Novilhas Holandesas (n=35) foram vacinadas e distribuídas em grupos de acordo com os adjuvantes presentes nas vacinas comerciais contra BVDV e BoHV-1: Halum (hidróxido de alumínio, n=9), Oleosa (emulsão oleosa, n=10), Prezent A (composto saponina, n=10) e Salina (controle, n=6). As reações locais e sistêmicas foram avaliadas às zero horas (h), seis, 24, 48, 72 e 168h pós-vacinal. A produção de anticorpos (ACs) foi mensurada nos dias da vacinação (D0), D21 e D42. Capítulo 1 O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta inflamatória sistêmica em novilhas vacinadas contendo diferentes tipos de adjuvantes. O número de hemácias (P=0,009) e hemoglobina (P=0,028) foram maiores no grupo Prezent A após a 2a dose. Os teores de ferro foram maiores no grupo controle após 1ª e 2ª dose (P=0,000; 0,000). Em geral, no leucograma os grupos vacinados apresentaram decréscimo nos números de leucócitos (P=0,001) em 2ª dose, neutrófilos (%) (P=0,000; 0,000) em ambas aplicações e monócitos (%) (P=0,010) após 1ª dose. Os linfócitos (%) apresentaram aumento gradual após as duas doses (P=0,031; 0,000), observando-se menores proporções nos grupos Prezent A e Oleosa. Basófilos (%) após 2ª dose (P=0,012) e eosinófilos (%) (P=0,000; 0,000) foram mais reativos nos grupos Prezent A e Halum entre 24 e 72h. As novilhas Prezent A apresentaram maiores valores (P=0,000; 0,000) haptoglobina às 24 e 48h em relação aos demais grupos após a 1ª e 2ª dose. Em geral, a produção de EROs foi suprimida nas novilhas vacinadas em relação ao controle após 1a dose (P=0,018) e entre 24 à 168h após a 2a dose (P=0,002). Capítulo 2 O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos adversos associados às reações locais e sistêmicas, assim como verificar a reposta imune humoral induzida pelas vacinas. A reatividade local foi mais intensa no grupo Oleosa após a 1a dose (P=0,000), em contrapartida o grupo Prezent A após a 2a dose foi mais reativo (P=0,000). A temperatura retal foi elevada em Prezent A entre 0 a 24h em 1a dose (P=0,000). O escore de Doença Respiratória Bovina foi mais intensa no grupo Prezent A e Oleosa às 48 horas (P=0,0024). Os ACs contra BVDV foram detectados apenas em D42, observando-se médias semelhantes entre Prezent A (log2=5) e Halum (log2=5). A soroconversão foi maior em Halum (78%) em comparação ao Prezent A (40%) e oleosa (10%). Em relação ao BoHV-1, observou-se títulos e soroconversão em D21 nos grupos Halum (log2=3; 67%) e Prezent A (log2=1; 80%). No D42 verificou-se uma maior intensidade de resposta para Prezent A (log2= 6; 100%), seguido de Halum (log2=4; 100%) e Oleosa (log2=3,0; 60%). Os dados permitem concluir que a vacina contendo o adjuvante oleoso e Prezent A ocasionaram maior reatividade local, porém a Prezent A induziu maior resposta inflamatória sistêmica. A produção de ACs contra o BVDV e BoHV-1 foi mais intensa na vacina com hidróxido de alumínio e Prezent A. Estudos futuros são necessários para demonstrar os efeitos benéficos da resposta inflamatória sistêmica do Prezent A sobre a resposta imune adquirida mediada por células do tipo Th1. / Dairy heifers (n=35) were vaccinated and distributed according to adjuvants present in commercial vaccines against BVDV and BoHV-1: Halum (n=9), Oil (n=10), Prezent A (n=10) and Saline (n=6). The local and systemic reactions were evaluated at zero hours (h), 6, 24, 48, 72 and 168h post-vaccination. The production of antibodies (ABs) was measured at vaccination days (D0), D21 and D42. Chapter 1 The objective of this study was to evaluate the inflammatory systemic response in vaccinated heifers with products that contained different types of adjuvants. The numbers of red blood cells (P=0.009) and hemoglobin (P=0,028) were higher in Prezent A after the 2nd dose. The iron were higher in saline group after 1st and 2nd dose (P=0.000; 0.000). In leukogram, vaccinated groups showed a decrease in total leukocytes (P = 0.001) at 2nd dose, neutrophils (%) (P = 0.000; 0.000) in both applications and monocytes (%) (P = 0.010) . Lymphocytes (%) presented gradual increase after received two doses (P = 0.031; 0.000), showing smaller proportions in Prezent A and Oil groups. Basophils (%) after 2nd dose (P = 0.012) and eosinophils (%) (P = 0.000; 0.000) were more reactive in Prezent A and Halum groups between 24 and 72h. Prezent A group presented higher values (P = 0.000; 0.000) of haptoglobin at 24 and 48h compared to the other groups after the 1st and 2nd doses. In general, ROS production was suppressed in vaccinated heifers relative to control after the 1st dose (P = 0.018) and 24 to 168h after the 2nd dose (P = 0.002). Chapter 2 The objective of this research was to evaluate the adverse effects associated with local and systemic reactions as well measure humoral immune response induced by reproductive vaccines containing different adjuvants. Local reactivity was more intense in Oil group after the 1st dose (P = 0.000), in contrast, Prezent A group presented higher reactivity after the 2nd dose. Rectal temperature was higher in Prezent A between 0 and 48 hours in the 1st dose. Bovine Respiratory Disease score was higher in Prezent A and Oil groups at 48h (P=0.002). ABs against BVDV were detected only at D42, observing the similar averages between Prezent A (log2=5) and Halum (log2=5). The seroconversion was higher in Halum (78%) compared to Prezent A (40%) and oil (10%). The titers and seroconversion against BoHV-1 at D21 were observed in Halum (log2 = 3; 67%) and Prezent A (log2 = 1; 80%) groups. At D42 a higher response was observed for Prezent A (log2 = 6, 100%), followed by Halum (log2 = 4, 100%) and Oil (log2 = 3.0, 60%). The data allow to conclude that the vaccine containing oil adjuvant and Prezent A caused greater local reactivity, but Prezent A induced a greater systemic inflammatory response. The production of ABs against BVDV and BoHV-1 was more intense in Halum vaccine and Prezent A. Future studies are needed to demonstrate the beneficial effects of the systemic inflammatory response of Prezent A on the acquired Th1 cell-mediated immune response.

