Atividade pró-trombótica da toxina ExoU de Pseudomonas aeruginosa detectada em modelos experimentais in vivo e in vitro

Pseudomonas aeruginosa é um importante agente de pneumonia, particularmente em pacientes submetidos à ventilação mecânica, que pode evoluir para sepse, com elevadas taxas de letalidade. Na sepse, o processo inflamatório sistêmico exacerbado favorece o desequilíbrio entre as vias de coagulação e fibrinólise e a instalação de um estado pró-coagulante, com o aparecimento de trombose microvascular, coagulação intravascular disseminada e falência de múltiplos órgãos. Conhecendo a potente atividade pró-inflamatória da toxina ExoU produzida por P. aeruginosa, decorrente de sua atividade fosfolipásica A2, o objetivo desta tese foi investigar seu potencial de indução de alterações hemostáticas relacionadas à patogênese da sepse. Utilizando modelo de sepse em camundongos inoculados, por via intratraqueal, com suspensões de P. aeruginosa produtora de ExoU (PA103) ou de cepa com deleção do gene exoU, não produtora da toxina, foi mostrado que ExoU determinou maior gravidade da infecção, maior taxa de letalidade, leucopenia, trombocitose, hiperpermeabilidade vascular e transudação plasmática, evidenciadas, respectivamente, pela maior concentração de proteínas nos lavados broncoalveolares (LBAs) e acúmulo do corante Azul de Evans, previamente inoculado nos animais, por via endovenosa, no parênquima renal. ExoU favoreceu, também, a ativação plaquetária, confirmada pela maior concentração de plaquetas expressando P-selectina em sua superfície, maior número de micropartículas derivadas de plaquetas e maior concentração plasmática de tromboxano A2. A histopatologia dos pulmões e rins dos animais infectados com PA103 confirmou a formação de microtrombos, que não foram detectados nos animais controles ou infectados com a cepa mutante. Nos pulmões, a produção de ExoU determinou intensa resposta inflamatória com maior concentração de leucócitos totais e polimorfonucleados, interleucina-6 e fator de necrose tumoral-α nos LBAs. A análise imunohistoquímica mostrou intensa deposição de fibrina nos alvéolos e septos interalveolares. A atividade pró-coagulante dependente do fator tissular detectada nos LBAs dos camundongos infectados com PA103 foi independente da produção do inibidor da via de ativação do fator tissular (TFPI), mas associada ao aumento da produção do inibidor do ativador do plasminogênio-1 (PAI-1). Para investigar a participação do fator de ativação plaquetária (PAF) na liberação de PAI-1, foi pesquisada a atividade da enzima PAF-acetil-hidrolase (PAF-AH) nos LBAs dos camundongos. A atividade de PAF-AH apresentou-se significativamente elevada nos LBA dos camundongos infectados com PA103. O tratamento dos animais com um inibidor do PAF, antes da infecção, resultou na diminuição significativa das concentrações de PAI-1 e de leucócitos totais, bem como da atividade pró-coagulante dos LBAs. In vitro, ExoU induziu maior expressão do RNA mensageiro de PAI-1 e maior liberação da proteína PAI-1 nos sobrenadantes de células epiteliais respiratórias da linhagem A549. O tratamento das células A549 com um anticorpo anti-receptor de PAF, antes da infecção, reduziu significativamente a concentração de PAI-1 nos sobrenadantes de células infectadas com a cepa selvagem. Estes resultados demonstraram um novo mecanismo de virulência de P. aeruginosa através da atividade pró-trombótica de ExoU e a possibilidade de utilização da identificação de ExoU em isolados clínicos de pacientes graves como um marcador prognóstico para estes pacientes.

Investigação da atividade toxicológica de análogos de estatinas em modelos experimentais in vitro

