Autofagia e ativação dos inflamassomas são dois processos celulares autônomos, que podem interagir entre si. Estes processos participam ativamente do controle de infecções ocasionadas por diversos patógenos intracelulares. Anteriormente, descrevemos o inflamassoma NLRP3 no controle do T. cruzi, agente causador da Doença de Chagas. Entretanto, o papel da autofagia nesse controle não era conhecido. Neste trabalho, foi demonstrado que o T. cruzi induz aumento da expressão de LC3-II, formação de autofagossomas e autolisossomos em macrófagos peritoneais (MPs) de camundongos C57BL/6 selvagens. Ainda, a manipulação farmacológica da autofagia interferiu com a capacidade dos MPs em controlar a infecção pelo T. cruzi, apontando esse processo como um mecanismo efetor envolvido no controle do protozoário por macrófagos. Nesse contexto, NLRP3 parece funcionar como um modulador do processo autofágico. Na ausência de NLRP3, a manipulação farmacológica da autofagia não interferiu no controle do T. cruzi por MPs. Isso se correlacionou ao fato do fluxo autofágico se encontrar interrompido em MPs de camundongos deficientes para NLRP3 em resposta à infecção, mas não em resposta à rapamicina e starvation. A razão do bloqueio no fluxo autofágico parece ser a incapacidade de MPs deficientes em NLRP3 em formar autolisossomos, fato visualizado em microscopia confocal e eletrônica. Interessante, NLRP3 parece agir independente de caspase-1/11 na regulação da autofagia. Por outro lado, a análise da expressão de genes autofágicos por PCR-array revelou que MPs de animais deficientes em NLRP3 apresentam alta expressão basal de genes relacionados com a formação e maturação de autofagossomas e autolisossomas. Em contrapartida, a infecção pelo T. cruzi inibe a expressão desses genes na ausência de NLRP3, ao contrário da indução observada em MPs selvagens. Juntos, esses dados mostram que NLRP3 induz autofagia funcional em resposta ao T. cruzi, sendo sua presença fundamental para impedir o escape do parasita pela inibição de genes autofágicos. / Autophagy and inflammasome activation are two cell-autonomous and cross-regulated processes involved in host resistance against infections. Our group previously described that NLRP3 inflammasome is required for the control of T. cruzi, causative agent of Chagas disease. However, the involvement of autophagy in this process was largely unknown. Here, we demonstrated that T. cruzi is able to induce an increase in LC3II expression, formation of autophagosome and autolysosomes in peritoneal macrophages (PMs) from C57BL/6 mice. Moreover, the pharmacological modulation of autophagic machinery influenced the trypanocidal ability of PMs, pointing out autophagy as an effector mechanism to control T. cruzi infection. In this sense, NLRP3 seems to be involved in the modulation of the autophagic process. In the absence of NLRP3, the pharmacological modulation of autophagy did not interfere in the control of T. cruzi by PMs. Furthermore, autophagic flux is blocked in these cells in response to infection, but not in response to rapamycin and starvation. In fact, whereas T. cruzi induces the formation of large autolysosomes (LC3&#43 and Lysotracker&#43)-containing amastigotes in WT macrophages, only small and single positive vesicles are found in the absence of NLRP3. Interesting, NLRP3 appears to act independently of caspase-1/11 on the regulation of autophagy. On the other hand, the PCR-array analysis of autophagic genes demonstrated that NLRP3-/- PMs have higher basal expression of genes related to the formation and maturation of autophagosomes and autolysosomes in comparison to WT cells. In contrast, T. cruzi inhibited the expression of these genes in the absence of NLRP3, unlike the induction observed in WT PMs. Together, these data show that NLRP3 induces functional autophagy in response to T. cruzi being its presence required to overcome the escape of the parasite by preventing its inhibition of autophagic genes.

