A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima, produzida pelas células trofoblásticas e, por sua capacidade de catabolizar o triptofano, inibe a proliferação das células T maternas, participando desta forma como importante mecanismo da tolerância materno-fetal. Contudo, pouco se sabe se a ação da IDO é influenciada por outras substâncias presentes no micro-ambiente uterino e, por esta razão, formulou-se a hipótese de que esta enzima poderia ter sua ação alterada nesse contexto e, desta forma, avaliou-se o comportamento da expressão da IDO frente à adição de alguns desses componentes presentes no útero gestante. Neste trabalho, células uterinas, de placentas e de embriões de ratas e camundongos fêmeas prenhes e não prenhes foram mantidas em cultivo e a elas adicionadas estradiol, progesterona, interferon , triptofano e 1-metil-D- triptofano, avaliando-se a expressão da IDO pela técnica de citometria de fluxo nos períodos de 4, 24 e 48 horas. Os resultados demonstraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO entre as ratas prenhes e não prenhes, foram observadas após a adição de progesterona (19,24%), interferon (11.22%) e triptofano (23,53%), nas ratas prenhes. Já nos camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, as maiores expressões de IDO foram observadas no primeiro grupo pela adição de progesterona (11,33%), estradiol (9,98%) e interferon (21,78%). Considerando esses resultados, podemos concluir que a expressão da IDO pelas células uterinas, placentárias e embrionárias em cultivo sofre influência dos fatores testados, o que permite novas hipóteses para melhor compreensão da participação dessa enzima na tolerância materno-fetal, particularmente em relação a sua interação com hormônios e citocinas presentes no útero gestante. Além disso, poderá colaborar na elaboração de possíveis tratamentos de enfermidades, relacionadas à manutenção e sucesso da gestação onde haja envolvimento do sistema imunológico materno e dos mecanismos de tolerância. / Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is an enzyme produced by trophoblast cells and due to its ability to catabolize tryptophan, inhibits the proliferation of maternal T cells, thus playing an important role as one of the mechanisms of maternal-fetal tolerance. However, little is known whether the action of IDO is influenced by substances present in the pregnant uterine microenvironment. This study evaluated the behavior of the IDO expression in cultured placental and embryonic cells from mice and rats in face of the addition of estradiol, progesterone, interferon, tryptophan and 1-methyl-D-tryptophan, by flow cytometry, at 4, 24 and 48 hours periods. The results showed that high expressions of IDO were observed in pregnant rats cells after the addition of progesterone (19.24%), interferon (11.22%) and tryptophan (23.53%). In mice, high expressions of IDO were observed in the pregnant group cells by the addition of progesterone (11.33%), estradiol (9.98%) and interferon- (21.78%). Considering these results, we may conclude that the expression of IDO by cultured placental and embryonic cells from mice and Wistar rats is indeed influenced by factors present in pregnant uterus, which provides additional information to better understand IDO role in the maternal-fetal tolerance, particularly on its interactions with reproductive hormones and cytokines. Additionally, it may contribute to the establishment of possible treatments for pregnancy-losses related to the maternal immune system response and mechanisms of tolerance.

A tolerância materno-fetaI continua a ser um intrigante enigma imunológico. Algumas teorias têm sido propostas sobre o estabelecimento deste estado, tais como a produção de moléculas solúveis como HLA-G (na gestação humana) por células fetais que inibiriam a atividade de células do sistema imune inato. Além da secreção de hormônios; liberação de citocinas e de alguns fatores pelo trofoblasto que induziriam alterações no micro-ambiente placentário favorecendo o sucesso da gestação. A tolerãncia materno-fetal parece ser resultar da interação de eventos específicos ou não da gestação. Neste contexto, a indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO), uma enzima com transcrição induzida pelo INF-y, tem sua atividade relacionada com o estabelecimento de estado de tolerância materno frente a antígenos fetais em mulheres e em camundongas. A IDO catabolisa o