As estatinas são fármacos inibidores competitivos da enzima hidroxi-3-metil-glutaril Coenzima A (HMGCoA) redutase, amplamente utilizados para o controle da hipercolesterolemia total e, em especial, para a redução dos níveis séricos de LDLc (Low Density Lipoprotein cholesterol). Além do efeito primário, esses fármacos apresentam vários efeitos secundários, chamados de efeitos pleiotrópicos, envolvendo atividade anti-inflamatória, antitumoral e antiparasitária. Para o desenvolvimento de inovações na área de química medicinal é imprescindível avaliar o risco de efeitos adversos para saúde ou, em outras palavras, a segurança terapêutica do novo produto nas condições propostas de uso. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi investigar a genotoxicidade de quatro análogos inibidores da biossíntese de lipídios, da classe das estatinas, em modelos experimentais in vitro, testados previamente contra o clone W2 de Plasmodium falciparum a fim de se obter o IC50 dessas moléculas frente ao patógeno. Foram desenvolvidas quatro novas moléculas (PCSR02.001, PCSR09.001, PCSR08.002 e PCSR10.002). Para a avaliação da toxicidade, foram realizados o teste de mutagenicidade bacteriana (teste de Ames), o ensaio de viabilidade celular utilizando o reagente WST-1 e o ensaio de indução de micronúcleos, ambos utilizando uma linhagem ovariana (CHO-K1) e uma linhagem hepática (HepG2). Levando em conta o fato de nenhuma das amostras ter induzido efeitos mutagênicos nas linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium, e PCSR10.002 ter apresentado citotoxicidade sugere-se então que este composto seja o mais tóxico. Comparativamente, PCSR10.002 foi mais genotóxico e citotóxico para a linhagem CHO-K1 do que para a linhagem HepG2. PCSR02.001 apresentou elevado potencial genotóxico para células ovarianas, mas não foi capaz de induzir a formação de micronúcleos em células hepáticas, apresentando, portanto um perfil similar ao observado em PCSR10.002. Assim como a atorvastatina, PCSR09.001 apresentou elevado potencial pró-apoptótico para a linhagem de hepatócitos. Já PCSR08.002, apresentou aumento na apoptose de CHO-K1. A indução de apoptose não é necessariamente um evento negativo, já que é pouco lesiva e responsável pela eliminação de células danificadas. Porém, as respostas de apoptose induzidas por esse composto foram muito inferiores àquelas induzidas pela atorvastatina (cerca de 4 vezes menor que a atorvastatina). PCSR08.002 foi aquele se mostrou menos tóxico e essa amostra foi a que teve menor risco relativo, em uma análise global das respostas de citotoxicidade e não demonstrou ter potencial genotóxico para as linhagens utilizadas nesse estudo. Conclui-se, portanto, que a análise da atividade toxicológica utilizando modelos experimentais in vitro dessas estatinas constitui um importante passo para o estabelecimento de novos candidatos à fármacos com maior segurança.

Efeito de compostos organocalcogênios e do exercício físico em dois modelos experimentais de estresse oxidativo

O Diabetes Mellitus é uma síndrome metabólica caracterizada por hiperglicemia crônica e, esta por sua vez, contribui para o desenvolvimento das complicações secundárias freqüentemente observadas nos pacientes diabeticos. O estresse oxidativo decorrente dessa hiperglicemia é um dos principais fatores envolvidos na fisiopatologia dessas complicações. Vários estudos comprovam o efeito nocivo in vivo e in vitro de concentrações altas de glicose sobre diferentes tecidos e órgãos. Enzimas sulfidrílicas como δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALAD), lactato desidrogenase (LDH) e succinato desidrogenase (SDH), são altamente sensíveis a elementos pró-oxidantes. Uma freqüente coexistência entre Diabetes mellitus e porfiria tem sido observada em humanos e em animais experimentais, o que pode estar ligado à inibição da δ-ALA-D observada em diabéticos. Este estudo tem como objetivos induzir estresse oxidativo in vivo com exercício físico intenso ou dieta contendo altos níveis de sacarose e in vitro e com altas concentrações de açúcares redures e avaliar seus efeitos sobre os níveis de lipoperoxidação, fragilidade osmótica dos eritrócitos, atividade de enzimas antioxidantes (catalase e superóxido dismutase) e enzimas sulfidrílicas (δ-ALA-D, LDH e SDH), verificar o efeito de um antioxidante seleno-orgânico (ebselen) e a suplementação de selênio sobre a atividade destas enzimas, bem como avaliar o possível papel terapêutico do ebselen sobre a fragilidade osmótica dos eritrócitos. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que eritrócitos de pessoas com diabetes descontrolado são mais sensíveis ao choque osmótico que eritrócitos de pacientes com diabetes controlado e eritrócitos de pessoas saudáveis. Além disso, uma função protetora do ebselen contra a fragilidade osmótica, indica que eritrócitos de pessoas com diabetes descontrolada estão expostos a um aumento na produção de radicais livres in vivo. O ebselen também apresentou propriedade de inibir a glicação in vitro. O exercício físico intenso associado à deficiência de selênio, é capaz de diminuir a atividade das enzimas sulfidrílicas. No entanto, exercício físico moderado de menor intensidade melhora a sencibilidade à insulina em camundongos com resistência à insulina, previne contra fatores nocivos comumente encontrados no diabetes como ganho de peso corporal e acúmulo de gordura abdominal não é capaz de afetar atividade da -ALA-D. Através dos 2 modelos experimentais utilizados, modelo de indução de peroxidação lipídica em eritrócitos incubados com concentrações elevadas de açúcares redutores in vitro e modelo de indução de resistência à insulina em animais treinados e sedentários, pode-se concluir que: A incubação de eritrócitos in vitro com altas concentrações de glicose ou frutose leva a um aumento na lipoperoxidação e contribui para a diminuição da atividade de enzimas tiólicas provavelmente por oxidação dos seus grupos –SH. O exercício físico associado com baixos níveis de selênio na dieta prejudica a atividade de enzimas tiólicas como -ALA-D e SDH. O exercício físico de intensidade moderada aumenta a sensibilidade à insulina em camundongos com resistência à insulina induzida pela dieta com sacarose e previne contra o ganho de peso corporal e aumento do índice de gordura abdominal.

