A inflamação é um processo fisiológico que promove o reconhecimento e retirada de um agente agressor e restauração de tecidos lesados. Em casos onde a resposta imune é mal regulada, como no caso do choque séptico, ela própria torna-se lesiva, comprometendo diversos órgãos e sistemas e podendo levar ao óbito. Estes quadros podem ser mimetizados experimentalmente com a utilização de lipopolissacarídeos (LPS) induzindo o chamado choque endotoxêmico. Dentre os eixos de regulação da resposta imune, temos a ativação do Eixo Imune-Pineal que atuando desde a montagem do processo inflamatório até sua resolução, vem sendo atualmente considerado como uma peça chave na regulação entre os sistemas neuroendócrino e imunológico. Processos inflamatórios mal regulados podem estar associados com uma disfunção na ativação do sistema melatonérgico, mas pouco se sabe sobre as diferenças no seu padrão de ativação durante quadros endotóxicos letais e não letais. O presente trabalho avalia a ativação do Eixo Imune-Pineal frente desafios endotóxicos letal e não letal induzido por LPS. Além disso, os efeitos do tratamento com eletroacupuntura e os efeitos da utilização de fármaco que atua diretamente sobre os receptores de melatonina também foram avaliados. Foi possível observar que o sistema melatonérgico está alterado em um quadro de choque endotoxêmico em relação a uma situação em que o sistema imune está bem regulado. Esta alteração se reflete na produção tanto da melatonina central como na produzida por células imunocompetentes periféricas e em diferentes padrões de expressão dos receptores de melatonina MT1 e MT2. O estímulo neuroimune causado pela eletroacupuntura em ratos que receberam dose letal de LPS alterou os níveis de melatonina, corticosterona e citocinas circulantes sem, no entanto, alterar a letalidade do choque endotóxico. Por fim, a injeção de 5-HEAT, um agonista MT1 e antagonista MT2 alterou a concentração de citocinas em ratos que receberam dose letal LPS e reduziu a mortalidade dos animais. Demonstramos assim que a ativação doe Eixo Imune Pineal está alterada em situação de choque endotóxico e que a modulação adequada dos receptores de melatonina pode ser considerada no tratamento de quadros similares / Inflammation is a physiological process that promotes the recognition and removal of an aggressive agent and restoration of injured tissues. In cases that the immune response is poorly regulated, as in the case of septic shock it becomes harmful itself increasing lethality. This framework can be experimentally mimicked with lipopolysaccharides (LPS) inducing an endotoxemic shock. Among the axes of regulation of the immune response, we have the activation of the Pineal Immune Axis, which has been acting since the assembly of the inflammatory process until its resolution, and is currently considered a key part in the regulation between the neuroendocrine and immunological systems. Poorly regulated inflammatory processes may be associated with a dysfunction in the activation of the melatonergic system, but little is known about the differences in their pattern of activation during lethal and non-lethal endotoxic conditions. The present work evaluates the activation of the Pineal-Immune Axis against lethal and non-lethal endotoxic challenges induced by LPS. In addition, the effects of treatment with electroacupuncture and the effects of the use of drug that acts directly on the melatonin receptors were also evaluated. It has been observed that the melatonergic system is altered in an endotoxemic shock in relation to a situation in which the immune system is well regulated. This change is reflected in the production of both central melatonin and that produced by peripheral immunocompetent cells and in different patterns of MT1 and MT2 melatonin receptor expression. The neuroimmune stimulus caused by electroacupuncture in rats given lethal dose of LPS altered levels of melatonin, corticosterone and circulating cytokines without altering the lethality of the endotoxic shock. Finally, the injection of 5-HEAT, an MT1 agonist and MT2 antagonist altered the concentration of cytokines in rats receiving lethal dose LPS and reduced mortality of the animals. We thus demonstrated that the activation of the Pineal Immune Axis is altered in a situation of endotoxic shock and that the appropriate modulation of the melatonin receptors can be considered in the treatment of similar conditions

A produção noturna de melatonina pela glândula pineal é fundamental no controle do sistema oscilatório endógeno de mamíferos. Sua síntese é iniciada pela ativação de receptores adrenérgicos em resposta à liberação noturna de noradrenalina (NA) por terminais simpáticos. A ativação adrenérgica induz, em roedores, a transcrição do gene e a ativação da enzima arilalquil-N-acetiltransferase (AA-NAT) que converte a serotonina em N-acetilserotonina (NAS). A NAS é então convertida em melatonina pela ação da enzima hidroxiindol-O-metiltransferase (HIOMT). Além das funções cronobiológicas, a pineal apresenta comunicação bidirecional com o sistema imunológico, descrita pelo conceito do eixo imune-pineal. Nosso grupo de pesquisa tem demonstrado que mediadores imunológicos, como o lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias gram-negativas e o fator de necrose tumoral (TNF), inibem a síntese de melatonina