Encefalite auto-imune experimental (EAE) é o modelo animal da doença humana esclerose múltipla. Foi demonstrado que as estatinas podem ter efeitos benéficos na EAE. Diversos mecanismos de ação foram descritos para explicar esses efeitos, entre eles: estímulo a expressão de HO-1, inibição da expressão de Toll-like receptors (TLR) e inibição da produção de citocinas de padrão Th1. Estudamos o efeito de uma estatina, a sinvastatina, na evolução clínica da EAE e seus mecanismos de ação. Também avaliamos o papel do TLR4 na EAE. O tratamento com sinvastatina melhorou a evolução clínica da EAE nas doses de 1 e 5 mg/kg/dia. A análise do infiltrado celular no SNC mostrou mudança do padrão de diferenciação dos linfócitos com menor porcentagem de células produtoras de IL-17 nos grupos tratados em relação aos controles. Os animais TLR-4 -/- apresentaram melhor evolução da doença. Concluímos que o tratamento com sinvastatina melhora a evolução clínica da EAE através da inibição da produção de IL-17 e que animais TLR-4 -/- têm melhor desfecho clínico na EAE que os controles. / Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is considered the experimental model for the human multiple sclerosis disease. It has been demonstrated that statins, used as lipid-lowering agents, can have beneficial effects on EAE. Several actions have been described to explain these effects: enhancement of HO-1 expression, inhibition of Toll-like receptors expression and inhibition of Th1 cytokines. We have investigated the effect of a statin, simvastatin, on EAE clinical development and the mechanisms behind those effects. Simvastatin treatment ameliorated EAE clinical outcome at doses 1 and 5 mg/kg/day. SNC cellular infiltrates analysis showed altered pattern of differentiation with decreased percentage of IL-17-producing T lymphocytes in treated group comparing with controls. TLR4 -/- mice showed better clinical development. We concluded that simvastatin treatment ameliorates EAE clinical outcome through inhibition of IL-17 production. Mice TLR4 -/- have better EAE clinical outcome than WT controls.

Defensinas são peptídeos antimicrobianos produzidos na mucosa intestinal e fazem parte da imunidade inata, agindo sobre vários microrganismos luminais. Deficiência na expressão de defensinas tem sido relatada em doenças inflamatórias intestinais (DII), no entanto a contribuição de cada tipo de defensina, num cenário de polimorfismo genético, mantém alguma controversa. Βeta-defensinas humanas (HBDs) têm atividade antimicrobiana contra uma ampla variedade de fungos, bactérias e vírus e têm também, um papel na ligação entre a imunidade inata e adaptativa atuando como quimiotáticos. O gene DEFB1 (8p23), codificando a beta-defensina humana 1 (HBD-1), é expresso normalmente por células epiteliais de uma série de tecidos, mas sua expressão pode variar entre indivíduos e pode ser modificada durante processo inflamatório. Produção deficiente de defensinas parece contribuir para a patogênese de DII, e uma diminuição na expressão de HBD-1 tem sido relatada na mucosa de pacientes com doença de Crohn (DC) e retocolite ulcerativa (RCU). Nós avaliamos a possível associação de três polimorfismos do gene DEFB1 com a suscetibilidade a DII, RCU e DC, em 149 pacientes, 79 com DC e 70 com RCU; e 200 controles saudáveis do sul do Brasil. No nosso estudo não se observou diferença estatisticamente significativa entre a distribuição das frequências alélicas para DEFB1 SNPs -52G>A. -44C>G e -20G>A entre o total de pacientes com DII e controles. Porém, quando pacientes com DC foram estratificados de acordo com a localização anatômica, o alelo -20G>A foi mais frequente em pacientes com DC colônica do que em controles (65 % VS 44 %, p=0,048). De forma similar, o genótipo A/A foi mais frequente em pacientes com DC colônica do que em controles (36 % VS 16 %), mas neste caso, a diferença não foi estatisticamente significativa (p=0,07). Embora não se achou uma clara e forte associação entre os SNPs 5’-UTR DEFB1 e suscetibilidade/proteção à doença inflamatória intestinal, nossos resultados sugerem possível envolvimento do gene DEFB1 nestas enfermidades, especialmente com a localização colônica da doença de Crohn. Estudos com amostras maiores e populações diversas serão úteis para avaliar a tendência observada no nosso grupo. / Defensins are antimicrobial peptides produced by the intestinal mucosa and are part of the innate immune system, playing a protective role against various intestinal microorganisms. Deficiency in the expression of defensins has been reported in inflammatory bowel diseases (IBD), however there is some controversy over the contribution of each type of defensine, in a setting of great genetic polymorphism. Beta-defensins (HBDs) have an antimicrobial activity against a great variety of fungi, bacteria and viruses, and also have a role in connecting the innate and the adaptive immunity, acting as a chemostatic agent. Deficient production of defensins appears to contribute to the pathogenesis of IBD, and the lower expression of HBD-1 has been reported on the mucosa of Ulcerative colitis (UC) and Crohn’s disease (CD) patients. We evaluated a possible association of three polymorphisms of gene DEFB1 with susceptibility to develop IBD, UC and CD in 149 patients, 79 with CD and 70 with UC; and 200 healthy controls from the south of Brazil. The gene DEFB1 (8p23), which codifies human beta-defensin 1 (HBD-1), is constitutivelly expressed by epithelial cells of several tissues, but its expression may vary among different individuals and may be modified by inflammation. In our study we did not find a statistically significant difference between the distribution of the allelic frequencies for DEFB1 SNPs -52G>A, -44C.G and -20G>A between the total number of patients and controls. However, when patients were stratified according to the anatomic location, the allele -20G>A was more frequent in patients with colonic CD than in contros (65% VS 44%, p=0,048). Similarly, the genotype A/A was more frequent in patients with colonic CD than in controls (36% vs 16%), however, in this case, the difference wasn’t statistically significant (p=0,07). Although we did not find a clear and strong association between the 5’-UTR DEFB1 SNP and susceptibility to IBD, our results suggest a possible involvement of the DEFB1 gene and these diseases, particularlly colonic CD. Further studies with larger samples and diverse populations will be usefull to evaluate the trend observed by our group.