triptofano, um aminoácido essencial, do micro-ambiente placentário. Desta forma, células T ativadas no tecido placentário não conseguem proliferar estacionando na fase G1 do ciclo celular, ma forma de regulação da resposta imune materna. O presente trabalho teve por objetivo analisar as concentrações de triptofano e seus produtos de catabolismo no tecido placentário bovino em gestações normais e de fetos donados. Homogenatos de tecidos placentários provenientes de gestações normais (n=29) e de fetos donados (n=5) foram analisados por cromatrografia líquida de alta performance (HPLC). O níveis de triptofano e quinurenina aumentaram com o avanço da idade gestacional; TRIPTOFANO: 479,33µM/L ±53,04ep; 745,87µM/L ±72,71ep; 983,39µM/L ±196,37ep no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente; QUINURENINA: 15,13µM/L ±2,97ep; 25,26µM/L ±3,72ep; 52,77µM/L ±17,75ep no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente. A razão quinurenina/triptofano (razão Q/T) não alterou durante a gestação (0.038 ±0.011ep, 0.035 ±0.005ep and 0.056 ±0,020ep; no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente). Quando esses valores foram comparados à placentas provenientes de fetos clonados apresentaram-se menores, contudo sem diferenças estatísticas significantes. (0,031 ±0.003ep). Os valores de triptofano foram menores na gestação de clones (811,34µM/L ±232,14ep) bem como os encontrados de quinurenina (22,85µM/L ±4,09ep). Não houve diferenças estatisticamente significativas entre o terceiro trimestre gestacional de fetos normais quando comparados à gestação de clones neste contexto. O catabolismo de triptofano parece aumentar com o avanço da idade gestacional devido o aumento da concentração do aminoácido e de seus metabólitos (quinurenina), no entanto a razão Q/T não se alterou, sugerindo um aumento da atividade de IDO na placenta bovina para manutenção dos níveis de triptofano no micro-ambiente placentário. A presença de quinurenina na placenta bovina é um indicador da atividade da IDO neste tecido. / Maternal-fetal tolerance continues to be an intriguing immunological enigma. Some theories have been proposed about these phenomena such as the production of soluble molecules like HLA-G by fetal cells that would block some cells of the innate immune system and the secretion of cytokines, hormones and some factors by trophoblast cells that would induce changes in the placental microenvironment. Maternal tolerance is probably the consequence of a wide panel of mechanisms that may be or not pregnancy-specific. In this context, indoleamine 2, 3 dioxygenase (IDO), an inducible INFy enzyme, is a candidate protein to be involved in placental tolerance, as suggested in some reports on women pregnancy. IDO seems to catabolise the tryptophan, an essential amino acid necessary to cell proliferation. This way, activated T-cells in placental tis sue cannot proliferate due to starvation of tryptophan in milieu and these cells undergo apoptosis. This change may be one of the ways maternal-fetal tolerance occurs. Our aim was to evaluate the levels of tryptophan and its degradation products in normal and cloned bovine pregnancy, observing possible changes in tryptophan catabolism during this period. Homogenates from normal placental tissue from cows with normal (n=29) and cloned pregnancy (n=5) were analyzed by high performance liquid chromatograph. Levels of tryptophan and kinurenine reached their highest levels through of time of pregnancy; TRIPTOPHAN: 479,33µM/L ±53,04ste; 745,87µM/L ±72,71ste; 983,39µM/L ±196,37ste early. middle and late pregnancy respectively; KINURENINE: 15,13µM/L ±2,97ste; 25,26µM/L 3,72ste; 52,77µM/L ±17,75ste early. middle and late pregnancy respectively. The ratios of kynurenine to tryptophan does not increased during pregnancy (0.038 ±0.011ste, 0.035 ±0.005ste and 0.056 ±0,020ste; early, middle and late pregnancy respectively). When these values were compared to cloned pregnancy they showed lower values in these animais, however they were not statiscally significant (0,031 ±0.003ste). Tryptophan values were lower in cloned pregnancy (811,34µM/L ± ±232, 14ste) as well kinurenine (22,85µM/L ±4,09stde). There was no statiscal difference between normal late pregnancy and cloned pregnancy in this mater. The presence of kinurenine in bovine placental tissue is one indicator that IDO could be expressed in bovine placenta and indicate an IDO activity in this site.

