A metilação do DNA é uma alteração epigenética que atua na regulação da expressão gênica. A deficiência de vitaminas (cobalamina, B6 e folato) pode interferir na taxa de metilação. O efeito da deficiência destas vitaminas foi determinado em estudos com cultura de células e em animais. No entanto, são raros os estudos realizados com seres humanos. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a taxa de metilação do DNA de leucócitos na região promotora dos genes Interferon gama (IFNγ), Serpin B5 e Stratifin; verificar se existe associação entre as concentrações das vitaminas e dos metabólitos com a taxa de metilação do DNA dos 3 genes; e analisar quais são os fatores de predição para a taxa de metilação do DNA (variável dependente) considerando como variáveis independentes os valores séricos das vitaminas e metabólitos, em mulheres com idades gestacionais de 16, 28 e 36 semanas. Cento e oitenta e três mulheres foram convidadas a participar desse estudo, porém apenas 96 completaram o estudo prospectivo. Foram determinadas as concentrações séricas da cobalamina (Cbl), folato, vitamina B6, S-adenosilmetionina (SAM), S-adenosilhomocisteína (SAH), ácido metilmalônico (MMA), homocisteína total (tHcy) e folato eritrocitário. A taxa de metilação nos 3 genes foi determinada por qMSP (Quantitative Methylation Specific - Polimerase Chain Reaction). Várias mulheres estavam fazendo uso de suplementação com ácido fólico e/ou polivitamínicos. Diante deste fato foram formados 4 subgrupos: Grupo 1 (constituído por mulheres que não usaram suplementação), Grupo 2 (mulheres que usaram suplementação em todas as idades gestacionais estudadas - 16, 28 e 36 semanas), Grupo 3 (mulheres que usaram suplementação no início da gestação até a 16ª semana) e Grupo 4 (mulheres que usaram suplementação na 16ª e 28ª semana gestacional). Não houve diferença entre as taxas de metilação do DNA dos genes IFNγ, Serpin B5 e Stratifin durante o período gestacional estudado. As taxas de metilação no gene IFNγ do grupo 1 foram maiores, quando comparadas as taxas dos demais grupos. Em modelos de regressão linear múltipla, considerando o período gestacional como um todo, apenas a vitamina B6 e a tHcy foram diretamente associadas aos valores da taxa de metilação do gene IFNγ. No entanto, a vitamina B6 foi inversamente associada, enquanto que tHcy esteve diretamente associada aos valores da taxa de metilação do gene Stratifin. A taxa de metilação não sofre alterações durante a gestação; a vitamina B6 e a tHcy foram os fatores de predição para as taxas de metilação do DNA na região promotora dos genes IFNγ e Stratifin. / DNA methylation is an epigenetic modification that regulates gene expression. Cobalamin, vitamin B6 and folate deficiencies can impair the DNA methylation index. Studies involving cultured cells and animals have evaluated the effect of vitamin deficiencies in DNA methylation. However, few studies were conducted in humans. The goals of this study were: to evaluate the leukocyte DNA methylation index in the promoter region of interferon gamma (IFNγ), Serpin B5 and Stratifin genes; to assess the association between vitamins and metabolites concentrations and DNA methylation index in three genes; and to examine the predictive factors for DNA methylation index using as independent variables: serum folate, serum cobalamin, serum vitamin B6, erythrocyte folate, methylmalonic acid (MMA), total homocysteine (tHcy) in three gestational ages (16th, 28th and 36,th weeks). A hundred eighty three women were included, but only 96 completed the prospective study. The serum concentrations of cobalamin, folate, vitamin B6, S-adenosylmethionine (SAM), Sadenosylhomocysteine (SAH), MMA, tHcy were determined. The erythrocyte folate concentration was also evaluated. The DNA methylation index was determined in three genes by qMSP (Quantitative Methylation Specific - Polymerase Chain Reaction). Several women were taking folic acid supplementation and/or multivitamins. Four groups were formed according to supplementation use: Group 1 (women who take no supplementation), Group 2 (women who took supplements at 16th, 28th and 36th weeks of pregnancy), Group 3 (women who took supplements in early pregnancy and up to 16 weeks) and Group 4 (women who took supplements in the 16th and 28th week of pregnancy). There was no difference between the DNA methylation index in the IFNγ, Serpin B5 and Stratifin genes during the gestational periods studied. The DNA methylation index in the IFNγ gene in group 1 was higher than those indexes from other groups. In multiple linear regression models considering the gestational periods as a whole, only vitamin B6 and tHcy were directly associated to DNA methylation index in IFNγ gene. However, vitamin B6 was inversely associated, whereas tHcy was directly associated with values of DNA methylation in Stratifin. The DNA methylation index does not change during pregnancy, vitamin B6 and tHcy were the predictors of DNA methylation in the promoter region of IFNγ and Stratifin genes.