Efeito antiinflamatório de fucana extraída da alga Parda spatoglossum schroederii em modelos experimentais de Peritonite, choque não séptico e colite

Fucans is a name used for sulfated polysaccharides, which is most characteristic structure of the presence of sulfated L-fucose, are found in brown seaweed (Phaeophyceae) and echinoderms (sea urchins and sea cucumbers). These polysaccharides have been reported to possess anticoagulant, antitumor, anti-viral, anti-proliferative and anti-inflammatory activities. Therefore, in the present study was evaluate the effect of the fucan from the brown seaweed Spatoglossum schroederii in models of peritonitis and non-septic shock induced by zymosan, as well as in a murine model of colitis induces by DSS. So, the mice treatment by intravenous route with the fucan was able to reduce the exudate formation and the cell migration in the model of acute peritonitis induced by zymosan during the kinetic of 6, 24 and 48 hours. Similarly, in the model of non-septic shock induced by zymosan the fucan demonstrated a protector effect to inhibited the cellular migration to the peritoneo, to decrease the levels of IL-6 in the serum and in the peritoneal exudate, to attenuate the lose of weight in the mice; beside to reduce the serum levels of hepatic transaminases and as well as the liver injury. In the model of murine colitis, the treatment with the fucan reduced the lose of weight of the animals, decreased the levels of IL-17 and IFN- produced in the gut and decrease the intestinal lesion induced by DSS. In conclusion, the fucan used in this study presented a significant protector effect in the murine models of inflammation

Avaliação de efeitos biológicos de antiinflamatórios derivados do ácido propiônico através de modelos experimentais em nível molecular e celular

Derivatives of propionic acid NSAIDs are irreversible inhibitors of cyclooxygenase enzyme widely used. The aim of this study was to evaluate, through different experimental models, biological effects of derivatives of propionic acid (fenoprofen, naproxen, ibuprofen and ketoprofen) in cellular and molecular level. The labeling of blood constituents with technetium-99m (99mTc) and morphological analysis of erythrocytes of blood of rats, as well as growth, survival of cultures of Escherichia coli (E. coli) and the assessment of bacterial plasmid electrophoretic profiles were models used for experimental evaluation of possible biological effects of antiinflammatory drugs. The results show that, in general, anti-inflammatory drugs evaluated were not able to alter the labeling of blood constituents with 99mTc, the morphology of red blood cells from blood of rats, as well as the growth of cultures of E. coli and the electrophoretic profile of plasmid DNA. However, naproxen appears to cytotoxic effect on bacterial cultures, plasmids and genotoxic effects in reducing the action of stannous chloride in cultures of E. coli. The use of experimental fast performance and low cost was important for assessment of biological effects, contributing to a better understanding of the properties of propionic acid derivatives studied. anti-inflammatory, blood constituents, technetium-99m, stannous chloride, Escherichia coli; DNA

Avaliação de efeitos de um extrato de "três bailarinas" em modelos experimentais em diferentes níveis de organização biológica