pela pineal por um mecanismo dependente da ativação do fator nuclear de transcrição kappa B (NF-κB). Por outro lado, fatores que inibem esta via (glicocorticoides) aumentam a produção de melatonina pela glândula pineal. Outros mediadores imunológicos que sinalizam por vias distintas à do NF-κB também são capazes de atingir e modular a produção de melatonina. A citocina inteferon-gama (IFN-γ) classicamente sinaliza pela via do STAT1 (do inglês Signal Transducer and Activator of Transcription) e é capaz de aumentar a produção de melatonina em pineais. Contudo, não existem relatos do papel desta via de sinalização sobre a síntese hormonal da glândula pineal. Sabendo-se que o IFN-γ também é capaz de sinalizar pela ativação do NF-κB, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar e avaliar o papel destas duas vias de sinalização ativadas pelo IFN-γ sobre as produções de NAS e melatonina, induzidas por NA, em pineais em cultura. Nossos dados mostram que o aumento da síntese de NAS e melatonina induzida pelo IFN-γ está associado ao aumento da expressão dos genes Aanat e Hiomt. A incubação das glândulas com IFN-γ aumenta a translocação nuclear de STAT1 e de dímeros de NF-κB ativadores da transcrição gênica. Além disso, a incubação de pineais com IFN-γ aumenta a transcrição de 27 genes relacionados com a via das STATs. IFN-γ tende a aumentar a ligação da STAT1 com uma região do promotor do gene Aanat e a utilização de uma droga que potencia a ativação da STAT1 também aumenta a produção de NAS e melatonina. Por fim, o bloqueio da via do NF-κB inibe o aumento na produção de NAS e melatonina e da expressão de Aanat e Hiomt induzido pelo IFN-γ. Nossos dados demonstram, pela primeira vez, a importância da via da STAT1 em associação com a via NF-κB sobre a produção hormonal da glândula pineal / The nocturnal production of melatonin by the pineal gland is crucial in the control of the mammalian endogenous oscillatory system. Melatonin synthesis is initiated by the activation of adrenergic receptors in response to nocturnal release of noradrenaline (NA) by sympathetic terminals. The adrenergic activation induces, in rodents, gene transcription and activation of the arylalkyl-N-acetyltransferase enzyme (AA-NAT) that converts serotonin into N-acetilserotonin (NAS). NAS is then converted to melatonin by the action of the enzyme hydroxyindole-O-methyltransferase (HIOMT). In addition to the chronobiological functions, the pineal has a bidirectional communication with the immune system as described by the concept of the immune-pineal axis. Our research group has demonstrated that immunological mediators as the lipopolysaccharide (LPS) of gram-negative bacteria and the tumor necrosis factor (TNF) inhibit the synthesis of melatonin by the pineal in a mechanism dependent on the activation of the nuclear transcription factor kappa B (NF-κB). Moreover, factors that inhibit NF-κB pathway (glucocorticoids) increase the production of melatonin by the pineal gland. Other immunological mediators that signalize by distinct signaling pathways are also able to target and modulate the melatonin production. The cytokine interferon-gamma (IFN-γ) classically signals trough STAT1 (Signal transducer and Activator of Transcription) and is able to increase the production of melatonin by the pineal. However, there are no reports of the role of STAT1 pathway on the hormonal synthesis of the pineal gland. Considering that IFN-γ is also able to signalize through NF-κB, the aim of this study was to characterize and evaluate the role of these two signaling pathways activated by IFN-γ on the production of NAS and melatonin induced by NA in cultured pineals. Our data show that the increase in NAS and melatonin synthesis induced by IFN-γ is associated with increased expression of the genes Aanat and Hiomt. Incubation of the glands with IFN-γ increases the nuclear translocation of STAT1 and of p50:RelA NF-κB dimers. In addition, pineal incubation with IFN-γ increases the transcription of 27 related to STAT pathway. IFN-γ tends to increase the binding of STAT1 to a promoter region and the Aanat gene and the use of a STAT1-enhancer also increased the production of NAS and melatonin. Finally, the blockade of NF-κB pathway inhibits the increase in melatonin and NAS productions and also of Aanat and Hiomt genes expression induced by IFN-γ. Our data demonstrate, for the first time, the importance of the STAT1 pathway in association with NF-κB pathway on the hormonal production of the pineal gland

A melatonina produzida pela glândula pineal apresenta diversas ações reguladoras da homeostase dinâmica interna de mamíferos. Suas ações abrangem tanto a regulação de funções endógenas circadianas e sazonais em situações de higidez quanto durante processos fisiopatológicos. O presente trabalho avalia o efeito dos moduladores de processos inflamatórios corticosterona, TNF e IFNy; sobre o metabolismo da glândula pineal. Os resultados aqui apresentados mostram que: 1- Corticosterona potencia a síntese de noradrenalina in vivo e in vitro na vigência de estimulação β-adrenérgica, mas inibe a produção induzida por estimulação concomitante α e β-adrenérgica. 2- Este efeito é dependente de ativação de GR e não altera a captação extraneuronal de catecolaminas. 3- Corticosterona aumenta a expressão do transcrito aa-nat e a atividade das enzimas AA-NAT e HIOMT. 