A malária permanece um sério problema de saúde em países subdesenvolvidos. O estágio sanguíneo da infecção é responsável por todos os sintomas associados com a malária. Recentemente, tem sido mostrado que receptores imunes inatos são capazes de detectar sinais de dano, tais como a adenosina trifosfato ATP. O receptor P2X7 detecta altas concentrações de ATP extracelular. Ao avaliarmos a parasitemia e os parâmetros clínicos da doença em camundongos C57BL/6 e P2X7-/-, observamos uma semelhança em ambos os grupos até o dia 7 p.i., mas após este período os camundongos P2X7-/- tiveram dificuldade de controlar a parasitemia e restaurar os parâmetros clínicos. O ineficiente controle da parasitemia durante o período agudo e crônico em camundongos P2X7-/- foi associado com a baixa produção de IFNγ. Além disso, o receptor P2X7 aumenta a expressão de T-bet em células Th1 e controla o número de células Tfh. Este estudo mostra que o equilíbrio mediado pelo receptor P2X7 entre os fatores de transcrição Bcl-6 e T-bet ajusta a imunidade celular e humoral na malária. / Malaria remains a serious healthcare problem in developing countries. The blood stage of infection is responsible for all symptoms associated with malaria. Recently, it has been shown that innate immune receptors are able to detect signals as adenosine triphosphate (ATP). P2X7 receptor detects high levels of extracellular ATP. Evaluating the parasitemia and clinical parameters in C57BL/6 (B6) and P2X7-/- mice, we observed a similarity in both groups to day 7 p.i., but after this period the P2X7-/- mice had difficulty in controlling the parasitemia and restoring the clinical parameters. The inefficient parasite control in acutely and chronically infected P2X7-/- mice was associated with low production of IFNγ. Furthermore, P2X7 receptor increases the expression of T-bet in Th1 cells and controls the Tfh cell number. This study provides a new insight into immunology by showing that the balance between T-bet and Bcl-6 transcriptional factors tunes the cellular and humoral immunity in malaria.