As influências etárias do sistema imune de bezerros são descritas na primeira fase de vida desses animais e a hipótese de também ocorrerem ariações nos principais mecanismos de resposta inata do pulmão pode identificar períodos de maior suscetibilidade às principais doenças respiratórias que acometem os bezerros nesse período. Com a finalidade de minimizar os prejuízos econômicos associados às doenças respiratórias em bezerros, este estudo objetivou avaliar a dinâmica imunológica inata do sistema respiratório de bezerros sadios nos três primeiros meses de vida, no qual nove bezerros sadios foram acompanhados por três meses e submetidos a oito avaliações imunológicas. O material recuperado do lavado broncoalveolar colhido por broncoscopia foi submetido à avaliação funcional dos macrófagos alveolares utilizando as provas de fagocitose (SaPI e E.coli), burst oxidativo, quantificação de imunoglobulinas e expressão de CD14. Os dados foram avaliados pelo teste ANOVA oneway (unstacked) (paramétricos) e pelo teste Mann-Whitney (não paramétricos). Verificaramse alterações funcionais de fagócitos CD14+, que apesar de se manterem constantes em seus valores relativos durante todo o período, apresentou intensidade de fagocitose elevada pontual na terceira semana de vida e um aumento da fagocitose por mononucleares CD14+ aos 45 dias de idade com diminuição da intensidade da fagocitose por essas mesmas células a partir dessa idade. Conclui-se que a partir de 45 dias de vida os animais começam a montar uma resposta imune própria, porém pontual e que até os 90 dias não atingem a estabilidade necessária para atestar a conclusão do processo de maturação da resposta inata local. / The influences of age in calves\' immune system are described in their first phase of life. The hypothesis that variations occur in the main mechanisms of lung innate response can help to identify periods of greater susceptibility to the respiratory diseases that affect calves in the first stage of their life. With the purpose of minimizing the economic losses associated with respiratory disease in calves, this study aimed to evaluate the innate immune dynamics of the respiratory system of healthy calves in the first three months of life. Nine healthy calves were monitored for three months and eight immunologic evaluations were performed. Bronchoalveolar lavage samples were recovered by bronchoscopy. Then, the alveolar macrophages in samples were identified by protein expression of CD14 and undergone functional evaluation of phagocytosis (SAPI and E.coli) and oxidative burst. Immunoglobulin were also quantified in samples. Data was assessed by one-way ANOVA (unstacked) (parametric) and the Mann-Whitney test nonparametric). Functional alterations in phagocytes CD14 + were observed, and although their relative values were kept throughout the period, higher intensity of phagocytosis in the third week and increased phagocytosis by macrophages CD14 + at 45 days of life was observed. Decreased intensity of phagocytosis was observed after this age. It is concluded that from 45 days of life on, calves began to maintain their immune response, but until 90 days of life they did not achieve the stability to conclude the maturation of local innate response.

O objetivo deste estudo foi avaliar os aspectos clínicos, a eficiência produtiva, reprodutiva, a resposta imune inata e humoral em fêmeas da raça Holandesa persistentemente infectadas (PI) com BVDV. Para tanto, foram selecionadas 25 PI´s por meio do ELISA antígeno, das quais oito eram bezerras ≤ 12 meses; seis novilhas entre 13 e 24 meses; e onze animais de 25 a 36 meses de idade. O grupo não infectado (NI) foi composto por fêmeas negativas com faixas etárias pareadas às PIs. Em geral, as fêmeas PIs apresentaram maior frequência de diarreia (P=0,012) e Doença Respiratória Bovina (DRB) (P=0,004), especialmente àquelas entre 25 a 36 meses de idade. As PIs apresentaram maior concentração sérica de haptoglobina (P=0,017). As vacas NI´s produziram mais leite (8-12 litros) do que as PIs (P≤0.011). A contagem de células somáticas (CCS) foi maior para as vacas PI´s em relação NI´s durante a lactação (P≤0,066). A média de CCS observada foi de 0,2-0,5 x 105 (células/mL) e 2,0-10,5 x 105 (células/mL) nos grupos PI e NI, respectivamente. A idade na primeira inseminação (P=0,001) e o número de inseminação necessário para a primeira prenhez foi maior para PI do que nas novilhas NI´s (P=0,051). Na avaliação hematológica, as PI´s apresentaram menores valores de hemoglobina (P=0,098), hematócrito (P=0,084), hemoglobina corpuscular média (P=0,092), plaquetas (P=0,040), plaquetócrito (P=0,059) e linfócitos (número absoluto P=0,075; relativo P=0,092) em relação às NI´s. Em contraste, a porcentagem de monócitos foi maior em PI do que animais NI (P=0,014). Em geral, a proporção (%) e a intensidade da fagocitose (MFI) para Staphylococcus aureus e Escherichia coli foram maiores nas PIs do que animais NI (P<0,079). A porcentagem de células que produziram espécies reativas de oxigênio (EROs) endógeno foi menor em PI do que animais de NI (P=0,005). Padrão semelhante foi observado na porcentagem de células que produziram EROs após estímulo com Staphylococcus aureus (P=0,000) ou Escherichia coli (P=0,000). Em contraste, a intensidade da produção de EROS basal foi maior nas PI´s do que nas NI´s (P=0,011). Um padrão semelhante foi observado para a intensidade da produção de EROs quando as células