4 Corticosterona inibe o acúmulo nuclear de NF-κB. 5- A inibição farmacológica da via NF-κB mimetiza o efeito potenciador da corticosterona sobre a produção hormonal da pineal. 6 IFN-y inibe a via NF-κB. 7 - IFN-y potencia a produção de melatonina pela glândula pineal. 8- TNF ativa a via NF-κB. 9 TNF inibe a produção de melatonina pela pineal. 10- TNF inibe transitoriamente a expressão do transcrito aa-nat e NAS. 11 A transitoriedade deste efeito é dependente de neosíntese protéica. O presente trabalho mostra que a glândula pineal está aparelhada para responder a diferentes agentes moduladores de processos inflamatórios além de fortalecer e darem base para a hipótese da existência de um eixo imune-pineal central no controle de processos patológicos em mamíferos. / The melatonin, synthetized by the pineal gland, exihibits a number of regulatory activities on the internal dynamic homeostasis of mammals. These functions are related to the regulation of endogenous circadian and seasonal rhythms during healthy and physiopathological processes. This study evaluates the effects of the inflammatory modulators, corticosterone, TNF and IFN- y, over the pineal gland metabolism. The results presented here show that: 1 - Corticosterone enhances the synthesis of norepinephrine in vivo and in vitro in the presence of β-adrenergic stimulation, but inhibits the hormonal production when both, αand βadrenoceptors, are activated. 2 - This effect depends on the GR activation and does not interfere in the extraneuronal uptake of catecholamines. 3 - Corticosterone increases the expression of the aanat transcript and also the enzymatic activity of AA-NAT and HIOMT. 4 - Corticosterone inhibits the nuclear accumulation of NF-κB. 5 - The pharmacological inhibition of NF-κB pathway mimics the effect of corticosterone on the hormonal production in pineal. 6 - IFN-y inhibits the NF- κB pathway. 7 - IFN-y enhances the synthesis of melatonin in the pineal gland. 8- TNF activates the NF-κB pathway. 9 - TNF inhibits the production of melatonin in the pineal gland. 10 - TNF transiently inhibits the production of the aa-nat transcript and also of NAS. 11 - This transient effect depends on the synthesis of proteins. This study shows that the pineal gland can respond to different inflammatory modulators, supporting the hypothesis of a central immune-pineal axis controlling pathological processes in mammals. .

A glândula pineal regula diversos ritmos biológicos e respostas de defesa em indivíduos hígidos através da síntese noturna de melatonina. Por outro lado, é sabido que processos inflamatórios reduzem a produção deste hormônio na glândula pineal. Neste estudo utilizamos um arranjo de qPCR para investigar a expressão circadiana de 84 genes relacionados a sinalização via receptores do tipo toll e NF-κB em glândulas pineais de rato. Confirmamos ainda, a expressão de 14 proteínas em pinealócitos através de ensaios de imunocitoquímica. Nossos resultados indicam que 70 genes inflamatórios são expressos ritmicamente na glândula pineal de ratos, enquanto 7 não são expressos e outros 7 genes são expressos, mas sem ritmicidade. Grande parte dos genes examinados apresenta padrão de expressão circadiana com maior conteúdo transcricional na fase de claro, atingindo a máxima expressão no final desta fase. Após o apagar das luzes, a expressão destes genes é rapidamente reduzida. Um possível envolvimento do ritmo de glicocorticóides endógeno sobre o padrão dessa expressão gênica foi avaliado através do bloqueio de GR por mifepristona, o que induziu a regulação da expressão de 13 genes e redução do conteúdo plasmático de melatonina no ZT18. Ainda, avaliamos o efeito da ativação dos TLR1, TLR2 e TLR6 sobre a glândula pineal e observamos que zimosan e Pam3CSK4 ativam a via do fator de transcrição NF-κB e bloqueia a síntese de melatonina induzida por noradrenalina in vitro. Por fim, utilizamos o modelo de obseidade induzido por dieta hipercalórica para avaliar se o processo inflamatório de baixa intensidade regula a síntede se melatonina in vivo. Observamos que nestas condições, a dieta hipercalórica induz rápido aumento no peso corporal e redução da produção noturna de melatonina. O efeito protetor da melatonina sobre o ganho de peso induzido por dieta foi testado através da restauração da melatonina na água de beber noturna de animais expostos à dieta. Em conjunto, nossos resultados indicam que genes inflamatórios são expressos ritmicamente na glândula pineal de ratos e influenciam a produção circadiana de melatonina via reconhecimento de padrões moleculares associados à patógenos ou sinais de perigo / The pineal gland regulates several circadian rhythms as well as immune responses in healthy animals via rhythmic production of melatonin, the hormone of darkness. On the other hand, nocturnal melatonin levels are reduced in the course of inflammation. To date, it remains to be clear the mechanisms by which the immune system affects pineal melatonin synthesis. Here we used a qPCR array profiler to investigate circadian gene expression of 84 genes related to Toll-Like Receptors and Nuclear Factor kappa B signaling. We also examined the expression of 14 proteins in pinealocytes by immunocytochemistry. Our results indicate rhythmic expression of 70 inflammatory genes, while 7 genes were not expressed