell lines with IC50 of 0.5 micrograms per milliliter. These results suggest EvCI as a molecule antagonist of PAF / fMLP and a potential use in fighting inflammation related disorders, disseminated intravascular coagulation (DIC) and cancer

Influência do tempo e dose de heparina em modelo de peritonite aguda

In the last years, heparin has become target of many studies related to inflammation due its ability of biding to proteins involved on immune response. Recently, it was demonstrated, at our laboratory, using a thIoglycollate-induced peritonitis model, heparin s capacity of reduce cellular influx into the peritoneal cavity, 3 hours after the inflammatory stimulus. Once neutrophilic infiltration is highest around 8 hours after the inflammatory stimulus, at the present work, using the same peritonitis model, it was assessed heparin s ability of keeping the interference on leukocyte infiltration, 8 hours after inflammation induction. Moreover, using cellular differential count, it was evaluated how the cellular populations involved in the inflammatory process would be affected by the treatment. Eight hours after the inflammatory stimulus, only heparin dosage of 1 μg/Kg was able to reduce the cellular influx to peritoneum, 62.8% of reduction when compared to positive control (p < 0.001). Furthermore, heparin dosage of 15 μg/Kg presented a pro-inflammatory effect in whole blood verified by the increase of 60.9% (p < 0.001) and 117.8% (p < 0.001) on neutrophils and monocytes proportion, respectively, when compared to positive control. In addition, this dosage also presented a neutrophilic proportion on peritoneal fluid 27.3% higher than positive control (p < 0.05). This duality between anti- and pro-inflammatory effects at different times corroborates studies that attribute a pleiotropic immunomodulator role to heparin.

Um novo inibidor de tripsina multifuncional de sementes de Erythrina velutina: caracterizacao e propriedades farmacologicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Polissacarídeos sulfatados de interesse farmacológico no camarão litopenaeus schimitti

Sulfated Polysaccharides with unique chemical structures and important biological activities has been found in a diversity of sea invertebrates. For that, to exist a huger interest on the biotechnology field in the research theses sulfated compounds isolated from sea organisms. Despite the privileged brazilian position for these compounds attainment, there are still a few scientific informations about the isolated substances and their biological activities. A head the displayed, the present work has for objectives, to evaluate the pharmacological properties of the glycosaminoglycans isolated from the sea shrimp Litopenaeus schimitti on homeostasis, blood coagulation, leukocytes migration and platelet/leukocyte adhesion. For this, yhe glycosaminoglycans were extracted from crustacean tissues by proteolysis, fractionation with acetone and later submitted to pharmacological assays. The crustacean tissues showed compounds heparin-like, with anticoagulant activity of 45 IU/mg and 90 IU/mg, respectively. These molecules showed low residual hemorrhagic effects in the tested concentration (100 µg/mL), when compared to unfractionated commercial heparin (UFH). Another dermatan sulfate-like compound, predominately constituted for disulfated disaccharides, was isolated from crustacean abdomen. This compound showed an efficient effect on leukocytes migration inhibition, in the concentration of 15 µg/mL, reducing the cellular infiltration in 65% when compared to the controlled animals. In this same concentration, the DS reduced in 60% the protein concentration of the peritoneal exudates. In the concentration, this compound of 0.5 mg/mL, it was capable to reduce in 40% platelet/leukocytes adhesion. Our data demonstrate that these sulfated polysaccharides isolated from the shrimp L. schimitti will can be used as bioactive compounds, appearing as active principles for pharmacological development, anticoagulants and inflammatory response regulators

Avaliação do potencial anti-inflamatório de composto tipo heparina (cCTH) extraído do caranguejo Goniopsis cruentata em modelo experimental de peritonite