A gestação é um estado fisiológico que exige adaptações imunológicas para que transcorra normalmente. Nesse período a mãe e o feto apresentam uma relação imunológica, ou seja, a interface materno-fetal. A enzima indoleamina-2,3 dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno fetal, por ser responsável pela metabolização do triptofano, impedindo por diversas vias a proliferação principalmente de linfócitos TCD8. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem expressar a IDO. Os leucócitos com perfil Th1 produzem uma citocina conhecida: o interferon &#1091; que estimula a expressão da IDO em vários tipos celulares. Os linfócitos são divididos em subpopulações de acordo com sua função e fenótipo. Seus tipos incluem linfócitos T, Linfócitos B e as Células Natural Killer (uNK). Hormônios também atuam nesse processo a progesterona que exerce função determinante sobre a resposta imunológica materna podendo alterar o prognóstico gestacional e o estrógeno essencial para a tolerância materno fetal e manutenção da prenhez. Dessa maneira este trabalho tem por objetivo principal identificar os linfócitos presentes na placenta bovina em cultivo que expressam IDO (linfócitos T, linfócitos B e células NK), frente a estimulação por progesterona, estrógeno e interferon &#1091; nas diversas fases gestacionais utilizando a citometria de fluxo. Segundo os resultados no período de 67,5 a 77, 5 dias com a adição de interferon &#1091; a expressão da enzima IDO aumentou discretamente nos linfócitos TCD3, TCD4, e diferentemente dos linfócitos T CD8 apresentaram uma elevada expressão da enzima (4,48 ± 2,12 8,65± 4,91). No período de 92,5 a 172, 5 dias os linfócitos TCD4, TCD8 e TCD25 apresentaram uma diminuição significativa da IDO. No período final da gestação entre 195 a 222, 5 dias, os linfócitos TCD3, TCD4 e os BCD25 aumentaram a expressão da IDO quando submetidos ao interferon &#1091;, no entanto, os linfócitos T CD8 e as células NK não apresentaram alterações significativas. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que todos os tipos celulares foram capazes de expressar a IDO mediante a suplementação com interferon &#1091;, sendo que o linfócito T CD8 apresentou uma diferença bastante significativa quanto ao aumento da IDO, já o estrógeno elevou a expressão da IDO somente nos linfócitos B (CD25) e a progesterona diminuiu a expressão da enzima nos linfócitos T (CD3 e CD4) e nas células NK / Pregnancy is a physiological state that requires immune adaptations in order to be successfully carried on. During this period the mother and the fetus establish an immuno tolerance status at the maternal fetal interface. Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance by metabolizing tryptophan, impairs by several pathways, mainly T CD8 cells proliferation. Several cell types present in the maternal fetal interface and several of them can express IDO. Leukocytes with Th1 produce a cytokine known: interferon &#1091; that stimulates the expression of IDO in several cell types. Lymphocytes are divided into sub-populations according to their function and phenotype: T lymphocytes, B lymphocytes and natural killer cells (uNK). Hormones also involved in this process where progesterone exerts decisive role on maternal immune response that may change gestational outcomes and estrogen is essential for fetal maternal tolerance and maintenance of pregnancy. Therefore this work main objective was to identify lymphocytes present in the bovine placental cells culture that were sensitive to progesterone, estrogen and interferon &#1091; stimulation regarding their IDO expression in various gestational stages using flow cytometry. According to the results in the gestation period from 67,5 to 77,5 days, with the addition of interferon &#1091;. IDO expression was slightly increased in TCD3 lymphocytes, CD4, and differently from the other T cells CD8 displayed a higher expression of the enzyme (4.48 ± 2.12 to 8.65 ± 4.91). In the period from 92.5 to 172, 5 days CD4 lymphocytes, CD8 and TCD25 showed a significant decrease of IDO expression (p<0,05). At the final gestacional stages between 195-222 5 days, TCD3 lymphocytes, CD4 and BCD25 increased expression when subjected to interferon &#1091; supplementation, however, CD8 T cells and NK cells showed no significant changes. Based on the results presented we can conclude that all cell types were able to express IDO by supplementation with interferon &#1091;, and that T CD8 lymphocyte showed a highly significant increasing of IDO expression, whereas estrogen increased the expression of IDO only in B lymphocytes (CD25) and progesterone decreased the enzyme expression in T lymphocytes (CD3 and CD4) and in NK cells