and 7 were expressed without rhythmicity. The overall majority of genes tested showed a pattern of expression with a cumulative diurnal increase that peaks at the light phase of ZT12 followed by a fast reduction in the expression as soon as the light is turned off. The possible involvement of endogenous glucocorticoid rhythm in the modulation of pineal\'s inflammatory gene expression were tested by blocking Glucocorticoid Receptor (GR) using mifepristone. This procedure modulated the expression of 13 genes. In addition, the blockade of GR reduced the circulating melatonin levels at ZT18. The activation of TLR1, TLR2 and TLR6 induces the nuclear translocation of NF-κB signaling and blocks noradrenaline-induced melatonin synthesis in vitro. In addition, high-fat diet feeding increases body weight and reduce the circulating melatonin levels at ZT18. The protective role of melatonin in diet-induced weight gain was also determined by giving these rats melatonin in their drinking water at night. Altogether, our results highlight that inflammatory genes are transiently expressed in the rat pineal gland and influences the daily fluctuation of melatonin synthesis

A glândula pineal regula diversos ritmos biológicos e respostas de defesa em indivíduos hígidos através da síntese noturna de melatonina. Por outro lado, é sabido que processos inflamatórios reduzem a produção deste hormônio na glândula pineal. Neste estudo utilizamos um arranjo de qPCR para investigar a expressão circadiana de 84 genes relacionados a sinalização via receptores do tipo toll e NF-κB em glândulas pineais de rato. Confirmamos ainda, a expressão de 14 proteínas em pinealócitos através de ensaios de imunocitoquímica. Nossos resultados indicam que 70 genes inflamatórios são expressos ritmicamente na glândula pineal de ratos, enquanto 7 não são expressos e outros 7 genes são expressos, mas sem ritmicidade. Grande parte dos genes examinados apresenta padrão de expressão circadiana com maior conteúdo transcricional na fase de claro, atingindo a máxima expressão no final desta fase. Após o apagar das luzes, a expressão destes genes é rapidamente reduzida. Um possível envolvimento do ritmo de glicocorticóides endógeno sobre o padrão dessa expressão gênica foi avaliado através do bloqueio de GR por mifepristona, o que induziu a regulação da expressão de 13 genes e redução do conteúdo plasmático de melatonina no ZT18. Ainda, avaliamos o efeito da ativação dos TLR1, TLR2 e TLR6 sobre a glândula pineal e observamos que zimosan e Pam3CSK4 ativam a via do fator de transcrição NF-κB e bloqueia a síntese de melatonina induzida por noradrenalina in vitro. Por fim, utilizamos o modelo de obseidade induzido por dieta hipercalórica para avaliar se o processo inflamatório de baixa intensidade regula a síntede se melatonina in vivo. Observamos que nestas condições, a dieta hipercalórica induz rápido aumento no peso corporal e redução da produção noturna de melatonina. O efeito protetor da melatonina sobre o ganho de peso induzido por dieta foi testado através da restauração da melatonina na água de beber noturna de animais expostos à dieta. Em conjunto, nossos resultados indicam que genes inflamatórios são expressos ritmicamente na glândula pineal de ratos e influenciam a produção circadiana de melatonina via reconhecimento de padrões moleculares associados à patógenos ou sinais de perigo / The pineal gland regulates several circadian rhythms as well as immune responses in healthy animals via rhythmic production of melatonin, the hormone of darkness. On the other hand, nocturnal melatonin levels are reduced in the course of inflammation. To date, it remains to be clear the mechanisms by which the immune system affects pineal melatonin synthesis. Here we used a qPCR array profiler to investigate circadian gene expression of 84 genes related to Toll-Like Receptors and Nuclear Factor kappa B signaling. We also examined the expression of 14 proteins in pinealocytes by immunocytochemistry. Our results indicate rhythmic expression of 70 inflammatory genes, while 7 genes were not expressed and 7 were expressed without rhythmicity. The overall majority of genes tested showed a pattern of expression with a cumulative diurnal increase that peaks at the light phase of ZT12 followed by a fast reduction in the expression as soon as the light is turned off. The possible involvement of endogenous glucocorticoid rhythm in the modulation of pineal\'s inflammatory gene expression were tested by blocking Glucocorticoid Receptor (GR) using mifepristone. This procedure modulated the expression of 13 genes. In addition, the blockade of GR reduced the circulating melatonin levels at ZT18. The activation of TLR1, TLR2 and TLR6 induces the nuclear translocation of NF-κB signaling and blocks noradrenaline-induced melatonin synthesis in vitro. In addition, high-fat diet feeding increases body weight and reduce the circulating melatonin levels at ZT18. The protective role of melatonin in diet-induced weight gain was also determined by giving these rats melatonin in their drinking water at night. Altogether, our results highlight that inflammatory genes are transiently expressed in the rat pineal gland and influences the daily fluctuation of melatonin synthesis