foram estimuladas com Staphylococcus aureus (P=0,011) ou Escherichia coli (P= 0,013). Por meio da soroneutralização, observou-se que os títulos médios dos anticorpos neutralizantes para as BVDV, BRSV e BoHV foram menor no grupo PI (P=0,000). No entanto, os títulos de anticorpos para BPIV-3 foram semelhantes entre os grupos (P=0,146). A proteína sérica total (PT) foi menor nas PI em relação as NI´s (P=0,021). As fêmeas PIs apresentaram maior frequência de diarreia e DRB, além da menor produção leiteira, diminuição da qualidade do leite e menor fertilidade. O leucograma demonstrou diminuição dos tipos celulares, exceto monócitos. No geral, houve resposta imune inata foi exacerbada nas fêmeas PIs, provavelmente pela menor eficiência na produção de EROs. Em relação ao sistema imune específico observou-se linfopenia e títulos nulos ou baixos de anticorpos neutralizantes contra as viroses respiratórias. / The aim of this study was to evaluate the clinical problems, the efficiency of production, reproduction, the innate and humoral immune response of Holstein heifers and cows persistently infected (PI) with BVDV. Therefore, 25 PI animals were selected using ELISA antigen of which, eight were heifers ≤ 12 months; six were heifers between 13 to 24 months; and eleven were animals from 25 to 36 months old. An uninfected group (NI) composed by negative females with same age of PI´s. We observed that PI´s presented more frequency of diarrhea (P=0.012) and Bovine Respiratory Disease (BRD) score (P=0.004), especially the animals from 25 to 36 months old. The PI´s showed higher concentration of haptoglobin (P=0.017). During the lactations the milk production from NI cows was higher (8 to 18,2 litters) than PI (P≤0.011). Somatic cells count (SCC) were higher for PI than NI cows across milk production (P≤0.066). The mean of SCC observed was 0,2-0,5 x105 (cells/mL) in NI group and 2,0-10,5 x105 (cells/mL) for PI cows. The age at first insemination (P=0.001) and number of insemination required for the first pregnancy was higher for PI than NI heifers (P=0.051). For hematological evaluation, PI´s showed lower hemoglobin (P=0,098), hematocrit (P=0,084), mean corpuscular hemoglobin (P=0,092), platelet (P=0,040), plateletcrit (P=0,059) and lymphocytes (absolute number P=0.092; relative P=0,075) than NI. In contrast, the percentage of monocytes was higher in PI than NI animals (P=0.014). In aggregate, the percent of phagocytic cells and the average phagocytic avidity (expressed as mean fluorescence intensity, MFI) for Staphylococcus aureus and Escherichia coli were higher in PI than NI animals (P≤ 0.079). The percentage of cells producing endogenous reactive oxygen species (ROS) activity was lower in PI than NI animals (P=0.005). A similar pattern was observed in the percentage of cells producing ROS after exposure to Staphylococcus aureus (P= 0.000) or Escherichia coli (P=0.000). In contrast, the value for endogenous ROS per cell activity (MFI) was higher in PI than NI animals (P=0.011). A similar pattern was observed for ROS MFI after stimulating with Staphylococcus aureus (P=0.011) or Escherichia coli stimulation (P=0.013). The median conventional SN titers for specific antibody recognizing BVDV, BRSV and BoHV-1 in serum were lower in PI than NI animals (P=0.000). The antibody titers for BPIV3 were similar between the groups animals (P=0,146). In aggregate, the total serum protein (TP) was lower in PI than NI cattle (P=0.021). In summary, PI heifers had more diarrhea, BRD, produced less milk, worst milk quality and poorer reproductive performance than NI cattle. Leukogram showed decreased cell types except monocytes. Overall, there was a higher endogenous level innate cell reactivity in PI heifers and cows than NI animals, probably because of the lower efficiency in ROS production. In relation to the specific immune system it appear that the PI animals were less efficient in clearance of antigens due to lower numbers of lymphocytes and related lower titers of specific antibody against respiratory viruses.

Estudos em nosso laboratório caracterizaram camundongos B10.A e A/J, respectivamente, como susceptíveis e resistentes à infecção pulmonar pelo fungo Paracoccidioides brasiliensis. A imunidade inata desempenha papel fundamental no controle inicial dos patógenos e na regulação da resposta imune adquirida. Como os macrófagos alveolares são as primeiras células do hospedeiro a interagir com o fungo, propusemo-nos a estudar a capacidade fungicida e secretora dos macrófagos alveolares de camundongos susceptíveis e resistentes ao P. brasiliensis para melhor compreender a PCM pulmonar. Camundongos B10.A e A/J normais (n: 10-15) foram submetidos a lavagem bronco-alveolar (LBA) e a suspensão celular obtida (2x105 células/poço) foi pré-ativada durante a noite com IFN-γ, IL-12 ou a combinação destas duas citocinas (50.000, 10.000 e 2.000 pg/rnL) e desafiados in vitro com leveduras viáveis de P. brasiliensis (relação fungo-macrófagos de 1:50). Após 72h de incubação a atividade fungicida dos macrófagos foi avaliada através da contagem do número de fungos viáveis pelo método de unidades formadoras de colônias (UFC). A produção de nitrito e de citocinas foi avaliada no sobrenadante de cultivo através da reação de Griess e ELISA, respectivamente. Os dados foram expressos como média ± EP e analisados pelo teste T -Student. Nossos resultados mostraram que os macrófagos de camundongos B 10.A pré-ativados