Triptofano (TRP), um amino ácido essencial, é metabolizado por duas vias principais, a via das quinureninas e a via serotonérgica. Em ambas as vias há a possibilidade de formação de compostos ativos no sistema imune que se caracterizam pelas ações imunossupressoras e indutoras de tolerância. Na via serotonérgica há a formação de serotonina (5-HT) e em alguns tecidos de melatonina (MEL). Este composto pode ainda ser oxidado por ação de peroxidases aos seus produtos de abertura de anel indólico o AFMK (N1-acetil-n2-formil-5-metoxiquinuramina) e AMK (N1-acetil-5-metoxiquinuramina). Já na via das quinureninas, o TRP é diretamente metabolizado à N-formilquinurenina (NFK) e este é rapidamente deformilado a quinurenina (QUIN). Neste projeto avaliamos qual o efeito do choque endotóxico induzido por injeção endovenosa de LPS (1 mg/kg) sobre a biodisponibilidade de TRP e formação de seu metabólito QUIN. Este estudo foi realizado em condições controle e na vigência de sobrecarga de TRP (administração subcutânea de 0,8 mg/kg). Utilizamos ratos machos Wistar com 30 dias separados em quatro grupos: GI (controle), GII (LPS), GIII (TRP) e GIV (TRP+LPS). TRP (0,8 mg/Kg) foi injetado por via subcutânea nos tempos 0 e 2 horas. Quando injetado, LPS (1 mg/kg) foi administrado por via intravenosa no tempo 2 horas. Após 1 hora da última administração, sangue e cérebro foram coletados. O cérebro foi seccionado em três regiões: cerebelo, córtex e mesencéfalo, os quais foram processados para obtenção de homogenatos. Tanto os homogenatos quanto o soro foram tratados com acetona para extração de TRP e seus metabólitos. A análise destes compostos foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A administração de TRP elevou significativamente a sua concentração no soro e no SNC. Quando da administração de LPS no grupo que já havia recebido sobrecarga de TRP (GIV) houve uma marcada elevação de TRP e de QUIN séricos e das regiões do SNC, especialmente na região do córtex. Concluímos que na vigência de choque endotóxico há um aumento da biodisponibilidade de TRP, tanto no soro como no SNC e que há um aumento da metabolização deste pela rota das quinureninas, possivelmente via IDO. Estes resultados contribuem para a compreensão da toxicidade de TRP, especialmente relevante no caso em que haja um choque endotóxico concomitante e evidencia o córtex como uma região mais susceptível para os efeitos tóxicos do TRP. / Tryptophan (TRP) is an essential amino acid, metabolized by two main paths; the kynurenine and the serotonergic pathways. In both, there is the possibility of generation of biologic active compounds, especially on the immune system leading to immunosuppression and tolerance. In the serotonergic path there is the formation of serotonine (5-HT) and in some tissues of melatonine (MEL). The latter can be oxidized by the action of peroxidases to its indole ring opening product AFMK (N1-acetil-n2-formil-5-methoxikynuramine) and AMK (N1-acethyl-5-methoxykynuramine). In the kynurenine path, TRP is metabolized to N-formylkynurenine (NFK) that is deformilated to kynurenine (KYN). In this study we evaluated the effect of a endotoxic skock induced by an intravenous injection of LPS (1 mg/kg) on the bioavailability of TRP and formation of KYN. This study was carried out in control conditions and on TRP overload (subcutaneous administration of 0,8 mg/Kg). One month old male Wistar rats were divide in four groups: GI(control), GII(LPS), GIII(TRP) and GIV (TRP+LPS). TRP (0,8 mg/kg) was subcutaneously injected at zero and 2h times. When injected, LPS (1mg/kg) was intravenously administered at 2 h. After one hour from the last administration, blood and brain were collected. Brain is separated in cerebellum, midbrain and cortex and was lysed for the preparation of homogenates. Both, serum and homogenates were extracted in acetone; TRP and KYN were analyzed by HPLC. TRP overload caused a significant increase in its concentration in serum and brain. When LPS was administered in conjunction with TRP overload (GIV) there was a remarkable increase in TRP and KYN in serum and brain, especially in cortex. Our conclusion is that in the bioavailability of TRP, in serum and in brain, and its metabolization to kynurenine is increased by inflammation. IDO is probably involved in this condition. Our results contribute to the knowledge of TRP toxicity, particularly with a concomitant inflammation and demonstrate the cortex as a region of more susceptibility to TRP toxicity.

A gestação é um estado fisiológico que exige adaptações imunológicas para que transcorra normalmente. Nesse período a mãe e o feto apresentam uma relação imunológica, ou seja, a interface materno-fetal. A enzima indoleamina-2,3 dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno fetal, por ser responsável pela metabolização do triptofano, impedindo por diversas vias a proliferação principalmente de linfócitos TCD8. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem expressar a IDO. Os leucócitos com perfil Th1 produzem uma citocina conhecida: o interferon &#1091; que estimula a expressão da IDO em vários tipos celulares. Os linfócitos são divididos em subpopulações de acordo com sua função e fenótipo. Seus tipos incluem linfócitos T, Linfócitos B e as Células Natural Killer (uNK). Hormônios também atuam nesse processo a progesterona que exerce função determinante sobre a resposta imunológica materna podendo alterar o prognóstico gestacional e o estrógeno essencial para a tolerância materno fetal e manutenção da prenhez. Dessa maneira este trabalho tem por objetivo principal identificar os linfócitos presentes na placenta bovina em cultivo que expressam IDO (linfócitos T, linfócitos B e células NK), frente a estimulação por progesterona, estrógeno e interferon &#1091; nas diversas fases gestacionais utilizando a citometria de fluxo. Segundo os resultados no período de 67,5 a 77, 5 dias com a adição de interferon &#1091; a expressão da enzima IDO aumentou discretamente nos linfócitos TCD3, TCD4, e diferentemente dos linfócitos T CD8 apresentaram uma elevada expressão da enzima (4,48 ± 2,12 8,65± 4,91). No período de 92,5 a 172, 5 dias os linfócitos TCD4, TCD8 e TCD25 apresentaram uma diminuição significativa da IDO. No período final da gestação entre 195 a 222, 5 dias, os linfócitos TCD3, TCD4 e os BCD25 aumentaram a expressão da IDO quando submetidos ao interferon &#1091;, no entanto, os linfócitos T CD8 e as células NK não apresentaram alterações significativas. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que todos os tipos celulares foram capazes de expressar a IDO mediante a suplementação com interferon &#1091;, sendo que o linfócito T CD8 apresentou uma diferença bastante significativa quanto ao aumento da IDO, já o estrógeno elevou a expressão da IDO somente nos linfócitos B (CD25) e a progesterona diminuiu a expressão da enzima nos linfócitos T (CD3 e CD4) e nas células NK / Pregnancy is a physiological state that requires immune adaptations in order to be successfully carried on. During this period the mother and the fetus establish an immuno tolerance status at the maternal fetal interface. Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance by metabolizing tryptophan, impairs by several pathways, mainly T CD8 cells proliferation. Several cell types present in the maternal fetal interface and several of them can express IDO. Leukocytes with Th1 produce a cytokine known: interferon &#1091; that stimulates the expression of IDO in several cell types. Lymphocytes are divided into sub-populations according to their function and phenotype: T lymphocytes, B lymphocytes and natural killer cells (uNK). Hormones also involved in this process where progesterone exerts decisive role on maternal immune response that may change gestational outcomes and estrogen is essential for fetal maternal tolerance and maintenance of pregnancy. Therefore this work main objective was to identify lymphocytes present in the bovine placental cells culture that were sensitive to progesterone, estrogen and interferon &#1091; stimulation regarding their IDO expression in various gestational stages using flow cytometry. According to the results in the gestation period from 67,5 to 77,5 days, with the addition of interferon &#1091;. IDO expression was slightly increased in TCD3 lymphocytes, CD4, and differently from the other T cells CD8 displayed a higher expression of the enzyme (4.48 ± 2.12 to 8.65 ± 4.91). In the period from 92.5 to 172, 5 days CD4 lymphocytes, CD8 and TCD25 showed a significant decrease of IDO expression (p<0,05). At the final gestacional stages between 195-222 5 days, TCD3 lymphocytes, CD4 and BCD25 increased expression when subjected to interferon &#1091; supplementation, however, CD8 T cells and NK cells showed no significant changes. Based on the results presented we can conclude that all cell types were able to express IDO by supplementation with interferon &#1091;, and that T CD8 lymphocyte showed a highly significant increasing of IDO expression, whereas estrogen increased the expression of IDO only in B lymphocytes (CD25) and progesterone decreased the enzyme expression in T lymphocytes (CD3 and CD4) and in NK cells

Triptofano (TRP), um amino ácido essencial, é metabolizado por duas vias principais, a via das quinureninas e a via serotonérgica. Em ambas as vias há a possibilidade de formação de compostos ativos no sistema imune que se caracterizam pelas ações imunossupressoras e indutoras de tolerância. Na via serotonérgica há a formação de serotonina (5-HT) e em alguns tecidos de melatonina (MEL). Este composto pode ainda ser oxidado por ação de peroxidases aos seus produtos de abertura de anel indólico o AFMK (N1-acetil-n2-formil-5-metoxiquinuramina) e AMK (N1-acetil-5-metoxiquinuramina). Já na via das quinureninas, o TRP é diretamente metabolizado à N-formilquinurenina (NFK) e este é rapidamente deformilado a quinurenina (QUIN). Neste projeto avaliamos qual o efeito do choque endotóxico induzido por injeção endovenosa de LPS (1 mg/kg) sobre a biodisponibilidade de TRP e formação de seu metabólito QUIN. Este estudo foi realizado em condições controle e na vigência de sobrecarga de TRP (administração subcutânea de 0,8 mg/kg). Utilizamos ratos machos Wistar com 30 dias separados em quatro grupos: GI (controle), GII (LPS), GIII (TRP) e GIV (TRP+LPS). TRP (0,8 mg/Kg) foi injetado por via subcutânea nos tempos 0 e 2 horas. Quando injetado, LPS (1 mg/kg) foi administrado por via intravenosa no tempo 2 horas. Após 1 hora da última administração, sangue e cérebro foram coletados. O cérebro foi seccionado em três regiões: cerebelo, córtex e mesencéfalo, os quais foram processados para obtenção de homogenatos. Tanto os homogenatos quanto o soro foram tratados com acetona para extração de TRP e seus metabólitos. A análise destes compostos foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A administração de TRP elevou significativamente a sua concentração no soro e no SNC. Quando da administração de LPS no grupo que já havia recebido sobrecarga de TRP (GIV) houve uma marcada elevação de TRP e de QUIN séricos e das regiões do SNC, especialmente na região do córtex. Concluímos que na vigência de choque endotóxico há um aumento da biodisponibilidade de TRP, tanto no soro como no SNC e que há um aumento da metabolização deste pela rota das quinureninas, possivelmente via IDO. Estes resultados contribuem para a compreensão da toxicidade de TRP, especialmente relevante no caso em que haja um choque endotóxico concomitante e evidencia o córtex como uma região mais susceptível para os efeitos tóxicos do TRP. / Tryptophan (TRP) is an essential amino acid, metabolized by two main paths; the kynurenine and the serotonergic pathways. In both, there