Heparin, a sulfated polysaccharide, was the first compound used as an anticoagulant and antithrombotic agent. Due to their structural characteristics, also has great potential anti-inflammatory, though such use is limited in inflammation because of their marked effects on coagulation. The occurrence of heparin-like compounds that exhibit anticoagulant activity decreased in aquatic invertebrates, such as crab Goniopsis cruentata, sparked interest for the study of such compounds as anti-inflammatory drugs. Therefore, the objective of this study was to evaluate the potential modulator of heparin-like compound extracted from Goniopsis cruentata in inflammatory events, coagulation, and to evaluate some aspects of its structure. The heparin-type compound had a high degree of N-sulphation in its structure, being able to reduce leukocyte migration into the peritoneal cavity at lower doses compared to heparin and diclofenac sodium (anti-inflammatory commercial). Furthermore, it was also able to inhibit the production of nitric oxide and tumor necrosis factor alpha by activated macrophages, inhibited the activation of the enzyme neutrophil elastase in low concentrations and showed a lower anticoagulant effect in high doses as compared to porcine mucosal heparin. Because of these observations, the compound extracted from crab Goniopsis cruentata can be used as a structural model for future anti-inflammatory agents

Evaluation of antinociceptive and antiinflammatory effects of Croton pullei var. glabrior Lanj. (Euphorbiaceae)

Croton pullei var. glabrior Lanj. (Euphorbiaceae) é uma liana, amplamente distribuída na Floresta Amazônica. Na medicina popular, diversas plantas do gênero Croton têm sido utilizadas com fins terapêuticos em patologias que envolvem dor e inflamação, o que justifica este trabalho. O objetivo deste estudo foi investigar as atividades antinociceptiva e do extrato metanólico das folhas de C. pullei (MECP). O MECP reduziu, de forma dose-dependente, o número de contorções abdominais (1,2 %) em camundongos, sugerindo uma atividade antinociceptiva da planta. Por outro lado, o MECP não alterou significativamente a reatividade ao estímulo térmico no teste da placa quente e a reatividade à estimulação química na primeira fase do teste da formalina, indicando um mecanismo não-opioidérgico. O MECP reduziu a nocicepção na segunda fase do teste da formalina, inibiu o edema de orelha induzido pelo óleo de croton e reduziu a migração leucocitária no teste da peritonite induzida por carragenina, indicando uma atividade antiinflamatória. Apesar dos mecanismos responsáveis pelos efeitos da planta ainda não estarem completamente esclarecidos, estes resultados parecem justificar o uso medicinal potencial de Croton pullei var. glabrior Lanj. em patologias que envolvam dor e inflamação.

Caracterização fitoquímica e avaliação da atividade anti-inflamatória e antinociceptiva do óleo fixo de Euterpe oleracea Mart.

Euterpe oleracea Mart. é uma típica palmeira da Amazônia, que cresce espontaneamente nos estados do Pará e Amapá, apreciada por sua atrativa beleza e valor nutricional. O fruto de Euterpe oleracea, comumente conhecido como açaí, tem demonstrado exibir significante capacidade anti-oxidante in vitro, o que pode ter benefícios à saúde. Estudos químicos revelaram a presença de ácidos graxos, antocianinas e esteroides. O objetivo deste trabalho foi caracterizar fitoquimícamente o óleo fixo dos frutos desta espécie (OEO) e avaliar em modelos inflamatórios e hiperalgésicos in vivo, o possível envolvimento dos compostos nas respostas inflamatória e analgésica. Para tanto, os modelos experimentais usados foram: teste de contorção induzida por ácido acético, edema de pata de rato, teste do granuloma em ratos, permeabilidade vascular em ratos, migração leucocitária em ratos e eritema de orelha induzida por óleo de cróton em camundongos. Doses orais de 500, 1000 e 1500 mg/kg de OEO inibiu o número de contorções em 33,67%, 45,88% e 55,58, respectivamente. O OEO produziu efeito dose-dependente, e a dose média efetiva encontrada foi de 1226,8mg/kg. Com a administração oral da dose de 1226,8 mg/kg, o OEO inibiu o processo inflamatório em 29,18% quando comparado ao grupo controle. A administração diária de OEO por 6 dias inibiu a formação do tecido granulomatoso em 36,66%. No eritema de orelha por óleo de cróton, o OEO provocou efeito inibitório significativo em 37,9%. No teste de permeabilidade vascular, o OEO inibiu a permeabilidade vascular em 54,5%. Na peritonite induzida por carragenina, o OEO reduziu o número de neutrófilos quando comparado ao grupo controle (inibição de 80,14%). A partir dos resultados obtidos, sugere-se que o OEO apresenta atividade anti-inflamatória, sobre os processos inflamatórios agudo e crônico, e atividade antinociceptiva, provavelmente de origem periférica.