com IFN-γ, IL-12 ou ambas as citocinas nas diferentes concentrações ensaiadas apresentaram elevada capacidade fungicida (51-97%) acompanhada de produção aumentada de NO, IL-12 e MCP-l e baixa síntese de IL-10 e GM-CSF. Por outro lado, somente o tratamento com a mais alta concentração de IFN-γ foi capaz de induzir atividade fungicida em macrófagos alveolares de animais A/J. A síntese de NO ocorreu sempre em baixos níveis e nos sobrenadantes dos co-cultivos observamos altos níveis de IL-10 e GM-CSF associados a baixas concentrações de IL-12 e MCP-l. A inibição da síntese de NO por aminoguanidina demonstrou que a atividade fungicida dos macrófagos de animais B10.A, mas não de A/J, era mediada por este composto tratamento dos macrófagos com anticorpo monoclonal anti-IL-10 não alterou a capacidade fungicida dos macrófagos de ambas as linhagens, entretanto induziu franca produção de NO que, para animais A/J, não se traduziu em atividade microbicida aparente. Por outro lado. a neutralização de TGF-β induziu alta capacidade fungicida das células de animais A/J níveis aumentados de NO e TNF-α aliados a níveis reduzidos de IL-10. O mesmo tratamento não alterou a já elevada capacidade fungicida dos macrófagos alveolares de animais B10.A mas aumentou a produção de NO, IL-12 e TNF-α. Em conclusão, os macrófagos alveolares de camundongos B10.A são facilmente ativáveis por 1FN-γ e IL-12, apresentam elevada capacidade fungicida, NO-dependente, sobre leveduras do P. brasiliensis associada com a síntese de níveis elevados de NO e IL-12. Por outro lado, os macrófagos de camundongos A/J são pobremente ativados por 1FN-γ e IL-12, produzem baixos níveis de NO, a sua capacidade fungicida, que parece ser NO-independente, pode ser aumentada pela neutralização do TGF-β endógeno, mas não pelo tratamento com anti-IL-10. / Previous studies in our laboratory characterized B10.A and A/J mice as susceptible and resistant strains to pulmonary Paracoccidioides brasiliensis infection. Innate immunity plays a fundamental role on the control of the initial growth of pathogens as well as in the acquired immunity that subsequently develops. As alveolar macrophages are the first host cells to interact with P. brasiliensis we decided to study the fungicidal and secretory ability of alveolar macrophages from resistant and susceptible mice to P. brasiliensis to better understand the pulmonary model of paracoccidioidomycosis. Normal B10.A and A/J mice (n=10-15) were submitted to bronchoalveolar lavage (BAL) and cell suspensions (2x105 cells/well) were pre-activated ovemight with IFN-γ, IL-12 or the combination of these two cytokines (50,000, 10,000 and 2,000 pg/rnL). After that, macrophages were in vitro challenged with P. brasiliensis yeasts (1:50 fungus: macrophage ratio) and 72h later fungicidal activity was determined by colony forming units counts (CFU). Nitrite and cytokines production were determined in culture supematants by Griess reaction and ELISA, respectively. Data were expressed as means ± SE and analyzed by Student\'s t test. Our results showed that B10.A macrophages pre-activated with the different assayed concentrations of IFNγ, IL-12 or both cytokines presented elevated fungicidal ability (51¬-97%) concomitant with the presence of high levels of NO, IL-12 and MCP-l and low amounts of IL-10 and GM-CSF. NO synthesis occurred in low levels but high concentrations of IL-10 and GM-CSF associated to low amounts of IL-12 and MCP-1 were detected in the co-cultures supematants. NO synthesis inhibition by aminoguanidine clearly showed that the fungicidal ability of B10.A but not of A/J macrophages was NO¬ dependent. Treatment with anti-IL-10 monoclonal antibodies did not alter the fungicidal ability of macrophages from both mouse strains but enhanced NO synthesis which, however, did not alter the absent microbicidal ability of A/J macrophages. On the contrary, anti-TGF-β treatment induced an increased fungicidal ability of A/J cells associated with enhanced levels of NO and TNF-α besides diminished amounts of IL-10. The same treatment did not alter the high fungicidal ability of B10.A alveolar macrophages but increased NO, IL-12 and TNF-α production. In conclusion, alveolar macrophages from susceptible mice are easily activated by IFNγ and IL-12, present a high and NO-dependent ability to kill P. brasiliensis yeasts and secrete elevated levels of NO and IL-12. In contrast, alveolar macrophages from resistant mice are poorly activated by IFNγ and IL¬12, secrete low amounts of NO and high of IL-10. Their fungicidal ability which appears to be NO-independent can be restored by neutralization of endogenous TGF-β but not by anti-IL-10 treatment.