No câncer, o aumento da expressão das enzimas indolamina 2,3-dioxigenase 1 (IDO1) e triptofano 2,3-dioxigenase (TDO), que convertem o triptofano (Trp) em quinurenina (QUIN), tem sido associado ao mecanismo de imuno escape tumoral e inibidores destas enzimas têm sido considerados como imunoadjuvantes na terapia antitumoral. O mais conhecido deles é o 1-metil-triptofano (1-MT), um inibidor competitivo da IDO e alvo de estudos clínicos. O 1-MT é encontrado nas formas enantioméricas D- e L- e embora o enantiômero 1-L-MT seja mais eficiente na inibição da IDO1 (a isoforma mais ativa em tumores), é o 1-D-MT o enantiômero mais eficiente na redução experimental de tumores. Esse dado sugere que o 1-MT pode ter ações adicionais à inibição da IDO. Neste estudo avaliamos os efeitos diretos dos estereoisomeros, 1-D-MT, 1-L-MT, 1-DL-MT, sobre melanomas humanos e também do composto 680C91 (um inibidor de TDO). Proliferação, migração e invasão são os ensaios usuais in vitro para avaliar como um determinado composto afetaria a progressão tumoral. Observamos que todos os compostos testados possuem algum efeito direto sobre pelo menos um desses parâmetros, sendo que esse efeito varia de acordo com a linhagem. Logo, todos eles possuem ação direta sobre a célula tumoral que deve contribuir com a atividade antineoplásica. Também analisamos os efeitos destes compostos sobre a ação tumoricida de células mononucleares de sangue periférico humano (PBMC). Em co-culturas, observamos que o 1-MT foi capaz de potencializar a atividade tumoricida de PBMC\'s e levou à diminuição da produção de IFN-γ e TNF-α e aumento de IL-10. Essas alterações não cursam com a inibição da produção de QUIN, o que nos faz pensar que esta ação de 1-MT sobre IFN-γ ocorre independente da enzima IDO e que parte dos efeitos antitumorais da 1-MT seja consequência de sua ação sobre a liberação destas citocinas. 1-MT também levou a modificações na concentração de outros metabólitos do Trp. Por fim, a co-cultura por si só aumentou o consumo de ácido xanturênico (XA) e aumentou a produção de ácido quinurênico (KA). Esse resultado parece significativo para a imunologia de tumores dado os efeitos biológicos destes compostos. / In cancer, the increased expression of the enzymes indolamine 2,3-dioxygenase 1 (IDO1) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO), that convert tryptophan (Trp) to kynurenine (KYN), has been associated with the mechanism of immune escape of tumoral cells and inhibitors of these enzymes have been considered as immuno-adjuvants in antitumor therapy. The most known is the 1-methyl-tryptophan (1-MT), a competitive inhibitor of IDO and a target in clinical trials. 1-MT is found in the enantiomeric forms D- and L- and although 1-L-MT is more efficient to inhibit IDO1 (the isoform more active in tumors), 1-D-MT is more efficient in experimental models. This fact suggests that 1-MT may have additional actions beyond IDO inhibition. In this study, we evaluated the direct effects of 1-D-MT, 1-L-MT and 1-DL-MT on human melanomas. We also tested the effects of the compound 680C91 (an inhibitor of TDO). Proliferation, migration and invasion are the usual in vitro tests to evaluate how a specific compound affects tumor progression. We observed that all of the tested compounds have some direct effect on at least one of these parameters depending on the cell lineage. Therefore, direct effects on proliferation, migration and invasion must compose the antineoplastic activity of these compounds. In co-cultures, we observed that 1-MT was able to potentiate the tumoricidal activity of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and led to a decreased production of IFN-γ and TNF-α, and an increase in IL-10. These changes were not linked with the inhibition of KYN production, and led us to consider that the effect of 1-MT on cytokine production occurs independently of the enzyme IDO and is part of its antitumor effects. 1-MT also led to changes in the concentration of other Trp metabolites. Finally, the co-culture by itself led to an increased consumption of xanthurenic acid (XA) and increased production of kynurenic acid (KA). This result seems significant to the immunology of tumors given the biological effects of these compounds.