A produção noturna de melatonina pela glândula pineal é fundamental no controle do sistema oscilatório endógeno de mamíferos. Sua síntese é iniciada pela ativação de receptores adrenérgicos em resposta à liberação noturna de noradrenalina (NA) por terminais simpáticos. A ativação adrenérgica induz, em roedores, a transcrição do gene e a ativação da enzima arilalquil-N-acetiltransferase (AA-NAT) que converte a serotonina em N-acetilserotonina (NAS). A NAS é então convertida em melatonina pela ação da enzima hidroxiindol-O-metiltransferase (HIOMT). Além das funções cronobiológicas, a pineal apresenta comunicação bidirecional com o sistema imunológico, descrita pelo conceito do eixo imune-pineal. Nosso grupo de pesquisa tem demonstrado que mediadores imunológicos, como o lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias gram-negativas e o fator de necrose tumoral (TNF), inibem a síntese de melatonina pela pineal por um mecanismo dependente da ativação do fator nuclear de transcrição kappa B (NF-κB). Por outro lado, fatores que inibem esta via (glicocorticoides) aumentam a produção de melatonina pela glândula pineal. Outros mediadores imunológicos que sinalizam por vias distintas à do NF-κB também são capazes de atingir e modular a produção de melatonina. A citocina inteferon-gama (IFN-γ) classicamente sinaliza pela via do STAT1 (do inglês Signal Transducer and Activator of Transcription) e é capaz de aumentar a produção de melatonina em pineais. Contudo, não existem relatos do papel desta via de sinalização sobre a síntese hormonal da glândula pineal. Sabendo-se que o IFN-γ também é capaz de sinalizar pela ativação do NF-κB, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar e avaliar o papel destas duas vias de sinalização ativadas pelo IFN-γ sobre as produções de NAS e melatonina, induzidas por NA, em pineais em cultura. Nossos dados mostram que o aumento da síntese de NAS e melatonina induzida pelo IFN-γ está associado ao aumento da expressão dos genes Aanat e Hiomt. A incubação das glândulas com IFN-γ aumenta a translocação nuclear de STAT1 e de dímeros de NF-κB ativadores da transcrição gênica. Além disso, a incubação de pineais com IFN-γ aumenta a transcrição de 27 genes relacionados com a via das STATs. IFN-γ tende a aumentar a ligação da STAT1 com uma região do promotor do gene Aanat e a utilização de uma droga que potencia a ativação da STAT1 também aumenta a produção de NAS e melatonina. Por fim, o bloqueio da via do NF-κB inibe o aumento na produção de NAS e melatonina e da expressão de Aanat e Hiomt induzido pelo IFN-γ. Nossos dados demonstram, pela primeira vez, a importância da via da STAT1 em associação com a via NF-κB sobre a produção hormonal da glândula pineal / The nocturnal production of melatonin by the pineal gland is crucial in the control of the mammalian endogenous oscillatory system. Melatonin synthesis is initiated by the activation of adrenergic receptors in response to nocturnal release of noradrenaline (NA) by sympathetic terminals. The adrenergic activation induces, in rodents, gene transcription and activation of the arylalkyl-N-acetyltransferase enzyme (AA-NAT) that converts serotonin into N-acetilserotonin (NAS). NAS is then converted to melatonin by the action of the enzyme hydroxyindole-O-methyltransferase (HIOMT). In addition to the chronobiological functions, the pineal has a bidirectional communication with the immune system as described by the concept of the immune-pineal axis. Our research group has demonstrated that immunological mediators as the lipopolysaccharide (LPS) of gram-negative bacteria and the tumor necrosis factor (TNF) inhibit the synthesis of melatonin by the pineal in a mechanism dependent on the activation of the nuclear transcription factor kappa B (NF-κB). Moreover, factors that inhibit NF-κB pathway (glucocorticoids) increase the production of melatonin by the pineal gland. Other immunological mediators that signalize by distinct signaling pathways are also able to target and modulate the melatonin production. The cytokine interferon-gamma (IFN-γ) classically signals trough STAT1 (Signal transducer and Activator of Transcription) and is able to increase the production of melatonin by the pineal. However, there are no reports of the role of STAT1 pathway on the hormonal synthesis of the pineal gland. Considering that IFN-γ is also able to signalize through NF-κB, the aim of this study was to characterize and evaluate the role of these two signaling pathways activated by IFN-γ on the production of NAS and melatonin induced by NA in cultured pineals. Our data show that the increase in NAS and melatonin synthesis induced by IFN-γ is associated with increased expression of the genes Aanat and Hiomt. Incubation of the glands with IFN-γ increases the nuclear translocation of STAT1 and of p50:RelA NF-κB dimers. In addition, pineal incubation with IFN-γ increases the transcription of 27 related to STAT pathway. IFN-γ tends to increase the binding of STAT1 to a promoter region and the Aanat gene and the use of a STAT1-enhancer also increased the production of NAS and melatonin. Finally, the blockade of NF-κB pathway inhibits the increase in melatonin and NAS productions and also of Aanat and Hiomt genes expression induced by IFN-γ. Our data demonstrate, for the first time, the importance of the STAT1 pathway in association with NF-κB pathway on the hormonal production of the pineal gland