O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência do uso precoce de antimicrobianos na microbiota intestinal, resposta imune e ocorrência de diarreias em bezerras recém-nascidas. Foram selecionadas 26 bezerras Holandesas distribuídas de acordo com a aplicação (ATB+) ou não (ATB-) de tulatromicina (2,5 mg/Kg - SC) até 12h de vida. Capítulo 1 Este capítulo avaliou a influência do uso precoce de antimicrobiano na sanidade de bezerras holandesas recém-nascidas, por meio do exame clínico geral. As diarreias foram detectadas por sistema de escore e matéria seca (%) nas fezes, além do escore respiratório e palpação externa da região umbilical. O desempenho das bezerras foi determinado pela estimativa do ganho de peso. As bezerras ATB- apresentaram maior frequência de mucosas esbranquiçadas (P=0,066) e inflamações umbilicais no ATB- em D3-5 (P=0,063) e D13-15 (P= 0,066). A frequência de escore fecal 2 e 3 foi semelhante entre os grupos, observando-se pico no D13-15. Os valores médios para matéria seca (%) foram menores no ATB+ no D7-9 (P=0,063) e D27-30 (P=0,084). O agente etiológico das diarreias foi o Cryptosporidium e/ou rotavírus. O ganho de peso diário (GPD) foi igual entre grupos, observando-se intensa redução no GPD em D13-15. Capítulo 2 O objetivo deste capítulo foi avaliar a influência do uso precoce de antimicrobianos na colonização bacteriana intestinal, por meio da detecção de material genético dos principais grupos bacterianos por meio do PCR em tempo real. Não foram observadas diferenças entre os grupos para bactérias totais e C. perfringens. As bezerras ATB- apresentaram maior quantidade de Bifidobacterium, nas fezes no D3-5 (P=0,002) e D7-9 (P=0,018). A população de Lactobacillus também apresentou tendência (P=0,097) para maior número de cópias de DNA no grupo ATB-. Ao contrário, a Escherichia coli apresentou tendência para maiores valores no grupo ATB+ no D20-23 (P=0,052) e D27-30 (P=0,072). Capítulo 3 O objetivo deste capítulo foi avaliar a influência do uso precoce de antimicrobianos no perfil inflamatório de bezerras holandesas recém-nascidas por meio de provas hematológicas, imunológicas, bioquímicas e eletroforéticas. Observou-se tendência para menores valores de hemoglobina (P=0,071), CHCM (P=0,057) e ferro sérico (P=0,051) no D3-5 no ATB-. Neste momento, a frequência de anemias também foi maior no ATB- (P=0,016). O número de neutrófilos (P=0,051) e a produção espontânea de EROs foi maior no ATB-, enquanto o número de linfócitos foi maior no ATB+ (P=0,061) no D7-9. Estes dados são condizentes com as análises imunes, no qual a proporção de populações de mononucleares 1 e 2 expressando o CD62L+ apresentou tendência para maior valor no ATB+ em D3-5 (P=0,098) e D7-9 (P=0,083). Após as diarreias (D13-15), os granulócitos (P=0,043) e mononucleares (P=0,089) das bezerras ATB+ apresentaram maior intensidade de fluorescência para expressão CD62L no D20-23. O grupo ATB+ também apresentou maiores teores de beta-globulina (P=0,057), gama-globulina (P=0,069) e haptoglobina (P=0,032) no D13-15. O uso precoce de tulatromicina influenciou na microbiota intestinal, imunidade inata e ocorrência de doenças no período neonatal. / The general goal of this research was to evaluate the influence of early antimicrobial use in the gut microbiota, immune response and occurrence of diarrhea in neonate heifers. It was screened 26 neonate Holstein heifers distributed according to the application (ATB+) or not (ATB-) of tulathromycin (2.5mg/Kg - SC) from birth until 12 hours of life. Chapter 1 This chapter evaluated the influence of early use of antimicrobial in the health of neonate Holstein heifer by general clinical examination. Diarrheas were detected using score system and fecal dry matter (%), besides of respiratory score and external palpation of navel region. The performance of calves was evaluated by daily weight gain. Heifers ATB- had high frequency of paleness mucous (P=0.066) and umbilical inflammation in ATB- group on D3-5 (P=0.063) and D13-15 (P= 0.066). The frequency of fecal score 2 and 3 was similar between groups, observing peak of diarrhea on D13-15. The mean values of fecal dry matter were low in ATB+ group on D7-9 (P=0.063) and D27-30 (P=0.084). The main etiologic agent of diarrheas was Cryptosporidium and/or rotavírus. The daily weight gain (DWG) was similar between groups, observing intense decrease of DWG on D13-15. Chapter 2 The aim of this chapter was to evaluate the influence of early use of antimicrobial in the microbial gut colonization by detection of genetic bacterial material using real time PCR. It was not found difference between groups for total bacteria and C. perfringens. The calves from ATB- group had high quantity of Bifidobacterium in the fecal material on D3-5 (P=0.002) and D7-9 (P=0.018). The Lactobacillus population had a tendency (P=0.097) to have high number of DNA copies in the ATB- group. On the other hand, Escherichia coli had tendency to high values in ATB+ group on D20-23 (P=0.052) and D27-30 (P=0.072). Chapter 3 The aim of this chapter was to evaluate the influence of early use of antimicrobial in the inflammatory profile of neonate Holstein heifers by hematological, immunological and biochemical tests, besides electrophoresis. It was possible to observe lower values of hemoglobin (P=0.071), CHCM (P=0.057) and serum iron (P=0.051) in ATB- group on D3-5. In this moment, the frequency of anemia also was high in ATB- group (P=0.016). The number of neutrophils (P=0.051) and spontaneous ROSs was high in ATB- group, while the number of lymphocytes was high in ATB+ group (P=0.061) on D7-9. These data were according to immune analysis, where the proportion of mononuclear population 1 and 2 expressing CD62L+ had a tendency for high values in ATB+ group on D3-5 (P=0.098) and D7-9 (P=0.083). After diarrhea (D13-15), granulocytes (P=0.043) and mononuclear cells (P=0.089) showed high fluorescence intensity of CD62L in ATB+ heifers on D20-23. ATB+ group also had high rate of beta globulin (P=0.057), gamma globulin (P=0.069) and haptoglobin (P=0.032) on D13-15. The early use of tulathromycin had influence on gut microbiota, innate immunity and occurrence of disease in the neonatal period.