is the possibility of generation of biologic active compounds, especially on the immune system leading to immunosuppression and tolerance. In the serotonergic path there is the formation of serotonine (5-HT) and in some tissues of melatonine (MEL). The latter can be oxidized by the action of peroxidases to its indole ring opening product AFMK (N1-acetil-n2-formil-5-methoxikynuramine) and AMK (N1-acethyl-5-methoxykynuramine). In the kynurenine path, TRP is metabolized to N-formylkynurenine (NFK) that is deformilated to kynurenine (KYN). In this study we evaluated the effect of a endotoxic skock induced by an intravenous injection of LPS (1 mg/kg) on the bioavailability of TRP and formation of KYN. This study was carried out in control conditions and on TRP overload (subcutaneous administration of 0,8 mg/Kg). One month old male Wistar rats were divide in four groups: GI(control), GII(LPS), GIII(TRP) and GIV (TRP+LPS). TRP (0,8 mg/kg) was subcutaneously injected at zero and 2h times. When injected, LPS (1mg/kg) was intravenously administered at 2 h. After one hour from the last administration, blood and brain were collected. Brain is separated in cerebellum, midbrain and cortex and was lysed for the preparation of homogenates. Both, serum and homogenates were extracted in acetone; TRP and KYN were analyzed by HPLC. TRP overload caused a significant increase in its concentration in serum and brain. When LPS was administered in conjunction with TRP overload (GIV) there was a remarkable increase in TRP and KYN in serum and brain, especially in cortex. Our conclusion is that in the bioavailability of TRP, in serum and in brain, and its metabolization to kynurenine is increased by inflammation. IDO is probably involved in this condition. Our results contribute to the knowledge of TRP toxicity, particularly with a concomitant inflammation and demonstrate the cortex as a region of more susceptibility to TRP toxicity.

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima, produzida pelas células trofoblásticas e, por sua capacidade de catabolizar o triptofano, inibe a proliferação das células T maternas, participando desta forma como importante mecanismo da tolerância materno-fetal. Contudo, pouco se sabe se a ação da IDO é influenciada por outras substâncias presentes no micro-ambiente uterino e, por esta razão, formulou-se a hipótese de que esta enzima poderia ter sua ação alterada nesse contexto e, desta forma, avaliou-se o comportamento da expressão da IDO frente à adição de alguns desses componentes presentes no útero gestante. Neste trabalho, células uterinas, de placentas e de embriões de ratas e camundongos fêmeas prenhes e não prenhes foram mantidas em cultivo e a elas adicionadas estradiol, progesterona, interferon , triptofano e 1-metil-D- triptofano, avaliando-se a expressão da IDO pela técnica de citometria de fluxo nos períodos de 4, 24 e 48 horas. Os resultados demonstraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO entre as ratas prenhes e não prenhes, foram observadas após a adição de progesterona (19,24%), interferon (11.22%) e triptofano (23,53%), nas ratas prenhes. Já nos camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, as maiores expressões de IDO foram observadas no primeiro grupo pela adição de progesterona (11,33%), estradiol (9,98%) e interferon (21,78%). Considerando esses resultados, podemos concluir que a expressão da IDO pelas células uterinas, placentárias e embrionárias em cultivo sofre influência dos fatores testados, o que permite novas hipóteses para melhor compreensão da participação dessa enzima na tolerância materno-fetal, particularmente em relação a sua interação com hormônios e citocinas presentes no útero gestante. Além disso, poderá colaborar na elaboração de possíveis tratamentos de enfermidades, relacionadas à manutenção e sucesso da gestação onde haja envolvimento do sistema imunológico materno e dos mecanismos de tolerância. / Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is an enzyme produced by trophoblast cells and due to its ability to catabolize tryptophan, inhibits the proliferation of maternal T cells, thus playing an important role as one of the mechanisms of maternal-fetal tolerance. However, little is known whether the action of IDO is influenced by substances present in the pregnant uterine microenvironment. This study evaluated the behavior of the IDO expression in cultured placental and embryonic cells from mice and rats in face of the addition of estradiol, progesterone, interferon, tryptophan and 1-methyl-D-tryptophan, by flow cytometry, at 4, 24 and 48 hours periods. The results showed that high expressions of IDO were observed in pregnant rats cells after the addition of progesterone (19.24%), interferon (11.22%) and tryptophan (23.53%). In mice, high expressions of IDO were observed in the pregnant group cells by the addition of progesterone (11.33%), estradiol (9.98%) and interferon- (21.78%). Considering these results, we may conclude that the expression of IDO by cultured placental and embryonic cells from mice and Wistar rats is indeed influenced by factors present in pregnant uterus, which provides additional information to better understand IDO role in the maternal-fetal tolerance, particularly on its interactions with reproductive hormones and cytokines. Additionally, it may contribute to the establishment of possible treatments for pregnancy-losses related to the maternal immune system response and mechanisms of tolerance.

A tolerância materno-fetaI continua a ser um intrigante enigma imunológico. Algumas teorias têm sido propostas sobre o estabelecimento deste estado, tais como a produção de moléculas solúveis como HLA-G (na gestação humana) por células fetais que inibiriam a atividade de células do sistema imune inato. Além da secreção de hormônios; liberação de citocinas e de alguns fatores pelo trofoblasto que induziriam alterações no micro-ambiente placentário favorecendo o sucesso da gestação. A tolerãncia materno-fetal parece ser resultar da interação de eventos específicos ou não da gestação. Neste contexto, a indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO), uma enzima com transcrição induzida pelo INF-y, tem sua atividade relacionada com o estabelecimento de estado de tolerância materno frente a antígenos fetais em mulheres e em camundongas. A IDO catabolisa o triptofano, um aminoácido essencial, do micro-ambiente placentário. Desta forma, células T ativadas no tecido placentário não conseguem proliferar estacionando na fase G1 do ciclo celular, ma forma de regulação da resposta imune materna. O presente trabalho teve por objetivo analisar as concentrações de triptofano e seus produtos de catabolismo no tecido placentário bovino em gestações normais e de fetos donados. Homogenatos de tecidos placentários provenientes de gestações normais (n=29) e de fetos donados (n=5) foram analisados por cromatrografia líquida de alta performance (HPLC). O níveis de triptofano e quinurenina aumentaram com o avanço da idade gestacional; TRIPTOFANO: 479,33µM/L ±53,04ep; 745,87µM/L ±72,71ep; 983,39µM/L ±196,37ep no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente; QUINURENINA: 15,13µM/L ±2,97ep; 25,26µM/L ±3,72ep; 52,77µM/L ±17,75ep no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente. A razão quinurenina/triptofano (razão Q/T) não alterou durante a gestação (0.038 ±0.011ep, 0.035 ±0.005ep and 0.056 ±0,020ep; no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente). Quando esses valores foram comparados à placentas provenientes de fetos clonados apresentaram-se menores, contudo sem diferenças estatísticas significantes. (0,031 ±0.003ep). Os valores de triptofano foram menores na gestação de clones (811,34µM/L ±232,14ep) bem como os encontrados de quinurenina (22,85µM/L ±4,09ep). Não houve diferenças estatisticamente significativas entre o terceiro trimestre gestacional de fetos normais quando comparados à gestação de clones neste contexto. O catabolismo de triptofano parece aumentar com o avanço da idade gestacional devido o aumento da concentração do aminoácido e de seus metabólitos (quinurenina), no entanto a razão Q/T não se alterou, sugerindo um aumento da atividade de IDO na placenta bovina para manutenção dos níveis de triptofano no micro-ambiente placentário. A presença de quinurenina na placenta bovina é um indicador da atividade da IDO neste tecido. / Maternal-fetal tolerance continues to be an intriguing immunological enigma. Some theories have been proposed about these phenomena such as the production of soluble molecules like HLA-G by fetal cells that would block some cells of the innate immune system and the secretion of cytokines, hormones and some factors by trophoblast cells that would induce changes in the placental microenvironment. Maternal tolerance is probably the consequence of a wide panel of mechanisms that may be or not pregnancy-specific. In this context, indoleamine 2, 3 dioxygenase (IDO), an inducible INFy enzyme, is a candidate protein to be involved in placental tolerance, as suggested in some reports on women pregnancy. IDO seems to catabolise the tryptophan, an essential amino acid necessary to cell proliferation. This way, activated T-cells in placental tis sue cannot proliferate due to starvation of tryptophan in milieu and these cells undergo apoptosis. This change may be one of the ways maternal-fetal tolerance occurs. Our aim was to evaluate the levels of tryptophan and its degradation products in normal and cloned bovine pregnancy, observing possible changes in tryptophan catabolism during this period. Homogenates from normal placental tissue from cows with normal (n=29) and cloned pregnancy (n=5) were analyzed by high performance liquid chromatograph. Levels of tryptophan and kinurenine reached their highest levels through of time of pregnancy; TRIPTOPHAN: 479,33µM/L ±53,04ste; 745,87µM/L ±72,71ste; 983,39µM/L ±196,37ste early. middle and late pregnancy respectively; KINURENINE: 15,13µM/L ±2,97ste; 25,26µM/L 3,72ste; 52,77µM/L ±17,75ste early. middle and late pregnancy respectively. The ratios of kynurenine to tryptophan does not increased during pregnancy (0.038 ±0.011ste, 0.035 ±0.005ste and 0.056 ±0,020ste; early, middle and late pregnancy respectively). When these values were compared to cloned pregnancy they showed lower values in these animais, however they were not statiscally significant (0,031 ±0.003ste). Tryptophan values were lower in cloned pregnancy (811,34µM/L ± ±232, 14ste) as well kinurenine (22,85µM/L ±4,09stde). There was no statiscal difference between normal late pregnancy and cloned pregnancy in this mater. The presence of kinurenine in bovine placental tissue is one indicator that IDO could be expressed in bovine placenta and indicate an IDO activity in this site.