Orientador: Leandro Gustavo de Oliveira / Resumo: Introdução: A gestação é uma condição fisiológica que pode apresentar maior suscetibilidade ao desequilíbrio entre fatores pró e antioxidativos, evoluindo assim com dano celular e resposta inflamatória. A autofagia é um processo que elimina organelas e proteínas danificadas do citoplasma, com potente mecanismo anti-inflamatório responsável pela manutenção da homeostase celular. A autofagia pode controlar a inflamação por meio da inibição da ativação do inflamassoma, complexo essencial para a liberação de citocinas pró-inflamatórias. Assim, alterações nesses processos podem relacionar-se com disfunções celulares e doenças sistêmicas. Objetivos: Este projeto teve como objetivo avaliar se a exposição de explantes placentários a diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2) é capaz de induzir autofagia e levar a ativação do inflamassoma NLRP3. Métodos: Explantes placentários de gestantes normais obtidos após o parto foram cultivados em diferentes concentrações de H2O2 por 4 e 24 h após a avaliação da viabilidade dos mesmos nesses períodos. As enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase foram avaliadas nos sobrenadantes das culturas após 4 h. As expressões gênicas de marcadores de autofagia (LC3-II, beclin-1 e p62), do inflamassoma (NLRP3 e caspase-1) e das citocinas IL-1β, IL-10 e TNF-α foram avaliadas por RT-qPCR. Os níveis de gonadotrofina coriônica (hCG), proteína de choque térmico 70 (Hsp70) e citocinas IL-1β, IL-10 e TNF-α foram determinados por ensaio imunoenz... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientador: Maria Terezinha Serrão Peraçoli / Resumo: A pré-eclâmpsia (PE) é uma síndrome clinicamente identificada por hipertensão arterial e proteinúria e está associada à produção excessiva de citocinas proinflamatórias, deficiência na produção de citocinas reguladoras e aumento nos níveis séricos de anticorpos antifosfolípides (aPLs) em pacientes com PE grave. Os aPLs são uma família de autoanticorpos que reagem com proteínas ligantes de fosfolipídios, sendo seu principal alvo a beta-2 glicoproteina I (β2GPI). Estes anticorpos são responsáveis por inibir a diferenciação do sinciciotrofoblasto e restringir a migração trofoblástica, resultando em remodelação anormal das arteríolas espiraladas, alteração característica da PE. O inflamassoma é um complexo proteico que promove a secreção das citocinas proinflamatórias interleucina-1 beta (IL-1β) e interleucina 18 (IL-18) e, também a secreção da proteína “high-mobility group box 1” (HMGB1) após ativação por patógenos e/ou produtos endógenos associados ao dano celular. A autofagia é uma via de degradação celular ou de eliminação de organelas e proteínas através de processos lisossomais que são importantes para a manutenção da homeostase celular, promovendo a sobrevivência das células em resposta ao estresse. O presente trabalho teve como objetivos: 1. Investigar as proteinas relacionadas ao inflamassoma e à autofagia em placenta de gestantes portadoras de pré-eclâmpsia e de normotensas; 2. Avaliar a relação existente entre inflamassoma e autofagia em células de trofoblasto extravil... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Preeclampsia (PE) is a syndrome clinically identified by hypertension and proteinuria and is associated with excessive production of proinflammatory cytokines, deficiency in the production of regulatory cytokines, and increased serum levels of antiphospholipid antibodies (aPLs) in patients with severe forms of PE. aPLs are a family of autoantibodies that react with phospholipid binding proteins, which the main target is beta 2 glycoprotein-I (β2GPI). These antibodies are responsible for inhibiting the differentiation of syncytiotrophoblast and restrict trophoblast migration, resulting in abnormal remodeling of the spiral arterioles, characteristic alteration in PE. The inflammasome is a protein complex that promotes the secretion of the proinflammatory cytokines interleukin-1 beta (IL-1β) and interleukin 18 (IL-18), and also the secretion of high-mobility group box 1 (HMGB1) protein after activation by pathogens and/or endogenous products associated with cellular damage. Autophagy is a pathway of cell degradation or elimination of organelles and proteins by lysosomal processes that are important for the maintenance of cellular homeostasis by promoting the survival of cells in response to stress. The objectives of the present study are: 1. To investigate the proteins related to inflammasome and autophagy in placenta from pregnant women with PE and from normotensive control; 2. To evaluate the relationship between inflammasome and autophagy in human extravillous trophoblast cel... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A bactéria Legionella pneumophila é um bacilo Gram-negativo, flagelado causador da doença dos legionários e febre de Pontiac. O inflamassoma mais importante no controle da replicação desta bactéria é o composto por Naip5/NLRC4, que é responsável pelo reconhecimento de flagelina. A ativação do inflamassoma de Naip5/NLRC4 pela flagelina induz a ativação de caspase-1, induzindo a formação de poros na membrana, piroptose e controle da replicação desta bactéria. A participação da proteína adaptadora ASC é essencial para a nucleação deste complexo e secreção de citocinas inflamatórias como IL-1? e IL-18 por esta via. Além do controle da replicação de L. pneumophila pelo inflamassoma NLRC4 dependente de caspase-1, foi demonstrado que existe uma via induzida por NLRC4 independente de caspase- 1/11. Dessa forma, camundongos e células Nlrc4-/- são mais susceptíveis à infecção por esta bactéria do que as células Casp1/11-/-. Neste trabalho, nós identificamos que a via independente de caspase-1/11 é composta por Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-8 e é essencial para o controle da replicação de Legionella spp. flageladas em macrófagos e in vivo. Através da utilização de BMDMs Casp1/11-/- e Asc/Casp1/11-/- transduzidos com NLRC4-GFP ou ASC-GFP, identificamos que a formação de punctas de NLRC4 e ASC dependem do reconhecimento de flagelina e que ASC é essencial para a formação desses punctas. Também foi identificado que a infecção com L. pneumophila que expressa flagelina leva à ativação de caspase-8 de maneira dependente de ASC e Naip5, mas independente de caspase-1/11. De acordo com esses dados, o silenciamento de caspase-8 em macrófagos Casp1/11-/- aumentou a susceptibilidade dessas células à infecção com L. pneumophila flagelada. Além disso, macrófagos e camundongos Asc/Casp1/11-/- foram tão susceptíveis quanto os Nlrc4- /- e mais susceptíveis que os Casp1/11-/-. Nós observamos que o inflamassoma de NLRC4/ASC/Caspase-8 induz formação de poros e morte celular independente de gasdermina-D (GSDMD). Por meio da utilização de células de camundongos C57BL/6, foi observado que caspase-8 é recrutada para o inflamassoma de Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-1. Entretanto, a ativação de caspase-8 só ocorre na 10 ausência de caspase-1 ou GSDMD. Nossos dados sugerem que a ativação de caspase-8 no inflamassoma composto por NLRC4/ASC/Caspase-8 representa uma via alternativa que opera para garantir o controle da replicação de bactérias flageladas em situações nas quais ou caspase-1 ou GSDMD estão inibidas. / Legionella pneumophila is a flagellated Gram-negative bacillus that is the causative agent of the legionnaire\'s disease and Pontiac fever. The most important inflammasome for the control of L. pneumophila replication is the Naip5/NLRC4, responsible for the flagellin recognition. The activation of the Naip5/NLRC4 inflammasome leads to caspase-1 activation, consequently pore formation, pyroptosis and control of bacterial replication. The participation of the adaptor molecule ASC is essential for this complex nucleation and the secretion of inflammatory cytokines like IL-1? and IL-18 by this pathway. Besides the control of L. pneumophila replication by Naip5/NLRC4/Caspase-1 inflammasome, it was demonstrated there are NLRC4 responses independent of caspase-1/11. These explain why mice and macrophages Nlrc4-/- are more susceptible than Casp1/11-/-. In this work, we identified that the caspase-1/11-independent pathway is composed of Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-8 and it is essential for the control of flagellated Legionella spp. replication in macrophages and in vivo. Infection of Casp1/11-/- and Asc/Casp1/11-/- macrophages, transduced with NLRC4-GFP or ASC-GFP, showed that flagellin-positive bacteria triggered puncta formation that is ASC-dependent. Accordingly, Naip5 and ASC, but not caspase-1/11, were required for caspase-8 activation in response to flagellated bacteria. Silencing caspase-8 in Casp1/11-/- BMDMs increased the susceptibility to L. pneumophila infection. Furthermore, the macrophages and mice Asc/Casp1/11-/- are as susceptible as Nlrc4-/-, but more susceptible than Casp1/11-/-. We also found that the NLRC4/ASC/Caspase-8 inflammasome induces GSDMD-independent pore formation and cell death. Using C57BL/6 cells, we observed that caspase-8 is recruited to Naip5/NLRC4/ASC/Caspase-1 inflammasome. However, caspase-8 is just activated in the absence of caspase-1 or GSDMD. Our data suggest that caspase-8 activation in the NLRC4/ASC/Caspase-8 inflammasome represents an alternative pathway that operates to ensure the control of flagellated bacteria replication in situations which either caspase-1 or GSDMD are inhibited.

A resposta inflamatória está envolvida em muitos aspectos da biologia do câncer. O inflamassoma é um complexo multiprotéico intracelular compostos por três elementos: um receptor de reconhecimento de padrões moleculares (PRR), uma proteína ligadora ASC (proteína speck-like associada à apoptose com domínio de recrutamento de caspase) e o zimogênio pró-caspase-1. A ativação da caspase-1 é responsável pela síntese de IL-18 e, principalmente, de IL-1?. A ativação da caspase-1 é ainda capaz de induzir a piroptose, um tipo de morte celular inflamatória. O papel dos inflamassomas no câncer ainda é mal definido, devido às suas funções contrastantes na oncogênese, variando a depender do tipo de tecido e do estágio da tumorigênese em que são ativados. Estudos recentes mostraram uma ativação do inflamassoma à medida que o melanoma progride. Avaliamos a expressão de componentes do inflamassoma, incluindo dois tipos de PRR (NLRP1 e NLRP3), da enzima caspase-1, e da IL-1beta em neoplasias melanocíticas benignas e malignas, por meio de técnica de imunohistoquímica. Foram analisadas amostras de tecidos embebidos em parafina de 25 pacientes com melanoma (16 melanomas finos e 9 melanomas intermediários-espessos) e 22 pacientes com nevo melanocítico (12 nevos intradérmicos e 10 nevos displásicos). Todas as amostras de pele foram recuperadas