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No. of bitstreams: 1 TESE ANA TEREZA CERQUEIRA LIMA.pdf: 649231 bytes, checksum: 100883de49719c590e1a22088b02b0ee (MD5) / CNPQ / Toxoplasma gondii é um parasita intracelular obrigatório cuja resposta adaptativa é fortemente TH1. Apesar desta forte resposta TH1, existem fortes evidências da produção de mecanismos imunoregulatórios como a produção de IL-10. Além de participar do controle da resposta adaptativa a IL-10 é produzida durante a resposta imune inata. Esta resposta é caracterizada pela participação de células como macrófagos, células dendríticas e citocinas como IL-12 e TNF-α. A interação entre estas células e o parasito, para a produção destas citocinas, parece ser intermediado por receptores da imunidade inata do tipo Toll: Os receptores Toll Like. A literatura não deixa muito claro qual o verdadeiro papel do Toll Like 4 na interação entre T. gondii e células dendríticas. O nosso geral objetivo foi demonstrar o efeito da interação de células dendríticas humanas e o antígeno solúvel de T. gondii e qual o envolvimento do TLR-4 na resposta imunológica contra T. gondii. Foram utilizadas células dendríticas humanas e antígeno solúvel de T. gondii. Após 48 horas da interação das células com antígeno foram avaliados marcadores de maturação e produção de citocinas como a IL-10 e IL-12. A produção de Il-12 foi também avaliada após a interação das células dendríticas com células J558(mimetizam ligação CD40-CD40L) e a expressão de IL-10, IL-12 e TFG-b foi avaliada por PCR. No primeiro artigo, portanto, demonstramos que o antígeno solúvel do parasito estimulou marcadores de maturação CD40(p<0,05), CD80(p<0,05), CD83 (p<0,01), CD86(p<0,05) e HLA-DR (p < 0,05). Produziu significativamente IL-10(p < 0,01) e IL-12(p< 0,05), mas a produção de IL-10 é superior a de IL-10/IL-12(p < 0,01). A IL-12 não foi produzida quando as células dendríticas estiveram em contato com a linhagem de células J558. A expressão de IL-10 (p < 0,01) e de IL-12 (p < 0,01) por PCR foi também observada quando as células dendríticas tiveram contato com o antígeno. A expressão de TGF-b não foi observada. No segundo artigo, no qual bloqueamos o TLR-4 nas células dendríticas a produção de IL-10 e IL-12 foram avaliadas. Foi possível demonstrar que o bloqueio deste receptor impede a produção de IL-10(p < 0,05) e IL-12(p < 0,05). Sendo assim este Toll Like é importante para a resposta inata contra o parasito, mas também é importante para a resposta regulatória demonstrada no primeiro trabalho. Neste trabalho de tese concluímos que o antígeno solúvel dos taquizoítos do parasito T. gondii é capaz de estimular resposta pró-inflamatória e anti-inflamatória através das células dendríticas e que a produção de IL-10 é superior a de IL-12. Concluímos ainda que a produção destas citocinas esta associada ao receptor Toll Like 4. / Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite whose adaptive response is strongly TH1. Despite this strong TH1 response, there is strong evidence of the production of immunoregulatory mechanisms, such as IL-10 production. Besides participating in the control of adaptive response to IL-10 is produced during the innate immune response. This response is characterized by the involvement of cells such as macrophages, dendritic cells and cytokines such as IL-12 and TNF-α. The interaction between these cells and the parasite, for the production of these cytokines appears to be mediated by the innate immunity receptor Toll like, Toll like receptors. The literature does not very clear what the true role of Toll like 4 in the interaction between T. gondii and dendritic cells. Our main objective was to demonstrate the effect of the interaction of dendritic cells and human soluble T. gondii antigen and which involvement of TLR-4 in immune response against T. gondii. Human dendritic cells and soluble T. gondii antigen were used. After 48 hours the interaction of antigen with cell maturation markers were evaluated and the production of cytokines such as IL-10 and IL-12. The production of IL-12 was also evaluated after the interaction with dendritic cells J558 cells (CD40-CD40L binding mimic), and the expression of IL-10, IL-12 and b-GFR was assessed by PCR. In the first article, thus demonstrated that soluble parasite antigen-stimulated maturation markers CD40 (p <0.05), CD80 (p <0.05), CD83 (p <0.01), CD86 (p <0, 05) and HLA-DR (p <0.05). IL-10 produced significantly (p <0.01) and IL-12 (p <0.05), but IL-10 production is higher than the IL-10 / IL-12 (p <0.01). IL-12 was not produced when dendritic cells were in contact with the line of J558 cells. The IL-10 expression (P <0.01) and IL-12 (p <0.01) by PCR was also observed when dendritic cells had been in contact with the antigen. The TGF-b was not observed. In the second article, in which block the TLR-4 dendritic cells IL-10 and IL-12 were assessed. It has been shown that blockade of this receptor prevents IL-10 production (p <0.05) and IL-12 (p <0.05). Thus, this Toll like is important for the innate response against the parasite, but it is also important for the regulatory response demonstrated the first working. In this thesis work we conclude that the soluble antigens of the parasite tachyzoites of T. gondii is able to stimulate pro-inflammatory and anti-inflammatory response by dendritic cells and IL-10 production is higher than that of IL-12. We conclude that the production of these cytokines is associated with a Toll like receptor 4

Defensinas são peptídeos antimicrobianos produzidos na mucosa intestinal e fazem parte da imunidade inata, agindo sobre vários microrganismos luminais. Deficiência na expressão de defensinas tem sido relatada em doenças inflamatórias intestinais (DII), no entanto a contribuição de cada tipo de defensina, num cenário de polimorfismo genético, mantém alguma controversa. Βeta-defensinas humanas (HBDs) têm atividade antimicrobiana contra uma ampla variedade de fungos, bactérias e vírus e têm também, um papel na ligação entre a imunidade inata e adaptativa atuando como quimiotáticos. O gene DEFB1 (8p23), codificando a beta-defensina humana 1 (HBD-1), é expresso normalmente por células epiteliais de uma série de tecidos, mas sua expressão pode variar entre indivíduos e pode ser modificada durante processo inflamatório. Produção deficiente de defensinas parece contribuir para a patogênese de DII, e uma diminuição na expressão de HBD-1 tem sido relatada na mucosa de pacientes com doença de Crohn (DC) e retocolite ulcerativa (RCU). Nós avaliamos a possível associação de três polimorfismos do gene DEFB1 com a suscetibilidade a DII, RCU e DC, em 149 pacientes, 79 com DC e 70 com RCU; e 200 controles saudáveis do sul do Brasil. No nosso estudo não se observou diferença estatisticamente significativa entre a distribuição das frequências alélicas para DEFB1 SNPs -52G>A. -44C>G e -20G>A entre o total de pacientes com DII e