L’indoléamine-2,3-dioxygénase (IDO) est une enzyme du catabolisme du tryptophane suspectée de jouer un double rôle lors des infections en contribuant aux défenses innées de l’hôte et en régulant la réponse immunitaire. IDO est exprimée au cours de l’infection par le virus de l’hépatite C (VHC). Cependant, les mécanismes moléculaires conduisant à l’expression de IDO lors de l’hépatite C et l’impact de IDO sur la réplication virale et sur la réponse immunitaire ne sont pas connus. Dans ce travail de thèse, nous avons montré que le VHC stimule l’expression de IDO dans les hépatocytes.L’expression de IDO était transitoire et coïncidait avec l’expression des interférons (IFNs) de types I et III et avec la transcription de gènes stimulés par les IFNs. L’expression de IDO était également augmentée dans les hépatocytes exposés à la présence de lymphocytes T CD4+ activés et producteurs d’IFN-γ. L’expression hépatique de IDO diminuait la réplication virale, ce qui suggère que IDO limite la diffusion du VHC dans le foie au cours de l’hépatite C. Grâce à des expériences de silencing, nous avons montré que IDO contribue à l’effet antiviral de l’IFN-α sur le VHC. L’expression de IDO était régulée par l’activation des facteurs de transcription IRF-1 et STAT-1 dans les hépatocytes infectés par le VHC. En plus de son effet antiviral sur le VHC, l’expression hépatique de IDO inhibait significativement la prolifération des lymphocytes T CD4+ activés, suggérant un rôle immunorégulateur de IDO au cours de l’hépatite C. Nos données suggèrent donc que IDO joue un double jeu lors de l’hépatite C, en limitant la réplication virale et en régulant la réponse immunitaire adaptative de l’hôte. Notre travail ouvre la voie à des expérimentations in vivo et à des études cliniques visant à préciser la place des inhibiteurs pharmacologiques de IDO dans l’arsenal thérapeutique contre le VHC. / Indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO) is a tryptophan-catabolizing enzyme that plays a dual role during infectious diseases by contributing to the innate defenses against pathogens and by regulating the immune response. IDO is expressed in patients with hepatitis C virus (HCV) infection. However, the molecular mechanism of IDO induction in HCV infection and its role in the antiviral immune response remain unknown. Using primary human hepatocytes, we have shown that HCV infection stimulates IDO expression. IDO gene induction was transient and coincided with the expression of type I and type III interferons (IFNs) and IFN-stimulated genes (ISGs) in HCV-infected hepatocytes. IDO expression was also stimulated when the hepatocytes were incubated with IFN-γ-secreting CD4+ T cells. Expression of IDO prior to HCV infection significantly impaired HCV replication in hepatocytes, suggesting that IDO limits the spread of HCV in the liver. By using siRNA-mediated IDO knockdown experiments, we have shown that IDO contributes to the IFN-α-antiviral effect on HCV replication. IDO expression was regulated by IRF-1 and STAT-1 in HCV-infected hepatocytes. Hepatic IDO expression also had a significant inhibitory effect on CD4+ T cell proliferation, suggesting an immunoregulatory role of IDO during HCV infection. Our data suggest that hepatic IDO plays a dual role during HCV infection by retarding viral replication and also regulating host immune responses. This work paves the way for in vivo experiments and clinical studies aiming to determine the relevance of pharmacological inhibition of IDO during HCV infection.

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