A melatonina produzida pela glândula pineal apresenta diversas ações reguladoras da homeostase dinâmica interna de mamíferos. Suas ações abrangem tanto a regulação de funções endógenas circadianas e sazonais em situações de higidez quanto durante processos fisiopatológicos. O presente trabalho avalia o efeito dos moduladores de processos inflamatórios corticosterona, TNF e IFNy; sobre o metabolismo da glândula pineal. Os resultados aqui apresentados mostram que: 1- Corticosterona potencia a síntese de noradrenalina in vivo e in vitro na vigência de estimulação β-adrenérgica, mas inibe a produção induzida por estimulação concomitante α e β-adrenérgica. 2- Este efeito é dependente de ativação de GR e não altera a captação extraneuronal de catecolaminas. 3- Corticosterona aumenta a expressão do transcrito aa-nat e a atividade das enzimas AA-NAT e HIOMT. 4 Corticosterona inibe o acúmulo nuclear de NF-κB. 5- A inibição farmacológica da via NF-κB mimetiza o efeito potenciador da corticosterona sobre a produção hormonal da pineal. 6 IFN-y inibe a via NF-κB. 7 - IFN-y potencia a produção de melatonina pela glândula pineal. 8- TNF ativa a via NF-κB. 9 TNF inibe a produção de melatonina pela pineal. 10- TNF inibe transitoriamente a expressão do transcrito aa-nat e NAS. 11 A transitoriedade deste efeito é dependente de neosíntese protéica. O presente trabalho mostra que a glândula pineal está aparelhada para responder a diferentes agentes moduladores de processos inflamatórios além de fortalecer e darem base para a hipótese da existência de um eixo imune-pineal central no controle de processos patológicos em mamíferos. / The melatonin, synthetized by the pineal gland, exihibits a number of regulatory activities on the internal dynamic homeostasis of mammals. These functions are related to the regulation of endogenous circadian and seasonal rhythms during healthy and physiopathological processes. This study evaluates the effects of the inflammatory modulators, corticosterone, TNF and IFN- y, over the pineal gland metabolism. The results presented here show that: 1 - Corticosterone enhances the synthesis of norepinephrine in vivo and in vitro in the presence of β-adrenergic stimulation, but inhibits the hormonal production when both, αand βadrenoceptors, are activated. 2 - This effect depends on the GR activation and does not interfere in the extraneuronal uptake of catecholamines. 3 - Corticosterone increases the expression of the aanat transcript and also the enzymatic activity of AA-NAT and HIOMT. 4 - Corticosterone inhibits the nuclear accumulation of NF-κB. 5 - The pharmacological inhibition of NF-κB pathway mimics the effect of corticosterone on the hormonal production in pineal. 6 - IFN-y inhibits the NF- κB pathway. 7 - IFN-y enhances the synthesis of melatonin in the pineal gland. 8- TNF activates the NF-κB pathway. 9 - TNF inhibits the production of melatonin in the pineal gland. 10 - TNF transiently inhibits the production of the aa-nat transcript and also of NAS. 11 - This transient effect depends on the synthesis of proteins. This study shows that the pineal gland can respond to different inflammatory modulators, supporting the hypothesis of a central immune-pineal axis controlling pathological processes in mammals. .

O objetivo geral da presente tese é testar a hipótese que a pineal faz parte integrante da resposta ao estresse, da mesma forma que está integrada ao processo inflamatório. Dois modelos de estresse, contenção e frio, foram aplicados aos ratos por 30 min ou 2 horas. Os resultados foram: ausência de úlceras gástricas e TNF em nível sérico por ambos os estresses, apenas aumento de corticosterona; somente em duas horas qualquer um dos estresses aumentou significativamente melatonina da pineal; tratamento tanto com metirapona como com mifepristone aboliram indistintamente os efeitos dos estresses; tratamento tanto com talidomida como com fenilefrina não modificaram os efeitos dos estresses. Concluímos que, o estresse moderado agudo, pela ação da corticosterona, promove modulação da pineal na dependência do estado fisiológico da mesma. Confirmamos a existência de uma relação entre as glândulas adrenais e pineal. Afirmamos que a glândula pineal exerce, além de suas clássicas funções cronobióticas, um papel de grande sensor do estado geral ao organismo inteiro. / The objective of this thesis is to test the hypothesis that the pineal is a player on stress response, likewise that it is one player in inflammatory process. Two stress models, restraint and cold, were applied to the rats for 30 min or 2 hous. The results were: absence of gastric ulcers and TNF serum levels in both stresses, just enhancement of corticosterone plasma levels; only in two hours anyone stress increased significantly pineal melatonin; metyrapone or mifepristone treatment abolish indistinctly the effects of the stresses; thalidomide or phenylephrine treatment did not modify the effects of the stresses. We conclude that the acute moderate stress by the corticosterone action promote modulation of pineal on the dependence of the physiological status of itself. We confirm the existence of a network between the adrenal and pineal glands. We affirm that the pineal gland performs, beyond of its chronobiotical classical functions, one role of the great sensor of internal body state to the whole organism.