Proteção pela glucana em modelo experimental de sepse

OBJETIVO: Neste trabalho avaliou-se a ação da glucana ? ? 1-3 insolúvel, um polissacarídeo extraído da parede celular interna do fungo Saccharomyces cerevisae, como agente imunoestimulante inespecífico em camundongos submetidos a modelo de sepse experimental. MÉTODOS: Foram utilizados 73 camundongos Swiss, os quais receberam glucana em diferentes doses pelas vias intraperitoneal (i.p.). Sepse difusa foi induzida através da técnica de ligadura e punção do ceco, transfixado e drenado com fio multifilamentar. RESULTADOS: Os animais tratados com glucana apresentaram um aumento significante no número de leucócitos no lavado peritoneal, diminuição no número de unidades formadoras de colônias bacterianas. Observou-se um aumento significante na sobrevida dos animais tratados com glucana insolúvel, a qual proporcionou um maior controle da infecção bacteriana por aumentar o número de células de defesa. CONCLUSÃO: A glucana insolúvel, quando usada em camundongos por via intraperitoneal, em modelo de sepse abdominal, contribuiu para melhorar a sobrevida, induziu proteção contra a formação de colônias bacterianas no líquido peritoneal e aumentou a migração leucocitária

Proteção pela glucana em modelo experimental de sepse

OBJETIVO: Neste trabalho avaliou-se a ação da glucana ? ? 1-3 insolúvel, um polissacarídeo extraído da parede celular interna do fungo Saccharomyces cerevisae, como agente imunoestimulante inespecífico em camundongos submetidos a modelo de sepse experimental. MÉTODOS: Foram utilizados 73 camundongos Swiss, os quais receberam glucana em diferentes doses pelas vias intraperitoneal (i.p.). Sepse difusa foi induzida através da técnica de ligadura e punção do ceco, transfixado e drenado com fio multifilamentar. RESULTADOS: Os animais tratados com glucana apresentaram um aumento significante no número de leucócitos no lavado peritoneal, diminuição no número de unidades formadoras de colônias bacterianas. Observou-se um aumento significante na sobrevida dos animais tratados com glucana insolúvel, a qual proporcionou um maior controle da infecção bacteriana por aumentar o número de células de defesa. CONCLUSÃO: A glucana insolúvel, quando usada em camundongos por via intraperitoneal, em modelo de sepse abdominal, contribuiu para melhorar a sobrevida, induziu proteção contra a formação de colônias bacterianas no líquido peritoneal e aumentou a migração leucocitária

Avaliação das atividades anti-inflamatória, anticoagulante e antiproliferativa do inibidor de quimotripsina das sementes de erythrina velutina (EvCI)

Studies indicate that several components were isolated from medicinal plants, which have antibacterial, antifungal, antitumor and anti-inflammatory properties. Sepsis is characterized by a systemic inflammation which leads to the production of inflammatory mediators exacerbated by excessive activation of inflammatory cells and disseminated intravascular coagulation (DIC), in which the human neutrophil elastase plays an important role in its pathogenesis. Several epidemiological studies suggest that components of plants, especially legumes, can play a beneficial role in reducing the incidence of different cancers. A chymotrypsin inhibitor of Kunitz (Varela, 2010) was purified from seeds of Erythrina velutina (Mulungu) by fractionation with ammonium sulfate, affinity chromatography on Trypsin-Sepharose, Chymotrypsin-Sepharose and ion exchange chromatography on Resource Q 1 ml (GE Healthcare) in system FPLC / AKTA. The inhibitor, called EvCI, had a molecular mass of 17 kDa determined by SDS-PAGE. The purified protein was able to inhibit human neutrophil elastase (HNE), with an IC50 of 3.12 nM. The EvCI was able to inhibit both pathways of HNE release stimulated by PAF and fMLP (75.6% and 65% respectively). The inhibitor also inhibited leukocyte migration in septic mice about 87% and prolonged the time of coagulation and inhibition factor Xa. EvCI showed neither hemolytic activity nor cytotoxicity. EvCI showed a selective antiproliferative effect to HepG2 cell lines with IC50 of 0.5 micrograms per milliliter. These results suggest EvCI as a molecule antagonist of PAF / fMLP and a potential use in fighting inflammation related disorders, disseminated intravascular coagulation (DIC) and cancer

Influência do tempo e dose de heparina em modelo de peritonite aguda

In the last years, heparin has become target of many studies related to inflammation due its ability of biding to proteins involved on immune response. Recently, it was demonstrated, at our laboratory, using a thIoglycollate-induced peritonitis model, heparin s capacity of reduce cellular influx into the peritoneal cavity, 3 hours after the inflammatory stimulus. Once neutrophilic infiltration is highest around 8 hours after the inflammatory stimulus, at the present work, using the same peritonitis model, it was assessed heparin s ability of keeping the interference on leukocyte infiltration, 8 hours after inflammation induction. Moreover, using cellular differential count, it was evaluated how the cellular populations involved in the inflammatory process would be affected by the treatment. Eight hours after the inflammatory stimulus, only heparin dosage of 1 μg/Kg was able to reduce the cellular influx to peritoneum, 62.8% of reduction when compared to positive control (p < 0.001). Furthermore, heparin dosage of 15 μg/Kg presented a pro-inflammatory effect in whole blood verified by the increase of 60.9% (p < 0.001) and 117.8% (p < 0.001) on neutrophils and monocytes proportion, respectively, when compared to positive control. In addition, this dosage also presented a neutrophilic proportion on peritoneal fluid 27.3% higher than positive control (p < 0.05). This duality between anti- and pro-inflammatory effects at different times corroborates studies that attribute a pleiotropic immunomodulator role to heparin.

Um novo inibidor de tripsina multifuncional de sementes de Erythrina velutina: caracterizacao e propriedades farmacologicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Polissacarídeos sulfatados de interesse farmacológico no camarão litopenaeus schimitti

Sulfated Polysaccharides with unique chemical structures and important biological activities has been found in a diversity of sea invertebrates. For that, to exist a huger interest on the biotechnology field in the research theses sulfated compounds isolated from sea organisms. Despite the privileged brazilian position for these compounds attainment, there are still a few scientific informations about the isolated substances and their biological activities. A head the displayed, the present work has for objectives, to evaluate the pharmacological properties of the glycosaminoglycans isolated from the sea shrimp Litopenaeus schimitti on homeostasis, blood coagulation, leukocytes migration and platelet/leukocyte adhesion. For this, yhe glycosaminoglycans were extracted from crustacean tissues by proteolysis, fractionation with acetone and later submitted to pharmacological assays. The crustacean tissues showed compounds heparin-like, with anticoagulant activity of 45 IU/mg and 90 IU/mg, respectively. These molecules showed low residual hemorrhagic effects in the tested concentration (100 µg/mL), when compared to unfractionated commercial heparin (UFH). Another dermatan sulfate-like compound, predominately constituted for disulfated disaccharides, was isolated from crustacean abdomen. This compound showed an efficient effect on leukocytes migration inhibition, in the concentration of 15 µg/mL, reducing the cellular infiltration in 65% when compared to the controlled animals. In this same concentration, the DS reduced in 60% the protein concentration of the peritoneal exudates. In the concentration, this compound of 0.5 mg/mL, it was capable to reduce in 40% platelet/leukocytes adhesion. Our data demonstrate that these sulfated polysaccharides isolated from the shrimp L. schimitti will can be used as bioactive compounds, appearing as active principles for pharmacological development, anticoagulants and inflammatory response regulators