Drogas naturais ou sintéticas podem ser capazes de alterar a sobrevivência de culturas bacterianas, interferir na marcação de estruturas sanguíneas com tecnécio- 99m (99mTc) e alterar a morfologia das hemácias. De acordo com as instruções do fabricante, a formula denominada de Três Bailarinas (TB) é sugerida para ser usada, como bebida, por pessoas que desejam ajustar o peso sem dieta. Os ingredientes dessa fórmula são a Cassia angustifolia e a Malva verticellate. Informações cientificas sobre TB não foram encontradas no indexador PubMed, e esse fato tem estimulado nossas investigações sobre seus efeitos biológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar, em diferentes modelos experimentais, o efeito de um extrato aquoso de Três Bailarinas: (i) na sobrevivência de culturas de E. coli AB1157, ii) efeito do SnCl2 em culturas bacterianas, iii) na marcação das hemácias e proteínas plasmáticas e celulares com 99mTc e iv) na morfologia de hemácias de sangue de ratos Wistar. Os resultados encontrados demonstram que o extrato de TB não alterou a sobrevivência de cultura de E. coli AB1157 e aboliu o efeito letal do SnCl2 na sobrevivência dessa cultura bacteriana. Na marcação de estruturas sangüíneas com 99mTc o extrato de TB reduziu a percentagem de atividade (%ATI) referente ao 99mTc no compartimento celular e nas proteínas plasmáticas, mas não alterou a %ATI nas proteínas celulares. O extrato de TB não foi capaz de alterar a morfologia das hemácias. Os modelos experimentais realizados mostram a importância dos mesmos na avaliação de efeitos biológicos de agentes químicos, e contribui para um melhor entendimento das propriedades do extrato de Três Bailarinas. Esse trabalho abrange varias áreas do conhecimento, tais como: radiobiologia, botânica, fitoterapia e hematologia

Modelos experimentais de deficiência limbar em coelhos: análise clínica

Objetivo: Comparar em coelhos três modelos experimentais de destruição das células germinativas (CG) do limbo corneano quanto a aspectos clínicos. Métodos: Foram utilizados 54 coelhos, 108 olhos, subdivididos em 3 grupos experimentais: (G1), (G2) e (G3), cada um formado pelos OE de 18 coelhos, submetidos às técnicas experimentais (T1), (T2) e (T3), respectivamente, e um grupo controle, formado pelos 54 olhos contralaterais (OD). Nas três técnicas foi utilizado o n-heptanol. Na T1, o n-heptanol foi aplicado por 5 minutos, para remoção do epitélio límbico. Na T2, além da aplicação do n-heptanol, realizou-se peritomia e remoção da conjuntiva perilímbica até 4 mm do limbo, juntamente com a escarificação do tecido episcleral. Na T3, além dos procedimentos da T2, foi realizada dissecção lamelar do limbo abrangendo aproximadamente 1,5 mm na periferia da córnea e 2 mm na superfície escleral. em todas as córneas dos animais foram estudados seis parâmetros clínicos: neovascularização, perda da transparência, irregularidade da superfície, reparação epitelial, erosão ou defeito epitelial, granuloma e outras lesões corneanas. Resultados: A neovascularização corneana iniciou-se mais precocemente com a T1 e T2; ocorreu em 100% dos casos com as três técnicas, de forma não homogênea, variando de leve a intensa; permaneceu estável a partir do 28º dia até o final do experimento (56º dia), foi maior nos quadrantes superior e inferior e menor nos quadrantes nasal e temporal. A perda da transparência e a irregularidade da superfície corneana foram menores com a T1 que com a T2 e T3, que foram similares entre si. Houve, nas três técnicas experimentais, latência de três dias para o início da reepitelização, que se completou com a T1 no 7º dia e com a T2 e T3 no 14º dia. Erosão epitelial corneana e granuloma corneano foram encontradas de forma similar nas três técnicas experimentais. Conclusões: A T2 e T3 mostraram-se adequadas como possíveis modelos de ampla remoção das CG límbicas, levando a resultados similares nos diversos parâmetros estudados. A T1 se mostrou adequada como modelo de remoção parcial do epitélio límbico. Ocorreu conjuntivalização e neovascularização nas três técnicas experimentais.

Modulação androgênica e estrogênica na próstata: uma abordagem em modelos experimentais de roedores com enfoque na biologia estrutural

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação de dois modelos experimentais de isquemia e reperfusão cerebral em ratos com oclusão temporária carotídea associada ou não à oclusão vertebral

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade de dois modelos experimentais de isquemia e reperfusão cerebral. MÉTODOS: 60 ratos foram distribuídos, aleatoriamente, em três grupos experimentais, com 20 animais cada: I - pinçamento temporário de artéria carótida esquerda; II - cauterização prévia das artérias vertebrais e pinçamento temporário da artéria carótida esquerda; simulado - sem isquemia nem reperfusão. Todos os animais tiveram oclusão definitiva de artéria carótida direita e os três grupos foram subdivididos em dois períodos de reperfusão: A - 60 minutos e B - 120 minutos. Os parâmetros verificados foram: medidas de pressão arterial média sistêmica e fluxo sangüíneo carotídeo; medida de malondialdeído cerebral através do teste TBARS e avaliação histológica do hemisfério cerebral submetido à isquemia e reperfusão. Foi feito também um estudo complementar com angiografia cerebral em 5 animais adicionais. RESULTADOS: Não houve diferenças significativas nas dosagens de malondialdeído cerebral e na freqüência e gravidade das alterações histológicas cerebrais entre os três grupos. Nos grupos GI e GII, a PAM foi significantemente maior no período de isquemia. O fluxo sangüíneo entre os períodos pré e pós-pinçamento aumentou nos grupos IA e IIB, diminuiu no grupo IB e no grupo IIA manteve-se inalterado. As angiografias do estudo complementar mostraram aporte sangüíneo para cérebro através de circulação colateral. CONCLUSÃO: Os modelos de isquemia e reperfusão estudados não demonstraram alterações consistentes de marcadores de lesão cerebral, seja quanto à produção de lipoperóxidos ou de lesões histológicas.

Lesões intestinais decorrentes de isquemia e reperfusão: Fisiopatologia e modelos experimentais

The intestinal ischemia is unusual in vascular surgery emergency. Its main causes are embolisms and arterial thrombosis. In addition to severe ischemia, reperfusion of the ischemic tissues can lead to several complications that may worsen the ischemic lesion and produce a life threatening situation caused by systemic alterations. Intestinal tissue injuries due to ischemia and reperfusion have been demonstrated in clinical and experimental studies, in which pathophysiology and adequate treatment were also studied. The great variety of experimental models used and results achieved reflect the need for an intestinal ischemia and reperfusion experimental model that is simple, reproducible and consistent, in order to search for treatments that can reduce the damage caused by this situation. In this review, the main pathophysiologic aspects and the most used experimental models will be reviewed. Copyright © 2005 by Sociedade Brasileira de Angiologia e Cirurgia Vascular.

Avaliação do efeito do extrato hidroalcóolico de Myrcia bella cambess na dor aguda e na inflamação em modelos experimentais de roedores

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Função cardíaca de cães submetidos ao transplante autólogo de células-tronco hematopoiéticas em dois modelos experimentais de cardiomiopatia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação dos marcadores de injúria miocárdica induzida pela exposição ao metilmercúrio em modelos experimentais de primatas do novo mundo (Cebus Apella)

Este estudo teve como objetivo analisar os efeitos dos mecanismos de injúria celular que produzem lesão no coração do macaco Cebus apella expostos durante 120 dias consecutivos com doses diárias de 1,5 mg de metilHg, através de alterações detectadas no marcador bioquímico de lesão miocárdica CK-MB, nos achados histopatológicos assim como pela técnica de imuno-marcação de células apoptóticas. Para tanto foram relacionados os perfis séricos da CK-MB, CK total, AST, ALT, uréia, creatinina e bilirrubina total com os achados histopatológicos e imunohistoquímicos no processo de acometimento do músculo cardíaco durante a exposição ao metilHg, comparando com o grupo controle. O método utilizado para dosagem e análise das substâncias bioquímicas séricas e para a dosagem de mercúrio no sangue foi o cinético ultravioleta e espectrometria de absorção atômica, respectivamente; para análise histopatológica utilizou-se a técnica de Hematoxilina Eosina e para detecção dos perfis apoptóticos o método APOPTAG. Foram obtidas consideráveis informações que permitem correlacionar as alterações bioquímicas, histopatológicas e os perfis apoptóticos ao mecanismo do acometimento cardíaco nos três animais expostos ao metilHg comparando-os com o grupo controle. Verificou-se que de todas as substâncias bioquímicas analisadas, houve apenas acentuado aumento sérico da enzima CK-MB, enquanto que na histopatologia observou-se lesão celular reversível por acúmulo de água nos três órgãos analisados (coração, fígado e rim). Destaca-se também a observação de uma nítida marcação células apoptóticas no tecido cardíaco, hepático e renal dos animais expostos, evidenciando-se maior número de células positivas nas células dos túbulos renais, ressaltando que não se observou infiltrado inflamatório em torno destes elementos descritos em nenhum dos tecidos analisados e ausência das referidas lesões nos tecidos dos três animais controle. Concluiu-se que a enzima CK-MB, a degeneração hidrópica e o mecanismo de apoptose podem ser indicadores de lesão miocárdica na exposição aguda ao metilHg, cuja etiopatogenia pode estar relacionada a descompensação mitocondrial pelo comprometimento maciço na bomba de Na+ / K+ e Ca++. Fazendo-se necessário um maior aporte de estudos experimentais que venham esclarecer com precisão a etiopatogenia, o mecanismo de agressão e injúria celular em indivíduos expostos a doses tóxicas de metilHg.

Remodelamento parenquimatoso pulmonar em dois modelos experimentais de fibrose

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)