O objetivo geral da presente tese é testar a hipótese que a pineal faz parte integrante da resposta ao estresse, da mesma forma que está integrada ao processo inflamatório. Dois modelos de estresse, contenção e frio, foram aplicados aos ratos por 30 min ou 2 horas. Os resultados foram: ausência de úlceras gástricas e TNF em nível sérico por ambos os estresses, apenas aumento de corticosterona; somente em duas horas qualquer um dos estresses aumentou significativamente melatonina da pineal; tratamento tanto com metirapona como com mifepristone aboliram indistintamente os efeitos dos estresses; tratamento tanto com talidomida como com fenilefrina não modificaram os efeitos dos estresses. Concluímos que, o estresse moderado agudo, pela ação da corticosterona, promove modulação da pineal na dependência do estado fisiológico da mesma. Confirmamos a existência de uma relação entre as glândulas adrenais e pineal. Afirmamos que a glândula pineal exerce, além de suas clássicas funções cronobióticas, um papel de grande sensor do estado geral ao organismo inteiro. / The objective of this thesis is to test the hypothesis that the pineal is a player on stress response, likewise that it is one player in inflammatory process. Two stress models, restraint and cold, were applied to the rats for 30 min or 2 hous. The results were: absence of gastric ulcers and TNF serum levels in both stresses, just enhancement of corticosterone plasma levels; only in two hours anyone stress increased significantly pineal melatonin; metyrapone or mifepristone treatment abolish indistinctly the effects of the stresses; thalidomide or phenylephrine treatment did not modify the effects of the stresses. We conclude that the acute moderate stress by the corticosterone action promote modulation of pineal on the dependence of the physiological status of itself. We confirm the existence of a network between the adrenal and pineal glands. We affirm that the pineal gland performs, beyond of its chronobiotical classical functions, one role of the great sensor of internal body state to the whole organism.

A pré-eclâmpsia (PE) é a maior causa de mortalidade e morbidade materna e perinatal. Sua etiologia permanece desconhecida, o que torna impossível a realização de prevenção primária dessa doença. O entendimento do perfil de substâncias que estão alteradas na PE é de relevância para poder atuar preventivamente. Considerando que vários hormônios envolvidos na resposta imunológica participam da fisiopatologia da PE e que, como demonstrado recentemente, a melatonina tem papel relevante na fisiopatologia da inflamação aguda, nossa hipótese seria que este hormônio poderia também atuar fisiopatologia da PE. OBJETIVOS: avaliar o perfil de citocinas e hormônios no soro de pacientes com PE para estabelecer se o eixo imune-pineal estaria ativado nesta doença. MÉTODOS: Realizamos estudo prospectivo caso-controle, no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, no período de Outubro de 2010 a Outubro de 2013. O grupo experimental foi formado por pacientes com PE pura no momento do diagnóstico (sem medicação anti-hipertensiva inicial por 24h). Gestantes saudáveis e normotensas, pareadas por idade materna, idade gestacional e paridade, foram selecionadas como controles. Citocinas (TNF, IL-8, IL-6, IL-1beta, IL-4, IFN-y , VEGF , IL-10, IL-12p40, IL-17 e IL-2), cortisol, níveis séricos de melatonina pela manhã (08h-11h) e à noite (23h- 01h), assim como os níveis de 6-sulfatoximelatonina (6-SMT) nos diferentes períodos do dia (bl1:12h-18h, bl2:18h-24h,bl3:24h-06h,bl4:06-12h) foram avaliados por MULTIPLEX e ELISA. A diferença entre os grupos foi avaliada por Two-way ANOVA seguido de pós teste de Bonferroni. Foi considerada significativamente diferente quando a probabilidade da hipótese nula foi rejeitada (p < 0,05). A correlação entre parâmetros foi avaliada por regressão linear simples e teste de Pearson. RESULTADOS: De um total de 31 pacientes inicialmente avaliadas, 14 gestantes com PE e 12 controles foram incluídas. As características das pacientes (idade materna, paridade e idade gestacional) foram semelhantes em ambos os grupos (p > 0.05). A concentração plasmática de TNF e IL-8 foi significativamente maior em pacientes com PE do que em controles, e não foi detectada a presença de IL-6, IL-1beta, VEGF, IL-10, IL-17, IL-12p40 em ambos os grupos. A concentração de IL-4 foi similar em ambos os grupos. Níveis séricos de IFNy tenderam a ser maiores em pacientes com PE. A análise dos dados mostrou uma correlação significativamente positiva entre as concentrações plasmáticas de melatonina e TNF; melatonina e IL-8; e TNF e IL-8 no grupo PE durante período diurno. Os níveis diurnos de cortisol foram mais altos em ambos os grupos