dos arquivos do Departamento de Dermatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Evidenciamos uma maior expressão de NLRP1, NLRP3 e caspase-1 nos melanomas quando comparados aos nevos. Não houve diferença estatisticamente significativa quanto a expressão de IL-1beta entre os grupos. De forma inesperada, a descoberta mais interessante foi uma maior expressão de NLRP1 em melanomas finos do que nos tumores mais espessos. Esses achados sugerem que um aumento de NLRP1 poderia representar um evento promotor na transformação de melanócitos, mas que não estaria envolvido na progressão tumoral. Estudos adicionais são necessários para esclarecer esta complexa relação entre as proliferações melanocíticas e o inflamassoma / Inflammatory response is involved in many aspects of cancer biology. Inflammasomes are a group of cytosolic multiprotein complexes, classically consisting of an upstream sensor protein of the NOD-like receptor (NLR) family, the adaptor protein ASC, and the downstream effector caspase-1. Its activation leads to the production of biologically active IL-1beta and IL-18, and consequently contributing to the inflammatory process. Caspase-1 activation can also induce pyroptotic cell death, that is accompanied by the release of cytosolic contents to the extracellular space eliciting local inflammation. The roles of the inflammasomes in cancer are still ill defined, due to their contrasting roles in oncogenesis. Recent studies have shown an activation of the inflammosome as melanoma progresses. We evaluated the expression of inflamassome components (NLRP1, NLRP3, caspase-1) and of IL-1beta in melanocytic neoplasms, by immunohistochemistry. Formalin-fixed, paraffin-embedded tissue samples from 25 patients with melanoma (16 thin melanomas and 9 intermediate-thick melanomas), and 22 patients with melanocytic nevus (12 intradermal nevi and 10 dysplastic nevi) were analyzed. All skin samples were retrieved from the files of the Department of Dermatology at Clinics Hospital of Faculty of Medicine, University of São Paulo. Comparing all nevi with all melanomas, we found a higher expression of NLRP1, NLRP3 and caspase-1 in melanomas. There was no difference of IL-1beta expression between the groups. For the first time, to our knowledge, we reported an increasing expression of NLRP1 in melanoma compared to melanocytic nevus. Unexpectantly, NLRP1 expression resulted augmented NLRP1 in thin melanomas compared with intermediate-thick melanomas. These data may suggest a role of NLRP1 in oncogenesis, but that its expression decreases as disease progresses. We can hypothesize that an increase of NLRP1 could represent a promoter event in melanocyte transformation, but it does not be involved in tumour progression. The association between nevus, melanoma and inflammasomes seems to be complex and further studies are necessary to clarify this

Objetivo do estudo foi estudar a participação dos adipócitos e do fígado na inflamação e o papel da microbiota ao longo da progressão da caquexia. Para verificar o comportamento dos adipócitos e do fígado utilizamos ratos Wistar macho de 8 semanas, divididos em dois grupos: i) controle; ii) tumor. Este último foi subdividido em 2 grupos: a) 7º. e b) 14º. dia após a inoculação das células tumorais. Para avaliar o comportamento da microbiota durante o quadro de caquexia utilizamos camundongos C57Bl/6 convencional e germ free de 8-10 semanas, divididos em quatro grupos: i) Convencional controle; ii) Germ Free controle; iii) Convencional tumor; iv) Germ Free tumor. A célula tumoral usada para esse modelo foi Lewis Lung Carcinoma. Adipócitos isolados dos TAB, mesentérico, mais o fígado, mostraram que a via do inflamassoma esta ativa na fase terminal da caquexia. No modelo Germ Free, observamos que a caquexia apresenta-se é acelerada no tecido adiposo epididimal comparado aos camundongos convencionais tumor. Em conclusão, os adipócitos e o fígado desempenha papel importante no estabelecimento da inflamação, enquanto que a simbiose da microbiota parece ser essencial para combater a redução do tecido adiposo. / The goal of this study the role of adipocytes and liver inflammation and the role of microbiota along the progression of cachexia. The main aspects evaluated were increased of the inflammation, alteration in both pathways NF-kB and the inflammasome, and importance of the microbiota during progression of cachexia. To verify the behavior of adipocytes and liver I used Eight weeks-old male rats, I divided into two main groups: i) control; ii) tumor. The latter was divided into 2 groups: a) 7º. and b) 14º. day after tumor cell. To assess the microbial behavior during the development of cachexia I used C57BL/6 conventional mice and Germ Free 8-10 weeks, they were divided into four groups: i) Conventional control; ii) Germ Free control; iii) Conventional tumor; iv) Germ Free tumor. The tumor cell used in this model was Lewis Lung Carcinoma. Adipocytes isolated from TAB, mesenteric further the liver, showed that the inflammasome pathway is active in the terminal phase of cachexia. In model of Germ free mice we observed that cachexia is accelerated in epididymal adipose tissue compared to conventional tumor. In conclusion, adipocytes and liver seem to play a relevant role in the establishment of inflammation, while the microbial symbiosis seems to be essential for combating the reduction of adipose tissue.

Gout is one form of inflammatory arthritis, which is caused by the precipitation of crystals of monosodium urate (MSU) in the joints. Acute gout is associated with sudden and painful inflammatory episodes characterized by high neutrophil infiltration. In spite of years of study gout treatment remains a challenge due to its relative ineficcacy. Thus, search for new and efficient therapies is necessary. The objective of this study was to investigate the involvement of glibenclamide in a model of acute gout in rats induced by MSU. MSU crystals produced nociception and edema when injected into the ankle joint of rats. Treatment with glibenclamide (3 mg/kg, s.c.) or dexamethasone (8 mg/kg, s.c., used as a positive control) decreased spontaneous nociception (67% ± 11 and 70 ± 7% inhibition, respectively) and edema (28 ± 7% and 77 ± 7% inhibition, respectively) induced 6 hours after MSU injection. The number of leukocyte infiltrates in the synovial fluid as well as the release of interleukin 1β (IL-1β) and prostaglandin E2 (PGE2) significantly increased at 6 hours after injection of MSU joint, but these effects were not reversed by treatment with glibenclamide (3 mg/kg, s.c.). In contrast, dexamethasone reduced the leukocyte infiltration and release of IL-1β and PGE2. To confirm if the dose of glibenclamide was able to block the KATP channels, we determined the levels of glucose in the blood of animals. Glibenclamide decreased (23 ± 2%) and dexamethasone increased the blood glucose of the rats compared to vehicle-treated animals / MSU. Therefoe, the effects of glibenclamide on nociception and edema induced MSU, suggests that this sulfonylurea may be an interesting option as an adjunct therapy in pain observed in acute attacks of gout. / A gota é uma forma de artrite inflamatória, causada pela precipitação de cristais de urato monossódico (MSU) nas articulações. A forma aguda de gota está associada a episódios inflamatórios súbitos e dolorosos caracterizados por uma grande infiltração de neutrófilos. Apesar dos anos de estudo sobre a gota, o seu tratamento ainda é um desafio pela relativa ineficácia dos fármacos disponíveis no mercado. Assim, a busca por novos agentes terapêuticos mais efetivos e seguros se faz necessário. Desta forma, o objetivo deste estudo foi investigar o possível potencial farmacológico da glibenclamida em um modelo de gota aguda induzida por MSU em ratos. Os cristais de MSU produziram nocicepção e edema quando injetados na articulação do tornozelo de ratos. O tratamento com glibenclamida (3 mg/kg, s.c.) ou dexametasona (8 mg/kg, s.c., usada como controle positivo) reduziu a nocicepção espontânea (67 ± 11% e 70 ± 7% de inibição, respectivamente) e o edema (28 ± 7% e 77 ± 7% de inibição, respectivamente) induzidos pelo MSU, 6 horas após a injeção do cristal. O número de leucócitos infiltrados no líquido sinovial, assim como a liberação de interleucina 1β (IL-1β) e de prostaglandina E2 (PGE2) foram consideravelmente aumentados, 6 horas após a injeção de MSU na articulação, porém esses efeitos não foram revertidos pelo tratamento com glibenclamida (3 mg/kg, s.c.). Em contrapartida, dexametasona reduziu a infiltração de leucócitos e a liberação de IL-1β e de PGE2. Para confirmar se a dose utilizada de glibenclamida foi capaz de bloquear os canais de KATP, foi avaliado os níveis de glicose no sangue dos animais. A glibenclamida reduziu (23 ± 2%) e a dexametasona aumentou a glicemia dos ratos quando comparado aos animais tratados com veículo /MSU. Assim, frente aos efeitos desempenhados pela glibenclamida sobre a nocicepção e edema induzidos pelo MSU, sugere-se que esta sulfonilureia possa ser uma opção interessante como um tratamento adjuvante na dor observada em ataques agudos de gota.

A doença renal crônica é uma doença mediada pelo sistema imune e caracterizada por fibrose. Camundongos deficientes em TLR2, TLR4, MyD88 e NLRP3 se mostraram protegidos frente ao dano renal e à deposição de colágeno após serem submetidos à obstrução unilateral do ureter (UUO). Além disso, os camundongos protegidos exibiram menor produção de citocinas relacionadas com um perfil imune Th2 e apresentaram menor acúmulo de macrófagos do subtipo M2. Inicialmente, creditamos aos macrófagos M2 o papel de macrófagos formadores de fibrose uma vez que tal subpopulação é encontrada em maior número aos sete dias após a UUO em animais WT, porém, vimos que os personagens centrais no desenvolvimento da fibrose são macrófagos M1, encontrados no início da lesão renal. Também vimos que o ácido úrico é a molécula capaz de induzir a troca de fenótipo de M1 para M2 ao longo da UUO, além de ser capaz de ativar a via do inflamassoma. O ácido úrico solúvel é liberado em um contexto de hipóxia e ativa o complexo do inflamassoma NLRP3 por mecanismos diferentes, mas complementares. / Chronic kidney disease is an immune mediated disease characterized by fibrosis development. The damaged tissue releases molecules such as soluble uric acid resulting from the degradation of extracellular matrix or dead cells, which activate TLR and NLR, leading to the translocation of MyD88 in many cell types. This modulation of the immune system interferes with the activation of different subtypes of macrophages and activity of CD4+ T cells, with the Th1/Th2 paradigm as a possible effector mechanism of fibrosis. TLR2, TLR4, MyD88, and NLRP3 deficient mice are protected against renal damage and collagen deposition after being submitted to unilateral ureteral obstruction (UUO), when compared to wild type animals. Moreover, protected mice exhibited less production of Th2 related cytokines and reduced accumulation of M2 macrophages. Initially, we hypothesized M2 macrophages are responsible for fibrosis formation since this subset is found in greater numbers seven days after UUO in WT mice, however, we observed the central characters on the development of fibrosis are M1 macrophages found in the onset of renal injury. These data were confirmed by the injection of Stat6 KO M1 macrophages into Rag deficient mice previously depleted of macrophages and subjected to UUO, in which we observed higher proteinuria and increased collagen deposition. We also observed that uric acid is able to induce the exchange of phenotype from M1 to M2 along the UUO, besides being able to activate the inflammasome pathway. The soluble uric acid is released in the context of hypoxia and activates the NLRP3 inflammasome complex by different, but complementary mechanisms. Therefore, the renal damage releases soluble uric acid, which signals via innate immune receptors, and the damage brings as a consequence the deposition of proteins in the renal interstitium, culminating in fibrosis.

O diabetes mellitus (DM) está associado a diversas complicações micro e macrovasculares diretamente relacionadas a doenças cardiovasculares. A prolongada exposição à hiperglicemia e a resistência a insulina são considerados os principais fatores envolvidos nestas complicações, as quais são exacerbadas pela disfunção endotelial. Mediadores inflamatórios contribuem potencialmente para o desenvolvimento de disfunção endotelial pela geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) que, por sua vez, estimulam a transcrição de fatores pró- inflamatórios. Receptores específicos, como os NLRs (NOD-like receptors, receptores do tipo NOD) contribuem para instalação de processo inflamatório pela ativação do complexo inflamassoma. Este regula a ativação da caspase-1 e o processamento proteolítico dos precursores pró-IL-1? e pró-IL-18 nas citocinas maduras. Diversos mediadores podem ativar o inflamassoma NLRP3 como, por exemplo, EROs e DNA mitocondrial. Pouco é conhecido sobre o envolvimento de receptores NLRP3 e DNA mitocondrial na disfunção endotelial associada ao diabetes. Testamos a hipótese que a deficiência genética do receptor NLRP3 confere resistência à ativação de processo inflamatório na vasculatura de animais com diabetes tipo 1 (DM1) e, ainda, que DNA mitocondrial contribui para a ativação vascular do inflamassoma NLRP3 e para disfunção endotelial. Foram utilizados camundongos C57Bl/6 e deficientes para NLRP3, os quais foram tratados com veículo ou submetidos a protocolo para indução de DM1 com estreptozotocina. Parâmetros vasculares funcionais foram determinados em artérias mesentéricas de resistência. Células de músculo liso vascular (CMLV) e endoteliais foram utilizadas para avaliação da ativação do inflamassoma NLRP3 por DNA mitocondrial. A geração de EROs foi avaliada pela fluorescência para o dihidroetídio e pela quimiluminescência para lucigenina. A ativação de caspase-1 e IL-1? foi avaliada por western blot e o influxo de cálcio, por fluorescência. DNA mitocondrial foi avaliado pela expressão gênica de componentes da mitocôndria. O diabetes reduziu a vasodilatação dependente de endotélio, o que não ocorreu em artérias de animais deficientes de NLRP3. Animais diabéticos apresentaram aumento da expressão vascular do receptor NLRP3, da ativação de caspase-1 eIL-1? e da geração de EROs e peróxido de hidrogênio no leito mesentérico, eventos que ocorreram em menor intensidade em camundongos deficientes de NLRP3. Houve redução na expressão proteica vascular de Nox4 (NADPH oxidase 4), bem como na expressão gênica da molécula de adesão celular vascular-1 (VCAM-1, vascular cell adhesion molecule-1) e molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1, intercellular adhesion molecule-1) em animais deficientes de NLRP3. Houve aumento da liberação de DNA mitocondrial citosólico no pâncreas de animais diabéticos. A incubação com o DNA mitocondrial extraído do pâncreas de animais diabéticos promoveu ativação do inflamassoma em CMLV provenientes de animais C57Bl/6, mas não em CMLV provenientes de animais deficientes de NLRP3. Esta ativação foi associada ao aumento de EROs e influxo de cálcio. Essa mesma ativação também foi observada em células endoteliais. DNA mitocondrial de camundongos diabéticos também reduziu a dilatação dependente do endotélio em artérias mesentéricas, o que foi associado à geração de EROs e ativação do inflamassoma NLRP3. Pacientes diabéticos apresentaram aumento do DNA mitocondrial circulante e ativação de caspase-1 e IL-1? no soro. Os resultados demonstram que o DNA mitocondrial pancreático de animais diabéticos promove ativação, em CMLV e células endoteliais, do inflamassoma NLRP3 através do aumento no influxo de cálcio e da geração de EROs, contribuindo para o processo de disfunção endotelial. A deficiência de NLRP3 protege os animais diabéticos contra os danos vasculares inflamatórios e disfunção endotelial. / Diabetes mellitus (DM) is associated with several micro and macrovascular complications directly related to cardiovascular diseases. Prolonged exposure to hyperglycemia and insulin resistance are considered the main factors involved in these complications, which are exacerbated by endothelial dysfunction. Inflammatory mediators potentially contribute to the development of endothelial dysfunction by the generation of reactive oxygen species (ROS), which, in turn, stimulate the transcription of pro-inflammatory factors. Specific receptors such as NLRs (NOD-like receptors) contribute to the onset of inflammatory processes by the activation of a multiprotein complex called inflammasome. The NLRP3 inflammasome regulates the activation of caspase-1 and the proteolytic processing of pro-IL-1? and pro-IL-18 precursors into mature cytokines. Several mediators, such as ROS and mitochondrial DNA activate the NLRP3 inflammasome. Considering that it is not clear whether NLRP3 and mitochondrial DNA contribute to diabetes-associated endothelial dysfunction, we hypothesized that the genetic deficiency of the NLRP3 confers resistance to vascular inflammatory processes in animals with type 1 diabetes (T1D) and that mitochondrial DNA contributes to vascular activation of NLRP3 inflammasome and endothelial dysfunction. C57B1/6 and NLRP3 knockout mice were treated with vehicle or streptozotocin to induce T1D. Functional vascular parameters were determined in resistance mesenteric arteries. Cultured vascular smooth muscle cells (VSMC) and endothelial cells were used to determine NLRP3 inflammasome activation by mitochondrial DNA. ROS generation was evaluated by dihydroethidium fluorescence and by chemiluminescence for lucigenin. Caspase-1 and IL-1? activation was evaluated by western blot. Calcium influx was determined by fluorescence and mitochondrial DNA by mRNA expression of mitochondrial components. Diabetes reduced endothelium-dependent vasodilation in C57B1/6, but not in NLRP3 knockout mice. Diabetic mice presented increased vascular NLRP3 receptor expression, increased caspase-1 and IL-1? activation, as well as ROS and hydrogen peroxide generation, events that were mildly observed in NLRP3 knockout mice. There was a reduction in the vascular protein expression of Nox4 (NADPH oxidase 4) as wellas in the gene expression of VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule-1) and ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) in NLRP3 knockout animals. There was an increase in cytosolic mitochondrial DNA release in pancreas from diabetic animals. Mitochondrial DNA from the pancreas of diabetic mice induced NLRP3 inflammasome activation in VSMC from C57B1/6 mice, but not in VSMC from NLRP3 knockout mice. This activation was associated with increased levels of ROS and calcium influx and was also detected in endothelial cells. Mitochondrial DNA from diabetic mice also decreased endothelium-dependent dilation in mesenteric arteries, which was associated with ROS generation and NLRP3 inflammasome activation. Diabetic patients exhibited increased serum mitochondrial DNA and caspase-1 and IL-1? activation. The results demonstrate that pancreatic mitochondrial DNA from diabetic mice activates the NLRP3 inflammasome in VSMC and endothelial cells by increasing calcium influx and ROS generation, contributing to endothelial dysfunction. NLRP3 deficiency prevents diabetes-related vascular inflammatory damage and endothelial dysfunction.

O diabetes mellitus (DM) está associado a diversas complicações micro e macrovasculares diretamente relacionadas a doenças cardiovasculares. A prolongada exposição à hiperglicemia e a resistência a insulina são considerados os principais fatores envolvidos nestas complicações, as quais são exacerbadas pela disfunção endotelial. Mediadores inflamatórios contribuem potencialmente para o desenvolvimento de disfunção endotelial pela geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) que, por sua vez, estimulam a transcrição de fatores pró- inflamatórios. Receptores específicos, como os NLRs (NOD-like receptors, receptores do tipo NOD) contribuem para instalação de processo inflamatório pela ativação do complexo inflamassoma. Este regula a ativação da caspase-1 e o processamento proteolítico dos precursores pró-IL-1? e pró-IL-18 nas citocinas maduras. Diversos mediadores podem ativar o inflamassoma NLRP3 como, por exemplo, EROs e DNA mitocondrial. Pouco é conhecido sobre o envolvimento de receptores NLRP3 e DNA mitocondrial na disfunção endotelial associada ao diabetes. Testamos a hipótese que a deficiência genética do receptor NLRP3 confere resistência à ativação de processo inflamatório na vasculatura de animais com diabetes tipo 1 (DM1) e, ainda, que DNA mitocondrial contribui para a ativação vascular do inflamassoma NLRP3 e para disfunção endotelial. Foram utilizados camundongos C57Bl/6 e deficientes para NLRP3, os quais foram tratados com veículo ou submetidos a protocolo para indução de DM1 com estreptozotocina. Parâmetros vasculares funcionais foram determinados em artérias mesentéricas de resistência. Células de músculo liso vascular (CMLV) e endoteliais foram utilizadas para avaliação da ativação do inflamassoma NLRP3 por DNA mitocondrial. A geração de EROs foi avaliada pela fluorescência para o dihidroetídio e pela quimiluminescência para lucigenina. A ativação de caspase-1 e IL-1? foi avaliada por western blot e o influxo de cálcio, por fluorescência. DNA mitocondrial foi avaliado pela expressão gênica de componentes da mitocôndria. O diabetes reduziu a vasodilatação dependente de endotélio, o que não ocorreu em artérias de animais deficientes de NLRP3. Animais diabéticos apresentaram aumento da expressão vascular do receptor NLRP3, da ativação de caspase-1 eIL-1? e da geração de EROs e peróxido de hidrogênio no leito mesentérico, eventos que ocorreram em menor intensidade em camundongos deficientes de NLRP3. Houve redução na expressão proteica vascular de Nox4 (NADPH oxidase 4), bem como na expressão gênica da molécula de adesão celular vascular-1 (VCAM-1, vascular cell adhesion molecule-1) e molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1, intercellular adhesion molecule-1) em animais deficientes de NLRP3. Houve aumento da liberação de DNA mitocondrial citosólico no pâncreas de animais diabéticos. A incubação com o DNA mitocondrial extraído do pâncreas de animais diabéticos promoveu ativação do inflamassoma em CMLV provenientes de animais C57Bl/6, mas não em CMLV provenientes de animais deficientes de NLRP3. Esta ativação foi associada ao aumento de EROs e influxo de cálcio. Essa mesma ativação também foi observada em células endoteliais. DNA mitocondrial de camundongos diabéticos também reduziu a dilatação dependente do endotélio em artérias mesentéricas, o que foi associado à geração de EROs e ativação do inflamassoma NLRP3. Pacientes diabéticos apresentaram aumento do DNA mitocondrial circulante e ativação de caspase-1 e IL-1? no soro. Os resultados demonstram que o DNA mitocondrial pancreático de animais diabéticos promove ativação, em CMLV e células endoteliais, do inflamassoma NLRP3 através do aumento no influxo de cálcio e da geração de EROs, contribuindo para o processo de disfunção endotelial. A deficiência de NLRP3 protege os animais diabéticos contra os danos vasculares inflamatórios e disfunção endotelial. / Diabetes mellitus (DM) is associated with several micro and macrovascular complications directly related to cardiovascular diseases. Prolonged exposure to hyperglycemia and insulin resistance are considered the main factors involved in these complications, which are exacerbated by endothelial dysfunction. Inflammatory mediators potentially contribute to the development of endothelial dysfunction by the generation of reactive oxygen species (ROS), which, in turn, stimulate the transcription of pro-inflammatory factors. Specific receptors such as NLRs (NOD-like receptors) contribute to the onset of inflammatory processes by the activation of a multiprotein complex called inflammasome. The NLRP3 inflammasome regulates the activation of caspase-1 and the proteolytic processing of pro-IL-1? and pro-IL-18 precursors into mature cytokines. Several mediators, such as ROS and mitochondrial DNA activate the NLRP3 inflammasome. Considering that it is not clear whether NLRP3 and mitochondrial DNA contribute to diabetes-associated endothelial dysfunction, we hypothesized that the genetic deficiency of the NLRP3 confers resistance to vascular inflammatory processes in animals with type 1 diabetes (T1D) and that mitochondrial DNA contributes to vascular activation of NLRP3 inflammasome and endothelial dysfunction. C57B1/6 and NLRP3 knockout mice were treated with vehicle or streptozotocin to induce T1D. Functional vascular parameters were determined in resistance mesenteric arteries. Cultured vascular smooth muscle cells (VSMC) and endothelial cells were used to determine NLRP3 inflammasome activation by mitochondrial DNA. ROS generation was evaluated by dihydroethidium fluorescence and by chemiluminescence for lucigenin. Caspase-1 and IL-1? activation was evaluated by western blot. Calcium influx was determined by fluorescence and mitochondrial DNA by mRNA expression of mitochondrial components. Diabetes reduced endothelium-dependent vasodilation in C57B1/6, but not in NLRP3 knockout mice. Diabetic mice presented increased vascular NLRP3 receptor expression, increased caspase-1 and IL-1? activation, as well as ROS and hydrogen peroxide generation, events that were mildly observed in NLRP3 knockout mice. There was a reduction in the vascular protein expression of Nox4 (NADPH oxidase 4) as wellas in the gene expression of VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule-1) and ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) in NLRP3 knockout animals. There was an increase in cytosolic mitochondrial DNA release in pancreas from diabetic animals. Mitochondrial DNA from the pancreas of diabetic mice induced NLRP3 inflammasome activation in VSMC from C57B1/6 mice, but not in VSMC from NLRP3 knockout mice. This activation was associated with increased levels of ROS and calcium influx and was also detected in endothelial cells. Mitochondrial DNA from diabetic mice also decreased endothelium-dependent dilation in mesenteric arteries, which was associated with ROS generation and NLRP3 inflammasome activation. Diabetic patients exhibited increased serum mitochondrial DNA and caspase-1 and IL-1? activation. The results demonstrate that pancreatic mitochondrial DNA from diabetic mice activates the NLRP3 inflammasome in VSMC and endothelial cells by increasing calcium influx and ROS generation, contributing to endothelial dysfunction. NLRP3 deficiency prevents diabetes-related vascular inflammatory damage and endothelial dysfunction.