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O número de mulheres jovens infectadas pelo HIV-1 vem crescendo desde o início da epidemia da aids, principalmente nos países em desenvolvimento, onde a frequência de gravidez é elevada. O desenvolvimento de estratégias para evitar a transmissão vertical tem aumentado o número de recém-nascidos não infectados nascidos de gestantes portadora do vírus. O objetivo da presente tese foi avaliar, in vivo e in vitro, o perfil de citocinas de neonatos não infectados, porém nascidos de mulheres infectadas pelo HIV-1. Os resultados demonstraram elevados níveis de citocinas pró-inflamatórias relacionadas ao fenótipo Th17, associadas à baixa produção de IL-10, tanto nos plasmas quanto nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas obtidas do sangue do cordão umbilical de neonatos nascidos de gestantes infectadas pelo HIV-1 com cargas virais plasmáticas(PVL) detectáveis. De modo interessante, um perfil similar pró-inflamatório foi observado em amostras de sangue periférico de suas respectivas mães. Por outro lado, níveis elevados de IL-10, associados à reduzida produção de citocinas inflamatórias, foram dosados no sangue e nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas de gestantes que controlavam a PVL, assim como de seus neonatos. Com relação à caracterização fenotípica das células T maternas produtoras de IL-10, a análise por citometria de fluxo demonstrou que essa citocina é majoritariamente produzida por células T CD4+Foxp3-. Curiosamente, a replicação viral in vitro do HIV-1 foi inferior nas culturas das gestantes infectadas pelo HIV-1 e foi relacionada aos efeitos inibitórios da IL-10 sobre a produção de TNF-α. Por fim, os neonatos não infectados expostosin utero à terapia antirretroviral (ART) apresentaram um menor peso ao nascer, e este achado foi inversamente correlacionado com os níveis periféricos maternos de TNF-α. Em conclusão, nossos achados sugerem que gestantes que conseguem controlar a PVL, e o incremento na produção de IL-10 materna possam favorecer a expansão das células Tr-1, as quais podem auxiliar em reduzir o risco de transmissão vertical do HIV-1 por reduzir a taxa de replicação viral. Por outro lado, outros resultados também apresentados aqui, apesar de preliminares, revelaram efeitos adversos da replicação viral e da ART em gestantes infectadas pelo HIV-1 no desenvolvimento funcional das células T de neonatos não infectados. Esses dados podem ajudar a explicar por que algumas dessas crianças apresentam elevado risco à morbidade e mortalidade devido a um estado basal de hipersensibilidade patológica. / The number of HIV-1-infected young women has been increasing since the beginning of the AIDS epidemic, mainly in developing countries, where the frequency of pregnancy among them is also elevated. The development of strategies for vertical transmission avoidance has enhanced the number of uninfected neonates born from infected mothers. The objective of the present study was to evaluate, in vivo and in vitro, the cytokine profile of uninfected neonates born from pregnant women infected with HIV-1.The results demonstrated high levels of proinflammatory cytokines related to Th17 phenotype associated with low IL-10 production, in plasma as well as in culture supernatants of activated T cells obtained from umbilical cord blood of neonates born from mothers infected with HIV -1 with plasma viral load (PVL) detectable.Interestingly, a similar pro-inflammatory cytokine profile was observed in peripheral blood samples from their respective mothers.On the other hand, high levels of IL-10 associated to reduced production of inflammatory cytokines were measured in blood and in the supernatants of activated T cells culturesfrom women that controlled the PVL, as well as their neonates.Regarding the phenotypic profile of pregnant women infected of HIV-1, the main T lymphocyte subset involved in producing IL-10 was CD4+Foxp3-. Interestingly, the in vitro HIV-1 replication was lower in cell cultures from pregnant patients, and it was related to the inhibitory effects of IL-10 on the production of TNF-α. Finally, ART-in utero-exposed neonates showed to be born with lower weight, and it was inversely correlated with maternal peripheral TNF-α level. In conclusion, the results suggest that pregnant women that are able to control the PVL, and the increment in the production of IL-10 may favor maternal Tr-1 cell expansion, which could help to reduce the risk of vertical transmission of HIV-1 by reducing the rate of viral replication.However, other results also presented here, although preliminary, have revealed adverse effects of viral replication, as well as the use of ART by pregnant women infected with HIV-1 in the development of functional T cells from uninfected newborns.These data may help to explain why some of these children have elevated risk of clinical morbidity and mortality due to a baseline state of pathological hypersensitivity.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O número de mulheres jovens infectadas pelo HIV-1 vem crescendo desde o início da epidemia da aids, principalmente nos países em desenvolvimento, onde a frequência de gravidez é elevada. O desenvolvimento de estratégias para evitar a transmissão vertical tem aumentado o número de recém-nascidos não infectados nascidos de gestantes portadora do vírus. O objetivo da presente tese foi avaliar, in vivo e in vitro, o perfil de citocinas de neonatos não infectados, porém nascidos de mulheres infectadas pelo HIV-1. Os resultados demonstraram elevados níveis de citocinas pró-inflamatórias relacionadas ao fenótipo Th17, associadas à baixa produção de IL-10, tanto nos plasmas quanto nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas obtidas do sangue do cordão umbilical de neonatos nascidos de gestantes infectadas pelo HIV-1 com cargas virais plasmáticas(PVL) detectáveis. De modo interessante, um perfil similar pró-inflamatório foi observado em amostras de sangue periférico de suas respectivas mães. Por outro lado, níveis elevados de IL-10, associados à reduzida produção de citocinas inflamatórias, foram dosados no sangue e nos sobrenadantes das culturas de células T ativadas de gestantes que controlavam a PVL, assim como de seus neonatos. Com relação à caracterização fenotípica das células T maternas produtoras de IL-10, a análise por citometria de fluxo demonstrou que essa citocina é majoritariamente produzida por células T CD4+Foxp3-. Curiosamente, a replicação viral in vitro do HIV-1 foi inferior nas culturas das gestantes infectadas pelo HIV-1 e foi relacionada aos efeitos inibitórios da IL-10 sobre a produção de TNF-α. Por fim, os neonatos não infectados expostosin utero à terapia antirretroviral (ART) apresentaram um menor peso ao nascer, e este achado foi inversamente correlacionado com os níveis periféricos maternos de TNF-α. Em conclusão, nossos achados sugerem que gestantes que conseguem controlar a PVL, e o incremento na produção de IL-10 materna possam favorecer a expansão das células Tr-1, as quais podem auxiliar em reduzir o risco de transmissão vertical do HIV-1 por reduzir a taxa de replicação viral. Por outro lado, outros resultados também apresentados aqui, apesar de preliminares, revelaram efeitos adversos da replicação viral e da ART em gestantes infectadas pelo HIV-1 no desenvolvimento funcional das células T de neonatos não infectados. Esses dados podem ajudar a explicar por que algumas dessas crianças apresentam elevado risco à morbidade e mortalidade devido a um estado basal de hipersensibilidade patológica. / The number of HIV-1-infected young women has been increasing since the beginning of the AIDS epidemic, mainly in developing countries, where the frequency of pregnancy among them is also elevated. The development of strategies for vertical transmission avoidance has enhanced the number of uninfected neonates born from infected mothers. The objective of the present study was to evaluate, in vivo and in vitro, the cytokine profile of uninfected neonates born from pregnant women infected with HIV-1.The results demonstrated high levels of proinflammatory cytokines related to Th17 phenotype associated with low IL-10 production, in plasma as well as in culture supernatants of activated T cells obtained from umbilical cord blood of neonates born from mothers infected with HIV -1 with plasma viral load (PVL) detectable.Interestingly, a similar pro-inflammatory cytokine profile was observed in peripheral blood samples from their respective mothers.On the other hand, high levels of IL-10 associated to reduced production of inflammatory cytokines were measured in blood and in the supernatants of activated T cells culturesfrom women that controlled the PVL, as well as their neonates.Regarding the phenotypic profile of pregnant women infected of HIV-1, the main T lymphocyte subset involved in producing IL-10 was CD4+Foxp3-. Interestingly, the in vitro HIV-1 replication was lower in cell cultures from pregnant patients, and it was related to the inhibitory effects of IL-10 on the production of TNF-α. Finally, ART-in utero-exposed neonates showed to be born with lower weight, and it was inversely correlated with maternal peripheral TNF-α level. In conclusion, the results suggest that pregnant women that are able to control the PVL, and the increment in the production of IL-10 may favor maternal Tr-1 cell expansion, which could help to reduce the risk of vertical transmission of HIV-1 by reducing the rate of viral replication.However, other results also presented here, although preliminary, have revealed adverse effects of viral replication, as well as the use of ART by pregnant women infected with HIV-1 in the development of functional T cells from uninfected newborns.These data may help to explain why some of these children have elevated risk of clinical morbidity and mortality due to a baseline state of pathological hypersensitivity.

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Dentre pacientes com imunodeficiências primárias, existem aqueles com defeitos de fagócitos e outros componentes da imunidade inata. A doença granulomatosa crônica (DGC) é uma imunodeficiência primária (IDP) causada por mutações em um dos componentes protéicos, gp91-phox, p22-phox, p47-phox, p67-phox e p40-phox, da nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH) dos fagócitos. Pacientes com DGC apresentam maior susceptibilidade a infecções, assim como hiperinflamação e reação adversa à vacinas como à do Bacilo Calmette-Guérin (BCG), como consequência da atividade microbicida defeituosa dos fagócitos. Por outro lado, a susceptibilidade mendeliana a micobactérias (MSMD) é uma condição que predispõe os pacientes a infecções pelo gênero Mycobacterium sp, levando a infecções graves e por vezes à morte. O objetivo deste trabalho foi realizar o diagnóstico clínico e a análise genético-molecular de pacientes brasileiros com DGC e MSMD. A explosão respiratória de granulócitos foi avaliada pelo ensaio de dihidrorodamina (DHR). A dosagem de citocinas do eixo IL-12/IFN-&#947 foi realizada mediante o ensaio de ELISA após estimulo com lisado de micobactérias (LM), proteína purifica (PPD) e BCG. O DNA genômico dos pacientes foi extraído, amplificado e sequenciado pelo método de Sanger e seqüenciamento completo de exoma. Durante o período de 2014-2018, 181 pacientes com histórico clínico sugestivo de DGC e 75 pacientes com diagnóstico sugestivo de MSMD foram encaminhados ao nosso laboratório. Após avaliação clínica e bioquímica dos pacientes, 23 deles foram diagnosticadas com DGC e 16 com MSMD. A análise genético-molecular permitiu identificar mutações em 14 pacientes com DGC, nove deles com DGC ligada ao cromossomo X (DGC-X) e 5 com DGC autossômica recessiva (DGC-AR). Identificamos mutações em 5 pacientes com MSMD, sendo três delas no receptor de IL-12 e duas no receptor da IL-17. / Among patients with primary immunodeficiencies, there are those with defects in phagocytes and other components of the innate immunity. Chronic granulomatous disease (CGD) is a primary immunodeficiency (PID) caused by mutations in one of the protein components, gp91-phox, p22-phox, p47-phox, p67-phox and p40-phox of the Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate (NADPH) oxidase of phagocytes. Patients with CDG are susceptible to infections, as well as hyperinflammation and adverse reactions to vaccines such as Bacilo Calmette-Guérin (BCG) as a consequence of defective phagocytes microbicidal activity. On the other hand, Mendelian susceptibility to mycobacterial diseases (MSMD) is a condition that predisposes patients to infections by the genus Mycobacterium sp , leading to serious infections and sometimes death. The main goal of this study was to perform the clinical diagnosis and genetic-molecular analysis of Brazilian patients with CDG and MSMD. The respiratory burst of granulocytes was evaluated by the dihydrorhodamine (DHR) assay. Cytokine dosing of IL-12 / IFN-&#947 axis was performed by the ELISA assay after stimulation with mycobacterium lysate (LM), purified protein (PPD) and BCG. Patients genomic DNA was extracted, amplified and sequenced by the Sanger method and whole exome sequencing. During the period of 2014 to 2018, 181 patients with a clinical history suggestive of CDG and 75 patients with a diagnosis suggestive of MSMD were referred to our laboratory. After clinical and biochemical evaluation, 23 of them were diagnosed with CDG and 16 with MSMD. Genetic-molecular analysis allowed the identification of mutations in 14 patients with CDG, of those 9 had X-linked DGC (X-CGD) and 5 had autosomal recessive CGD (AR-CGD). Mutations were identified in 5 MSMD patients, three in the IL-12 receptor and two in the IL-17 receptor.

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