quando comparados com os noturnos; entretanto pacientes com PE apresentam níveis significativamente reduzidos de cortisol pela manhã quando comparados com o grupo controle. Níveis séricos de melatonina na pré-eclâmpsia quando comparados com controles foram maiores pela manhã, mas não à noite. O grupo controle apresentou um padrão esperado do ritmo dia/noite de melatonina, enquanto a pré-eclâmpsia não apresentou diferença significativa entre dia e noite. O ritmo circadiano de 6-SMT foi constatado em ambos os grupos, porém o valor excretado durante o dia foi maior no grupo PE que no controle. CONCLUSÃO: Nossos resultados sugerem que a PE altera negativamente o eixo hipotálamohipófise- adrenal, induzindo um aumento no TNF, que sinaliza uma resposta inflamatória aguda. Além disso, acredita-se que os altos níveis de IL-8 e TNF possam configurar um sistema de retroalimentação que contribui para o desenvolvimento do quadro e ativação do eixo-imune pineal. Portanto, este efeito pode estar associado com o aumento da melatonina diurna na PE, induzida por TNF em células imunocompetentes ativadas. Diante disso, nossos dados sugerem que o aumento tanto de melatonina como de 6-SMT nas pacientes com PE possa ser de origem extra-pineal / Preeclampsia (PE) is a major cause of maternal and perinatal mortality and morbidity. Since its etiology remains unknown, it is impossible to have a primary prevention of the disease. The understanding of the substance profiles that are altered in PE is important to prevent the disease. Considering that many hormones involved in immune response are involved in the physiopathology of PE and that melatonin has a relevant role in the acute inflammatory process, our hypothesis is that this hormone would also be involved in the physiopathology of PE. OBJECTIVES: To analyze the serum profile of cytokines and hormones in pregnant women with PE in order to evaluate if the immune-pineal axis is activated in this disease. METHODS: A prospective case-control study was conducted at the Clinical Hospital USP between October 2010 and October 2013. Only patients with pure PE at the moment of diagnosis (without anti-hypertensive medication for the initial 24h after diagnosis) were included. Normotensive healthy pregnant women that were matched by maternal age, gestational age and parity were included as controls. Cytokines (IL-6, IL-1b, IL-8, TNF and IFNy), cortisol and serum melatonin levels in the morning (08h-11h) and at night (23h-01h), as well as 6-sulfatoximelatonin (6-SMT) levels in different periods of the day (bl1:12h- 18h, bl2:18h-24h, bl3:24h-06h, bl4:06-12h) were measured by MULTIPLEX and ELISA. Differences between groups were analyzed using two-way ANOVA followed by Bonferronis\'s test. Statistical difference was considered when the null hypothesis was rejected (p < 0.05). Correlations between parameters were analyzed using linear regression and Pearson test. RESULTS: From a total of 31 patients initially evaluated, 14 patients with PE and 12 controls were included. Demographics such as maternal age, parity, gestational age at the dosages, body-mass index were similar in both groups (p > 0.05). TNF and IL-8 levels were higher in the preeclampsia group than controls, while IL-6, IL-1beta, VEGF, IL-10, IL-17 and IL-12p40 were not detected in both groups. IL-4 levels were similar in both groups. There was a tendency of higher levels of IFNy, in patients with PE when compared to controls. Our analysis revealed a positive correlation between melatonin and TNF, melatonin and IL-8, TNF and IL-8 in PE group. Daytime cortisol levels were higher in both groups when compared to nighttime; however, patients with preeclampsia had reduced morning levels of cortisol when compared to the control group. Melatonin serum level was higher at daytime, but not at nighttime, in patients with PE when compared to controls. Controls had the expected day/nighttime rhythm of the melatonin levels, while patients with PE did not have it. In contrast, 6-SMT rhythm was observed in both groups, but with higher daytime levels in patients with PE when compared to controls. CONCLUSION: Our results suggest that PE alters negatively the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, but induces an increase in TNF, which signalizes an acute inflammatory response. Furthermore, it is believed that high levels of IL-8 and TNF can configure a feedback system that contributes to the development of the disease and immune pineal axis activation. Therefore, this effect may be associated with increased daytime melatonin levels in PE, induced by TNF in immunocompetent cells. Thus, our data suggest that the increased melatonin and 6-SMT in patients with PE may be originated from an extra-pineal axis