controles. Porém, quando pacientes com DC foram estratificados de acordo com a localização anatômica, o alelo -20G>A foi mais frequente em pacientes com DC colônica do que em controles (65 % VS 44 %, p=0,048). De forma similar, o genótipo A/A foi mais frequente em pacientes com DC colônica do que em controles (36 % VS 16 %), mas neste caso, a diferença não foi estatisticamente significativa (p=0,07). Embora não se achou uma clara e forte associação entre os SNPs 5’-UTR DEFB1 e suscetibilidade/proteção à doença inflamatória intestinal, nossos resultados sugerem possível envolvimento do gene DEFB1 nestas enfermidades, especialmente com a localização colônica da doença de Crohn. Estudos com amostras maiores e populações diversas serão úteis para avaliar a tendência observada no nosso grupo. / Defensins are antimicrobial peptides produced by the intestinal mucosa and are part of the innate immune system, playing a protective role against various intestinal microorganisms. Deficiency in the expression of defensins has been reported in inflammatory bowel diseases (IBD), however there is some controversy over the contribution of each type of defensine, in a setting of great genetic polymorphism. Beta-defensins (HBDs) have an antimicrobial activity against a great variety of fungi, bacteria and viruses, and also have a role in connecting the innate and the adaptive immunity, acting as a chemostatic agent. Deficient production of defensins appears to contribute to the pathogenesis of IBD, and the lower expression of HBD-1 has been reported on the mucosa of Ulcerative colitis (UC) and Crohn’s disease (CD) patients. We evaluated a possible association of three polymorphisms of gene DEFB1 with susceptibility to develop IBD, UC and CD in 149 patients, 79 with CD and 70 with UC; and 200 healthy controls from the south of Brazil. The gene DEFB1 (8p23), which codifies human beta-defensin 1 (HBD-1), is constitutivelly expressed by epithelial cells of several tissues, but its expression may vary among different individuals and may be modified by inflammation. In our study we did not find a statistically significant difference between the distribution of the allelic frequencies for DEFB1 SNPs -52G>A, -44C.G and -20G>A between the total number of patients and controls. However, when patients were stratified according to the anatomic location, the allele -20G>A was more frequent in patients with colonic CD than in contros (65% VS 44%, p=0,048). Similarly, the genotype A/A was more frequent in patients with colonic CD than in controls (36% vs 16%), however, in this case, the difference wasn’t statistically significant (p=0,07). Although we did not find a clear and strong association between the 5’-UTR DEFB1 SNP and susceptibility to IBD, our results suggest a possible involvement of the DEFB1 gene and these diseases, particularlly colonic CD. Further studies with larger samples and diverse populations will be usefull to evaluate the trend observed by our group.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-10-29. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:40Z : No. of bitstreams: 1 Publico-065a.pdf: 467665 bytes, checksum: 5c21c191852c281d4e2eebf6fd7a8d72 (MD5). Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:40Z : No. of bitstreams: 2 Publico-065a.pdf: 467665 bytes, checksum: 5c21c191852c281d4e2eebf6fd7a8d72 (MD5) Publico-065b.pdf: 1808818 bytes, checksum: ea880bd6471f0602f5add685ca9800fe (MD5) / INTRODUÇÃO: A substituição monótona de bases G → A no genoma do HIV-1 é observada desde a década de 1990, entretanto, apenas recentemente esse efeito foi atribuído às APOBECs (apolipoprotein B editing catalytic polypeptide) da imunidade inata. As APOBECs celulares atuam na deaminação de citidina a uridina na fita de DNA viral de polaridade negativa e esse efeito é verificado como excesso de adeninas na fita complementar de DNA viral resultante do processo de transcrição reversa. A presença de hipermutações ocasiona perda da capacidade replicativa da partícula do HIV-1 e pode levar populações virais à extinção. Estudos in vitro demonstraram o efeito antiretroviral das APOBECs3 baseados, principalmente, na verificação de hipermutação. Por outro lado, estudos sistemáticos in vivo são escassos e os dados da literatura são controversos com relação ao efeito da hipermutação no genoma das subpopulações de HIV-1 e na dinâmica da infecção. OBJETIVOS: Este estudo objetivou avaliar os efeitos da hipermutação em pacientes HIVpositivos não tratados correlacionando a freqüência de hipermutação com a carga viral. A carga viral é um importante indicador biológico de replicação do HIV-1 e clínico de progressão para a aids. Assim sendo, foi testado se a presença de hipermutação tem efeito protetor no controle da infecção natural pelo HIV utilizando como parâmetro de apoio a carga viral plasmática do HIV-1 nas 157 amostras de pacientes não tratados testadas para detecção de hipermutação. A integrase constitui um hot spot de hipermutação no genoma viral. MÉTODOS: Foi realizada PCR (Polymerase Chain Reaction) para amplificar um fragmento de 582 pares de bases do gene da integrase e o produto de PCR foi visualizado em gel de agarose com HA-Yellow. O corante HA-Yellow retarda a migração eletroforética de um produto de PCR proporcionalmente ao conteúdo de bases A da sequência. Nosso método de análise foi validado com base em sequências de clones e calibrado em acordo com os resultados gerados pelo programa Hypermut (disponível em http://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/HYPERMUT/ hypermut.html). A análise dos dados realizou-se com base na estatística de K-means que permitiu agrupar as amostras clínicas de acordo com sua distância de migração no gel de agarose com HA-Yellow. RESULTADOS: Foi observada hipermutação em 31,2% (n=49/157) destas amostras e houve associação entre presença de hipermutação e maiores níveis de viremia (P=0,02, teste de Mann-Whitney). Adicionalmente, a presença de hipermutação não apresentou associação com menores níveis de linfócitos T CD4 positivos (P=0,06, Teste de Mann-Whitney), nem ao gênero ou à etnia. CONCLUSÕES: Os valores de carga viral detectados em cada indivíduo refletem a quantidade de partículas virais filtradas pelo processo de hipermutação e o substrato da hipermutação é a replicação viral. Assim sendo, nós constatamos que amostras clínicas com altos níveis de replicação viral exibiram o fenômeno de hipermutação mais frequentemente. Em resumo, a detecção de variantes provirais de HIV-1 portando hipermutação correlacionou-se com maiores níveis de carga viral nos pacientes avaliados. Assim sendo, concluímos que a hipermutação, fenômeno bioquímico de substituições G para A no HIV-1, é um processo pervasivo e está associada com níveis mais elevados de replicação viral. Palavras- Chave: HIV-1, APOBEC, imunidade inata, carga viral, hipermutação / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações