Introdução: O trauma é um fenômeno que cursa com lesão tecidual, sendo que o trauma cirúrgico (TC) apresenta a referida lesão como consequência de um ato cirúrgico. A isquemia seguida de reperfusão (IR) é um evento comum em várias condições patológicas, bem como em diversos procedimentos cirúrgicos, principalmente transplantes. É frequente o desenvolvimento de lesões teciduais locais e remotas após trauma e após a I/R, parte de um fenômeno conhecido como síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SRIS), frequentemente seguida pela falência de múltiplos órgãos (FMO). Estudos provaram o envolvimento do neutrófilo em tais síndromes como resultado da ação de enzimas proteolíticas secretadas a partir de grânulos citoplasmáticos, radicais livres produzidos por explosão respiratória e citocinas liberadas após a infiltração nos tecidos. Nesse contexto, foi provado que o pré-condicionamento isquêmico (PCI), definido como curtos episódios de isquemia precedendo a IR, protege contra essas lesões, com menor ativação de neutrófilos. No entanto, o conhecimento a respeito dos mecanismos operantes nos neutrófilos após o trauma cirúrgico, a isquemia seguida de reperfusão ou o pré-condicionamento isquêmico, ainda são preliminares. Objetivo: Analisar com maior profundidade o impacto dessas condições (TC, IR e PCI) no proteoma e fosfoproteoma do neutrófilo. Métodos: Foi realizada a análise de parâmetros hematológicos juntamente com a análise proteômica e fosfoproteômica de neutrófilos de ratos submetidos a TC, IR e PCI, comparados ao grupo controle. A análise proteômica foi realizada em sistema de nLC-MS/MS orbitrap de alto desempenho, usando marcação com iTRAQ, enriquecimento de fosfopeptídios e pré-fracionamento por HILIC. A análise estatística baseada em clusters utilizando scripts em R mostrou proteínas com abundância relativa diferencial em todas as condições. Resultados: A avaliação dos parâmetros hematológicos antes e depois de TC, IR e IPC demonstrou alterações no número, forma e tamanho de linfócitos, hemácias, plaquetas e, principalmente, neutrófilos (granulócitos). Observou-se um claro aumento na contagem de neutrófilos após TC e IR, sendo que tal aumento foi prevenido pelo PCI. Um total de 393 proteínas foram determinadas como reguladas para abundância relativa entre o grupo controle e o grupo TC. A maioria das proteínas encontradas como reguladas em comum nos grupos TC e IR estão relacionadas à apoptose (caspase-3), motilidade celular (PAK2), transdução de sinal (IL-5, IL-6 e TNF) e degradação pelo sistema proteassoma no neutrófilo. Maior produção de espécies reativas de oxigênio e disfunção da migração direcional de neutrófilos (PKC-delta) com aumento do tempo de vida dos neutrófilos são eventos iniciais importantes que podem resultar em mais dano tecidual e em infecção. A análise proteômica de neutrófilos de ratos após PCI levou à identificação de 2437 grupos de proteínas atribuídos a 5 clusters diferentes, contendo proteínas de abundância relativa significativamente aumentada ou diminuída em IR e PCI. O estudo de vias desses clusters baseado no KEGG revelou aumento nas vias de fagocitose mediada por Fc-gama R, sinalização por quimiocinas, adesão focal e migração transendotelial, citoesqueleto de actina, metabolismo e diminuição nas vias ribossomais, de transporte de RNA, de processamento de proteínas. A regulação da fosforilação de proteínas após IR e PCI mostrou algumas vias como quimiocinas, Fc-gama, GPCR, migração celular e vias pró e antiapoptóticas, sendo que a via de splicing alternativo foi a que apresentou regulação mais evidente (p < 0.0001). A regulação da abundância, bem como da fosforilação, presença de motivos e de domínios levou à identificação de fosfatases, como Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 e ptprc reguladas por IR, bem como stk38, pkn1, syk e inpp5d reguladas por PCI. A interação mais marcante entre proteínas foi demonstrada como sendo entre os receptores de Fgr e Ptp. Conclusão: Concluímos que as alterações causadas por TC, IR e PCI levaram a intenss alterações na abundância de algumas proteínas e em eventos de fosforilação em neutrófilos, levando ao efeito destrutivo observado após a IR e ao efeito protetor consequente ao PCI / Introduction: Trauma is a phenomenon that involves tissue injury, whereas the surgical trauma (ST) has such injury as a consequence of a surgery. Ischemia reperfusion is common event in many surgical procedures, especially in transplants, as well as in many pathological conditions. Local and remote tissue injuries usually develop after trauma and ischemic reperfusion, part of a phenomenon known as systemic inflammatory response syndrome, frequently followed by multiple organ failure (MOF). Studies have proven the involvement of the neutrophil in all these injuries as a result of proteolytic enzymes secreted from cytoplasmic granules, free radicals produced by respiratory burst, cytokines released after tissue infiltration. In that context, ischemic preconditioning (IPC), that are short episodes of ischemia before ischemia reperfusion, was proved to be protective against these injuries with less activation of neutrophils. However the knowledge about the underlying mechanism operating in the neutrophil after surgical trauma, ischemia reperfusion and preconditioning is preliminary. Objective: To deeply analyze the impact of these conditions (ST, IR and IPC) on the neutrophil proteome and phosphoproteome. Methodology: We did hematological analysis along proteomics and phospho proteomics through high throughput nLC-MS/MS analysis by orbitrap using iTRAQ labeling, phospho peptide enrichments, and HILIC pre-fractionation. Neutrophils from control, ST, IR and IPC conditions after extraction were processed for proteomic analysis. Statistical package using R based on cluster analysis led to the detection of differentially regulated proteins in all conditions. Results: The evaluation of the hematological parameters before and after ST, IR or IPC on blood cells stated alteration in size, number and shape of lymphocytes, RBCs, platelets and specially neutrophils (granulocytes). In the analysis, a clear increase in neutrophil count after ST and IR with such increase prevented by IPC. A total of 393 proteins were found differentially regulated between control and trauma groups. Most of the common proteins found regulated in trauma and IR seem to be related to apoptosis (caspase-3), cell motility (PAK2) and signal transduction in IL5, IL6 and TNF and proteasomal degradation in neutrophil. Higher oxygen species production and dysfunction of directional neutrophil migration (PKC delta) with increase in the life span of neutrophils are early important events that can finally result into more tissue damage and infection. The total proteomic analysis of rat neutrophils after IPC led to the identification of 2437 protein groups assigned to five different clusters with significantly up and downregulated proteins in IR and IPC. Cluster based KEGG pathways analysis revealed up-regulation of chemokine signaling, focal adhesion, leukocyte transendothelial migration, actin cytoskeleton, metabolism and Fc gamma R mediated phagocytosis, whereas downregulation in ribosome, spliceosome, RNA transport, protein processing in endoplasmic reticulum and proteasome, after intestinal ischemic preconditioning. The phosphoregulated proteins containing domains and motifs in the regulated peptides after IR and IPC led to the identification of some of important players such as chemokine, Fc gamma, GPCR, migration and pro/anti-apoptotic pathways. The phosphoproteins from alternative splicing was the pathway presenting the most remarkable regulation with a p-value of 0.0001. The regulation in expression as well as in phosphorylation, the presence of motifs and domains led to the identification of kinases and phosphatases including Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 and ptprc in neutrophils after IR whereas stk38, pkn1, syk, and inpp5d in neutrophil due to IPC. The highest protein-protein interaction was shown by Fgr and Ptp receptors. Conclusion: We concluded that the changed stimulus produced after ST, IR and IPC led to the huge alteration in proteins expression and phosphorylation events in the neutrophil proteome as mentioned in our work, that leads to final destructive and protective phenotype of neutrophils respectively

O escorpião Tityus serrulatus é considerado uma das espécies mais perigosas para os seres humanos no Brasil, e sua peçonha induz resposta inflamatória local e sistêmica. Neste projeto, tivemos como objetivo estudar a produção de mediadores inflamatórios, as vias de ativação celular e os receptores da imunidade inata responsáveis pelo reconhecimento da peçonha do escorpião T. serrulatus (TsV), bem como de suas toxinas. Nós demonstramos que TsV, e suas toxinas Ts1 e Ts6 induzem a produção de NO, IL-6 e TNF-? por células J774.1, as quais podem ser potencializadas pela presença de LPS. No entanto, Ts2 apresenta atividade anti-inflamatória por induzir produção de IL-10 e inibe a liberação de NO, IL-6 e TNF-?, induzida pelo LPS. Mostramos ainda que Ts2 ou Ts6 isoladas do TsV, além das citocinas, induzem a produção dos mediadores lipídicos (LTB4 e PGE2), e estes contribuem para o recrutamento de leucócitos para a cavidade peritoneal. Em conjunto, os nossos dados demonstraram que Ts2 e Ts6 induzem inflamação por mecanismos dependentes da produção de citocinas e mediadores lipídicos, e que Ts2 pode desempenhar papel regulador da resposta. No entanto, os mecanismos responsáveis pelo reconhecimento da peçonha e indução da liberação de mediadores inflamatórios por células de mamíferos, são desconhecidos. Assim, dando continuidade aos nossos estudos, demonstramos que os receptores TLR2, TLR4 e CD14 reconhecem TsV, e medeiam a produção de citocinas e mediadores lipídicos. Além disso, nós demonstramos que TsV ativa NF-?B dependente de MyD88, e o fator c-Jun, independente de MyD88. Semelhante ao TsV, a sua toxina majoritária, Ts1, induz a fosforilação de NF-?B dependente de MyD88, via reconhecimento por TLR2 e TLR4, enquanto a ativação c-Jun é via TLR4, mas independente de MyD88. Dentro deste contexto, nós propusemos o termo Padrões Moleculares Associados à Venenos (VAMP) para se referir às moléculas que são introduzidas no hospedeiro por picadas e são reconhecidas por receptores de reconhecimento padrão (PRRs), resultando em inflamação. Demonstramos ainda, a formação de corpúsculos lipídios (CLs) e a geração de eicosanóides, após o reconhecimento do TsV por TLR2 e TLR4. Nossos dados mostraram que a formação de eicosanóides se correlaciona com a formação dos CLs, que por sua vez são dependentes de TLR2 e TLR4, e da ativação de PPAR?, sugerindo que este receptor nuclear pode modular a produção de citocinas pró-inflamatórias. Assim, concluímos que PPAR? pode ser um candidato-alvo atrativo para novas estratégias terapêuticas para prevenção dos efeitos deletérios resultantes da intensa liberação sistêmica de mediadores inflamatórios após envenenamento. / Tityus serrulatus is the scorpion considered one of the most dangerous species to humans in Brazil, which venom induces local and systemic inflammatory response. In this project, we aimed to study In this project, we aimed to study the inflammatory mediators production, cell activation and receptors of innate immunity responsible for recognition of the venom of the scorpion T. serrulatus (TsV) as well as their toxins. We have demonstrated that TsV and their toxins Ts1 and Ts6 induce NO, IL-6 and TNF-? production in J774.1 cells, which may be potentiated by presence of LPS. However, Ts2 exhibits anti-inflammatory activity due induction of IL-10 production and inhibits the release of NO, IL- 6 and TNF-? induced by LPS. We also show that Ts2 or Ts6 isolated of TsV, besides of the cytokines, induce the production of lipid mediators (LTB4 and PGE2), and these mediators contribute to leukocytes recruitment into the peritoneal cavity. Taken together, our data demonstrated that Ts2 and Ts6 induce inflammation by mechanisms dependent on the production of cytokines and lipid mediators, and that Ts2 may play regulatory role on the cell response. Furthermore, continuing our studies, we demonstrated that TLR2, TLR4 and CD14 receptors recognize TsV, mediating cytokines and lipid mediators production. We also showed TsV MyD88- dependent activation of NF-?B, and a MyD88-independent activation of the factor c-Jun. Similar to TsV, the majority toxin Ts1 induces MyD88-dependent phosphorylation of NF-kB via TLR2 and TLR4 recognition, while the c-Jun activation is through TLR4 recognition, but independent of MyD88. Within this context, we propose the term Venom-Associated Molecular Pattern (VAMP), to refer molecules that are introduced into the host by st ings and recognized by PRRs, resulting in inflammation. Finally, we investigated the formation of lipid bodies (LBs) and generation of eicosanoids, through TsV recognition by TLR2 and TLR4. Our data showed that eicosanoid production correlates with the LBs formation, which are dependent on TLR2, TLR4 and PPAR? activation, suggesting that this nuclear receptor can modulate cytokines inflammatory. Thus, we suggest that PPAR? may be an attractive candidate target for novel therapeutic strategies to prevent the deleterious effects of intense systemic release of inflammatory mediators after envenomation.

Camundongos foram selecionados geneticamente para alta (AIRmax) ou baixa (AIRmin) resposta inflamatória aguda, sendo utilizados em experimentos de regeneração tecidual. Foi observado que AIRmax apresentam uma regeneração rápida do tecido da orelha em relação aos AIRmin, sugerindo a existência de loci reguladores comuns para ambos fenótipos de inflamação e regeneração do tecido. Neste estudo investigamos o fenótipo inflamatório e o perfil de expressão gênica global em AIRmax e AIRmin durante a fase inicial da regeneração do tecido da orelha. A análise histológica mostrou que AIRmax apresentam uma regeneração completa, com formação de ilhas de cartilagem e glândulas sebáceas no centro da área regenerada. Os AIRmin não apresentam regeneração. Os dados obtidos sobre edema de orelha e níveis de MPO foram maiores em AIRmax quando comparados com AIRmin (P <0,001). A análise de expressão gênica global mostrou 794 genes ativados e 528 genes reprimidos em AIRmax, enquanto 1.086 genes ativados e 1.145 genes reprimidos nos AIRmin, 48 horas após a lesão. AIRmax e AIRmin apresentaram alta modulação de genes sobrerrepresentados em temas biológicos para resposta inflamatória, adesão celular e quimiotaxia (Gene Ontology). No entanto, foi observado uma baixa modulação de genes sobrerrepresentados para o transporte em AIRmax e para taxia, contração muscular e ciclo de ubiquitina em AIRmin. Nas regiões próximas ao QTL anteriormente encontrado no cromossomo 1, foram observados genes diferencialmente expressos como Stat1, Casp8, Hspe1 e Il1r2, enquanto Lect1, Fndc3 e Egr3 foram detectados no cromossomo 14. Os experimentos com qPCR mostram uma alta expressão de Il-1<font face=\"Symbol\">b, Il-8rb e Mmp9 em AIRmax e Cxcl2, Tnfa e Tgfb em AIRmin. Concluímos que os animais AIRmax e AIRmin apresentam (nos cromossomos 1 e 14) genes inflamatórios diferencialmente expressos que podem estar envolvidos nos fenótipos de resposta inflamatória aguda e regeneração do tecido da orelha. / Mice selected for high (AIRmax) or low (AIRmin) acute inflammatory response were used in tissue regeneration experiments. It was observed that AIRmax present faster ear tissue regeneration than AIRmin mice, suggesting the involvement of common regulatory loci for both inflammation and ear tissue regeneration phenotypes. In the study we investigated some inflammatory phenotypes and global gene expression profiles in AIRmax and AIRmin mice during the initial phase of the ear tissue regeneration. The histological analyses showed that AIRmax regeneration was complete, and cartilage islands and sebaceous glands were formed in the middle of the regenerated area. AIRmin mice displayed not regeneration. Ear thickness oedema and MPO levels were higher in AIRmax than AIRmin mice (P< 0.001). Global expression analysis showed 794 activated and 528 repressed genes in AIRmax, while 1086 activated and 1145 repressed genes were observed in AIRmin mice 48 hours after injury. AIRmax and AIRmin mice presented up-regulated genes over-represented in inflammatory response, cell adhesion and chemotaxis biological themes (Gene ontology). However, down-modulated genes were significant over-represented for transportation in AIRmax and for taxis, muscle contraction and cycle ubiquitin in AIRmin mice. In the previously QTL regions detected on chromosome 1 differentially-expressed Stat1, Casp8, Hspe1 and Il1r2 genes were found, while Lect1, Fndc3 and Egr3 were detected on chromosome 14. qPCR experiments showed high expression of Il-1<font face=\"Symbol\">b, Il-8rb and Mmp9 in AIRmax and Cxcl2, Tnfa, and Tgfb1 in AIRmin mice. We conclude that AIRmax and AIRmin mice presented several (some on chromosomes 1 and 14) differentially-expressed inflammatory genes which could be involved in the acute inflammatory response and ear tissue regeneration phenotypes.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MAXLEY MARTINS ALVES.pdf: 10774103 bytes, checksum: d2c2ae244a11db0a98fe9c83ada4e1c8 (MD5) Previous issue date: 2014-09-03 / The acute inflammatory answer is a manifestation of the organism triggered by an infectious or non-infectious taunting. Predisposal factors are, for instance: bacteria, viruses, amongst other microorganisms or traumas. It is an internal survival mechanism. The development of a cascade of immunological events in an attempt of destroying an aggressive agent, with cardiologic, hemodynamic, respiratory, renal, endocrine, metabolic, gastrointestinal and hematological alterations occurs determining a syndrome clinic case. Vascular and immunological alterations trigger a counter balance inflammatory response. Recent researches using a specific derived fraction of the natural gum of Hevea brasiliensis rubber tree, called Hev b 13, has shown induction capability to synthesize interleukin 10 (IL-10) in vitro, stimulating the anti-inflammatory response that may result in homeostasis. These evidences are assessed with high mortality sepis induction, after surgical procedure with gastric, intestinal and pancreatic damaging and strain infusion of Acinetobacter baumanni of resistance profile to multiple antibiotics tested. In dose 0,5 mg/kg of Hev b 13 solution, subcutaneous, similarities were observed in the survival of animals treated with this solution and the control group, treated with 1 ml of SF0, 9% (p= 0,8106). The laboratorial analysis, on the other hand, showed total leukocytes reckoning (p = 0,0207) and total lymphocyte (p= 0,0032) with statistically significant differences. In further counting there was no significant difference (p>0,05). The Hev b 13 solution may lead to the induction of reducing the amplification of immunological cellular cascade, reducing the production of total leukocytes and lymphocytes, with effect over the immunological response, anti-inflammatory effect. The experiment induced synthesis of interleukin-10 (IL-10) and tumor necrosis factor (TNF). Rats receiving Hev b 13, lung tissue showed lesser involvement of inflammatory cells. / A resposta inflamatória aguda é uma manifestação do organismo desencadeada por um insulto. Fatores que predispõem são, por exemplo: bactérias, vírus, dentre outros micro-organismos ou traumas. É um mecanismo interno de sobrevivência. A resposta inflamatória leva ao desenvolvimento de uma cascata de eventos imunológicos na tentativa de destruir o agente agressor, com alterações cardiológicas, hemodinâmicas, respiratórias, renais, endocrinometabólicas, gastrointestinais e hematológicas determinando um quadro clínico sindrômico. As alterações vasculares e imunológicas desencadeiam uma resposta de contra-balanço inflamatória. Pesquisas recentes utilizando uma fração específica derivada do látex natural da seringueira Hevea brasiliensis, denominada Hev b 13, tem mostrado capacidade de induzir síntese de interleucina 10 (IL-10) in vitro, estimulando a resposta anti-inflamatória, podendo resultar em homeostase. Estas evidências são avaliadas no modelo experimental adotado com indução de sepse grave, após procedimento cirúrgico com lesões gástrica, intestinal e pancreática, além de infusão de cepas de Acinetobacter baumanni com perfil de resistência a múltiplos antibióticos testados. Foi infundido solução Hev b 13 via subcutânea na dosagem 0,5 mg/Kg. Observou-se semelhança na sobrevida dos animais que foram tratados com esta solução e os animais do grupo controle, tratados com 1 ml de SF0,9% (p =0 ,8106). A contagem de leucócitos totais (p= 0,0207) e linfócitos totais (p= 0,0032) apresentou diferenças estatisticamente significativas. Nas demais células as contagens não apresentaram diferença estatística significativa (p>0,05). A solução de Hev b 13 pode induzir a redução da amplificação da cascata celular imunológica, reduzindo a produção de leucócitos e linfócitos totais, modulando a resposta imunológica. O experimento realizado induziu síntese de interleucina 10 (IL-10) e Fator de necrose tumoral (TNF). Os ratos que receberam Hev b 13, apresentaram no tecido pulmonar menor envolvimento de células inflamatórias.

O presente estudo tem por objetivo principal avaliar as alterações funcionais precoces de mitocôndrias hepáticas de ratos wistar submetidos ao estímulo de sepse através da técnica de ligadura cecal e punção (cecal ligation and puncture-CLP) e indução de tolerância ao lipopolissacarídeo (LPS) de Escherichia coli. As mitocôndrias exercem papel na alteração do metabolismo celular de pacientes sépticos. Os objetivos do presente trabalho foram: (1) padronizar a técnica de indução a tolerância para ratos wistar com LPS de E. coli (2) avaliar a função mitocondrial fosforilativa e oxidativa; (3) quantificar DNA mitocondrial em tecido hepático de animais submetidos à CPL e tolerância; (4) verificar a expressão dos genes responsáveis pela biogênese mitocondrial e replicação do DNA mitocondrial: nuclear respiratory factor (NRF-1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) e peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1alfa); (5) avaliar a função dos complexos respiratórios I e IV. Os resultados encontrados no presente estudo revelaram que: (a) a taxa de mortalidade dos animais submetidos a tolerância foi de 10% quando submetidos à dose letal de LPS, enquanto a taxa de mortalidade dos animais controle foi de 100% quando submetidos à dose letal de LPS; (b) observou-se que o grupo do controle respiratório que recebeu doses controladas de LPS e foi submetido à CLP apresentou razão igual ao grupo Controle, sugerindo que a fosforilação oxidativa se manteve igual ao basal, enquanto o grupo que foi submetido ao procedimento de CLP sem indução a tolerância apresentou piora da razão do controle respiratório em relação ao grupo controle; (c) a quantificação de DNA mitocondrial mostrou-se maior nos animais submetidos a CLP sem prévia indução a tolerância, com igual aumento da expressão dos fatores de biogênese mitocondrial em relação aos demais grupos; (d) houve diferença significativa na avaliação da funcionalidade dos complexo I, porém o complexo IV se manteve igual em todos os grupos. Concluiu-se que a indução a tolerância altera positivamente a função mitocondrial em animais submetidos à CLP / The aim of this study was to evaluate the early functional alterations of hepatic mitochondria of wistar rats submitted to the stimulation of sepsis through the technique of cecal ligation and puncture (CLP) and induction of tolerance to lipopolysaccharide (LPS) of Escherichia coli. Mitochondria play a role in altering the cellular metabolism of septic patients. The objectives of the present study were: (1) to standardize the tolerance induction technique for wistar rats with E. coli LPS (2) to evaluate the mitochondrial phosphorylation and oxidative function; (3) quantify mitochondrial DNA in hepatic tissue of animals submitted to CPL and tolerance; (4) to verify the expression of genes responsible for mitochondria biogenesis and mitochondrial DNA replication nuclear mitochondrial biogenesis (NRF-1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1alpha); (5) to evaluate the function of respiratory complexes I and IV. The results found in the present study revealed that: (a) the mortality rate of the animals submitted to tolerance was 10% when submitted to the lethal dose of LPS, whereas the mortality rate of the control animals was 100% when submitted to the lethal dose of LPS; (B) it was observed that the group receiving controlled doses of LPS and submitted to CLP presented a ratio equal to the control group, suggesting that oxidative phosphorylation remained the same at baseline, whereas the group that underwent CLP procedure without induction of tolerance presented worsening of the respiratory control ratio in relation to the control group; (C) the mitochondrial DNA quantification was higher in the animals submitted to CLP without prior tolerance induction, with an equal increase in mitochondrial biogenesis factors expression in relation to the other groups; (D) there was significant difference in the evaluation of the functionality of complexes I, but no difference in complex IV in all groups. It was concluded that induction of tolerance positively alters mitochondrial function in animals submitted to CLP

O herpesvirus equino tipo 1 (EHV-1) é um importante patógeno que causa doença respiratória, abortamento e desordens neurológicas em equinos. O presente estudo foi realizado visando avaliar a resposta inflamatória causada pelo EHV-1 por meio da análise das manifestações clínicas, alterações histopatológicas e resposta imune do hospedeiro no sistema nervoso central (SNC). Camundongos das linhagens BALB/c (H2d), C57BL/6 (H2b) e C3H/HeJ (H2k) foram inoculados por via intranasal com as estirpes brasileiras A4/72 e A9/92 do EHV-1. Nesse estudo, associou-se a histopatologia, a resposta de citocinas pró-inflamatórias no SNC de camundongos das diferentes linhagens e o método de transcrição reversa seguida pela reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (RT-qPCR) para investigar a relação entre a infecção pelo EHV-1 e a resposta inflamatória com o desenvolvimento de lesões. As estirpes brasileiras A4/72 e A9/92 do EHV-1 causaram infecção aguda e letal nas diferentes linhagens de camundongos isogênicos. Os sinais clínicos e neurológicos, tais como perda de peso, pelos arrepiados, postura arqueada, apatia, dispneia, desidratação e sialorreia apareceram entre o 2º e 3º dia pós-infecção (dpi). Essas manifestações foram acompanhadas pelo aumento da sensibilidade a estímulos externos, convulsões, recumbência e morte. As alterações histopatológicas consistiram em necrose neuronal, edema, necrose de liquefação, leptomeningite neutrofílica, manguito perivascular, hemorragia focal, inflamação não supurativa, gliose multifocal e infiltração perivascular de células polimorfonucleares e mononucleares. As características e a extensão das lesões variaram entre as linhagens de camundongos. Animais inoculados com a estirpe A4/72 apresentaram lesões histopatológicas de maior grau de severidade quando comparados com aqueles inoculados com a estirpe A9/92. Observou-se aumento da concentração plasmática de TNF-&#945;, IL-6, CCL2 e IFN-&gamma; nos camundongos infectados pelo EHV-1 no 2º dpi. Detectou-se aumento da concentração plasmática e da expressão de mRNA para TNF-&#945;, IL-6 e CCL2 no SNC dos camundongos infectados pelo EHV-1 no 3º dpi; entretanto, não houve aumento da concentração plasmática nem da expressão de mRNA para IFN-&gamma; no 3º dpi. Evidenciou-se que a estirpe A4/72 do EHV-1 induz uma resposta imune sistêmica mais efetiva, enquanto que o vírus A9/92 culmina em uma resposta imunológica mais efetiva no SNC. Os camundongos com o fundo genético C57BL/6 e BALB/c mostraram níveis mais altos de expressão de mRNA para TNF-&#945;, IL-6 e CCL2, quando comparados com os C3H/HeJ. A gravidade dos sinais clínicos observados em camundongos infectados pode ser correlacionada com o pico dessas citocinas pró-inflamatórias (TNF-&#945; e IL-6) e da quimiocina CCL2, que são produzidas logo após a infecção viral por células residentes da glia e/ou infiltrativas no SNC. Esses achados indicam que as diferentes linhagens de camundongos isogênicos são susceptíveis à infecção por estirpes neuropatogênicas do EHV-1; as diferenças no padrão de alterações histopatológicas mostram que elas dependem do hospedeiro infectado, da estirpe viral e da resposta imunológica; e a supressão do interferon (IFN) tipo 1 sugere ser um mecanismo de escape do EHV-1 frente ao sistema imune. A baixa expressão de IL-6, TNF-&#945; e da quimiocina CCL2 em camundongos C3H/HeJ se explica pela mutação no gene toll-like receptor 4 (TLR-4) existente nessa linhagem de camundongo. Adicionalmente, os camundongos C3H/HeJ apresentaram lesões histopatológicas mais severas no SNC quando comparados com BALB/c e C57BL/6. Sugere-se que o IFN tipo I e o gene TLR-4 apresentam importante papel na patogênese do EHV-1 bem como proteínas do agente viral responsáveis pela supressão do IFN e partículas virais que sejam reconhecidas pelo TLR-4 podem ser alvos para o desenvolvimento de novas abordagens para o tratamento da doença viral e para a eficiência de imunógenos / The equine herpesvirus type 1 (EHV-1) is an important pathogen that causes respiratory disease, abortion and neurological disorders in horses. This study was conducted to evaluate the inflammatory response caused by EHV-1 by the analysis of clinical manifestations, histopathological changes and the host immune response in the central nervous system (CNS). BALB/c (H2d), C57BL/6 (H2b) and C3H/HeJ (H2k) mice were inoculated intranasally with Brazilian EHV-1 strains A4/72 and A9/92. In this study, joined histopathology, the response of proinflammatory cytokines in the CNS of mice of different strains and reverse transcription method followed by quantitative polymerase chain reaction in real time (RT-qPCR) to investigate the relationship between infection by EHV-1 and inflammatory response in the development of lesions. Brazilian strains A4/72 and A9/92 EHV-1 caused acute lethal infection in different strains of inbred mice. Clinical and neurological signs such as weight loss, the bristly hair, hunched posture, apathy, dyspnoea, dehydration and salivary hypersecretion appeared between 2nd and 3rd day after infection (dpi). These events were accompanied by increase in the sensitivity to external stimuli, convulsions, recumbency and death. Histopathological changes were neuronal necrosis, edema, liquefaction necrosis, neutrophilic leptomeningitis, perivascular cuff, focal hemorrhage, non-suppurative inflammation, multifocal gliosis and perivascular infiltration of polymorphonuclear and mononuclear cells. The characteristics and the extent of the injuries varied between strains of mice. Animals inoculated with the A4/72 strain showed histopathological lesions of greater severity when compared with those inoculated with the A9/92 strain. There was an increase in plasma concentrations of TNF-&#945;, IL-6, CCL2 and IFN-&gamma; in mice infected by EHV-1 in 2nd dpi. Plasma concentrations and the expression of mRNA for TNF-&#945;, IL-6 and CCL2 in the CNS of mice infected with EHV-1 at 3rd dpi were increased; however, there was no increase in plasma concentration or expression for the mRNA of IFN-&gamma; at 3rd dpi. It was evident that the EHV-1 strain A4/72 induces a more effective systemic immune response, whereas the A9/92 virus culminates in a more effective immune response in the CNS. The C57BL/6 and BALB/c mice showed higher levels of mRNA expression for TNF-&#945;, IL-6 and CCL2, compared to C3H/HeJ mice. The severity of clinical signs observed in infected mice can be correlated with the peak of these proinflammatory cytokines (TNF-&#945; and IL-6) and CCL2 chemokine, which are then produced after viral infection by resident glial cells and/or infiltrative cells in the CNS. These findings indicate that different strains of inbred mice are susceptible to infection neuropathogenic EHV-1 strains; the differences in the pattern of pathological changes show that they depend on the infected host, the EHV-1 strain and the immune response; and the suppression of interferon (IFN) type I suggested to be an escape mechanism for the EHV-1 against the immune system. The low expression of IL-6, TNF-&#945; and chemokine CCL2 in C3H/HeJ mice can be explained by a mutation in toll-like receptor 4 (TLR-4) gene existing in this mouse strain. Additionally, C3H/HeJ mice exhibited more severe histopathological lesions in the CNS as compared to BALB/c and C57BL/6. It is suggested that type I IFN and TLR-4 gene have important role in the pathogenesis of EHV-1 and viral agent proteins responsible for the suppression of IFN and the viral particles that are recognized by TLR-4 can be targets for the development of new approaches for the treatment of viral disease and the efficiency of immunogens

O presente estudo tem por objetivo principal avaliar as alterações funcionais precoces de mitocôndrias hepáticas de ratos wistar submetidos ao estímulo de sepse através da técnica de ligadura cecal e punção (cecal ligation and puncture-CLP) e indução de tolerância ao lipopolissacarídeo (LPS) de Escherichia coli. As mitocôndrias exercem papel na alteração do metabolismo celular de pacientes sépticos. Os objetivos do presente trabalho foram: (1) padronizar a técnica de indução a tolerância para ratos wistar com LPS de E. coli (2) avaliar a função mitocondrial fosforilativa e oxidativa; (3) quantificar DNA mitocondrial em tecido hepático de animais submetidos à CPL e tolerância; (4) verificar a expressão dos genes responsáveis pela biogênese mitocondrial e replicação do DNA mitocondrial: nuclear respiratory factor (NRF-1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) e peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1alfa); (5) avaliar a função dos complexos respiratórios I e IV. Os resultados encontrados no presente estudo revelaram que: (a) a taxa de mortalidade dos animais submetidos a tolerância foi de 10% quando submetidos à dose letal de LPS, enquanto a taxa de mortalidade dos animais controle foi de 100% quando submetidos à dose letal de LPS; (b) observou-se que o grupo do controle respiratório que recebeu doses controladas de LPS e foi submetido à CLP apresentou razão igual ao grupo Controle, sugerindo que a fosforilação oxidativa se manteve igual ao basal, enquanto o grupo que foi submetido ao procedimento de CLP sem indução a tolerância apresentou piora da razão do controle respiratório em relação ao grupo controle; (c) a quantificação de DNA mitocondrial mostrou-se maior nos animais submetidos a CLP sem prévia indução a tolerância, com igual aumento da expressão dos fatores de biogênese mitocondrial em relação aos demais grupos; (d) houve diferença significativa na avaliação da funcionalidade dos complexo I, porém o complexo IV se manteve igual em todos os grupos. Concluiu-se que a indução a tolerância altera positivamente a função mitocondrial em animais submetidos à CLP / The aim of this study was to evaluate the early functional alterations of hepatic mitochondria of wistar rats submitted to the stimulation of sepsis through the technique of cecal ligation and puncture (CLP) and induction of tolerance to lipopolysaccharide (LPS) of Escherichia coli. Mitochondria play a role in altering the cellular metabolism of septic patients. The objectives of the present study were: (1) to standardize the tolerance induction technique for wistar rats with E. coli LPS (2) to evaluate the mitochondrial phosphorylation and oxidative function; (3) quantify mitochondrial DNA in hepatic tissue of animals submitted to CPL and tolerance; (4) to verify the expression of genes responsible for mitochondria biogenesis and mitochondrial DNA replication nuclear mitochondrial biogenesis (NRF-1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1alpha); (5) to evaluate the function of respiratory complexes I and IV. The results found in the present study revealed that: (a) the mortality rate of the animals submitted to tolerance was 10% when submitted to the lethal dose of LPS, whereas the mortality rate of the control animals was 100% when submitted to the lethal dose of LPS; (B) it was observed that the group receiving controlled doses of LPS and submitted to CLP presented a ratio equal to the control group, suggesting that oxidative phosphorylation remained the same at baseline, whereas the group that underwent CLP procedure without induction of tolerance presented worsening of the respiratory control ratio in relation to the control group; (C) the mitochondrial DNA quantification was higher in the animals submitted to CLP without prior tolerance induction, with an equal increase in mitochondrial biogenesis factors expression in relation to the other groups; (D) there was significant difference in the evaluation of the functionality of complexes I, but no difference in complex IV in all groups. It was concluded that induction of tolerance positively alters mitochondrial function in animals submitted to CLP

Escherichia coli enteroinvasora (EIEC) é um dos agentes etiológicos da disenteria bacilar, caracteriza-se pela destruição do epitélio do cólon provocado pela resposta inflamatória induzida após invasão da mucosa por bactérias. Cepas de EIEC são bioquímica, genética e patogênica semelhante a Shigella spp. A patogenicidade de EIEC e Shigella dependem da presença da pInv plasmídeo, que contém os genes necessários para a colonização bacteriana na mucosa intestinal. Recentemente, demonstrou-se que genes plasmidias ospC1, ospG e ospF de S. flexneri estão envolvidos na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais intestinais, um fator importante na iniciação da colonização bacteriana e produção de doença. Como a EIEC mostrou doença menos grave, foi analisada as sequências de aminoácido, avaliada a transcrição destes genes plasmídiais e resposta inflamatória modulada por este micro-organismo na célula epitelial intestinal Caco-2. As células Caco-2 foram infectadas em momentos diferentes com 11 sorotipos de EIEC e S. flexneri (M90T). Os dados sobre a capacidade de invasão e sobrevivência de bactérias, expressão de genes de bactérias e da quimiocina IL-8 foram obtidos por CFU, RT-PCR, e ELISA, respectivamente. A significância estatística foi avaliada por ANOVA de dois fatores. Os 11 sorotipos de EIEC estudados apresentaram similaridade de 100% com S.flexneri para OspC1 e OspF,contudo, foram diferentes na homologia do OspG. Quando comparamos as sequências de aminoácido dos 11 sorotipos observamos 100% de similaridade entre eles para OspG, sugerindo o envolvimento destas proteínas na modulação da resposta imune induzida por estes micro-organismos. Os sorotipos de EIEC apresentam diferenças na capacidade de invasão dos enterócitos. Algumas diferenças significativas foram observadas na transcrição dos genes e na produção de IL-8. Os sorotipos de EIEC O29: H-e O167: H-apresentou um baixo transcrição de genes ospC1 e ospF, e um aumento significativo na produção de IL-8 quando comparado com outros sorotipos. Além disso, demonstrou que a maior transcrição destes genes por alguns sorotipos de EIEC parecem estar relacionados com a menor indução de IL-8. Estes dados sugerem que as proteínas OspC1 e OspF desempenham um papel na resposta inflamatória. No entanto, não se observou relação na transcrição ospG para a produção de IL-8. Estes resultados sugerem que as proteinas efetoras OspC1 e OspF estão envolvidas na inibição da resposta inflamatória em células epiteliais do intestino favorecendo a invasão da EIEC. / Enteroinvasive E. coli (EIEC) is one of the etiological agents of bacillary dysentery, it is characterized by the destruction of the colonic epithelium caused by the inflammatory response induced upon invasion of the mucosa by bacteria. Strains of EIEC are biochemical, genetic and pathogenic similar to Shigella spp. The pathogenecity of EIEC and Shigella depend on the presence of the plasmid pInv, which contains the genes necessary for bacterial colonization in the intestinal mucosa. Recently, it was demonstrated that the plasmid genes ospC1, ospG and ospF of S. flexneri are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells, an important factor in the initiation of bacterial colonization and production of disease. As EIEC has showed less severe disease, we evaluated the transcription of these plasmid genes and inflammatory response modulated by this microorganism in the intestinal epithelial cell Caco-2. The Caco-2 cells were infected in different times with 11 serotypes of EIEC and S. flexneri M90T strain. The data about sequences of amino acids, invasiveness and survival of bacteria, bacterial genes expression, and chemokine IL-8 were obtained by CFU, RT-PCR, and ELISA, respectively. The statistical significance was evaluated by two-way ANOVA. All EIEC serotypes studied showed 100% similarity with S.flexneri to OspC1 and OSPF, however, were different in the homology of OspG. Compared the amino acid sequences of the 11 serotypes observed 100% similarity between them to OspG, suggesting the involvement of them in modulating of the immune response induced by these microorganisms. There were no differences in the invasion the enterocytes among EIEC serotypes. However, some significant differences were observed in the transcription of those genes and production of IL-8. The EIEC serotypes O29:H- and O167:H- showed a low transcription of genes ospC1 and ospF, and a significant increase in production of IL-8 when compared with other serotypes. Furthermore, it was shown that the high transcription of ospF and ospC1 by some EIEC serotypes are related to low induction of IL-8. These data suggested that the proteins OspC1 and OspF play a role in the inflammatory response. However, we did not observed association between ospG transcription to the production of IL-8. These results lead us to believe that the effector proteins OspF and OspC1 are involved in inhibition of the inflammatory response in intestinal epithelial cells favoring the EIEC invasion.

Sepsis-induced organ failure is associated with high morbidity and mortality rates. The onset of an exaggerated host response to microbial invasion and/or trauma, is believed to be the primary cause of excessive inflammation and the subsequent tissue hypoperfusion observed in patients with severe sepsis. In our mouse model of sepsis induced by cecal ligation and perforation (CLP), symptoms indicative of the disease, including diarrhea, increased ventilation and persistent hypothermia, are present at six hours after the surgery (T6). In the untreated CLP mice, mortality occurs starting at T15. As induced hypothermia has shown to exert immunomodulatory effects, this study is aimed at assessing its potential in attenuating inflammation and improving survival in experimental sepsis. Our data has shown that deep hypothermia initiated at T6, by means of cold chamber-induced cooling, prolongs survival. Plasma cytokine quantification by enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) also reveals that induced deep hypothermia reduces tumour necrosis factor(TNF)-α and interleukin (IL)-6 production in untreated CLP mice. In contrast, induced moderate hypothermia does not have such effect. Antibiotic (cefotaxime) and saline resuscitation initiated immediately following CLP ensures survival. However, when these supportive treatments are initiated at T6, >50% mortality is observed in the CLP mice with or without induced hypothermia. In summary, this preliminary study provides proof for a downregulated inflammatory response mediated by external cooling. However, to achieve a survival benefit, treatment strategies in addition to cooling and antibiotics may be required.

Sepsis-induced organ failure is associated with high morbidity and mortality rates. The onset of an exaggerated host response to microbial invasion and/or trauma, is believed to be the primary cause of excessive inflammation and the subsequent tissue hypoperfusion observed in patients with severe sepsis. In our mouse model of sepsis induced by cecal ligation and perforation (CLP), symptoms indicative of the disease, including diarrhea, increased ventilation and persistent hypothermia, are present at six hours after the surgery (T6). In the untreated CLP mice, mortality occurs starting at T15. As induced hypothermia has shown to exert immunomodulatory effects, this study is aimed at assessing its potential in attenuating inflammation and improving survival in experimental sepsis. Our data has shown that deep hypothermia initiated at T6, by means of cold chamber-induced cooling, prolongs survival. Plasma cytokine quantification by enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) also reveals that induced deep hypothermia reduces tumour necrosis factor(TNF)-α and interleukin (IL)-6 production in untreated CLP mice. In contrast, induced moderate hypothermia does not have such effect. Antibiotic (cefotaxime) and saline resuscitation initiated immediately following CLP ensures survival. However, when these supportive treatments are initiated at T6, >50% mortality is observed in the CLP mice with or without induced hypothermia. In summary, this preliminary study provides proof for a downregulated inflammatory response mediated by external cooling. However, to achieve a survival benefit, treatment strategies in addition to cooling and antibiotics may be required.