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Diagnosis of Systemic Inflammation Using Transendothelial Electrical Resistance and Low-Temperature Co-fired Ceramic Materials

Mercke, William L 01 January 2013 (has links)
Systemic inflammation involves a complex array of cytokines that can result in organ dysfunction. Mortality remains high despite the vast amount of research conducted to find an effective biomarker. The cause of systemic inflammation can be broad and non-specific; therefore, this research investigates using transendothelial electrical resistance (TEER) measurements to better define systemic inflammatory response syndrome (SIRS)/sepsis within a patient. Results show a difference in TEER measurements between healthy individuals and SIRS-rated patients. This research also displays correlations between TEER measurements and biomarkers currently studied with systemic inflammation (tumor necrosis factor-α, C- reactive protein, procalcitonin). Furthermore, this research also presents the groundwork for developing a microfluidic cell-based biosensor using low temperature co-fired ceramic materials. An LTCC TEER-based microfluidic device has the potential to aid in a more effective treatment strategy for patients and potentially save lives.
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Assessment of the Effect of Induced Hypothermia in Experimental Sepsis Using a Cecal Ligation and Perforation Mouse Model

Luo, Karen Yao 25 July 2011 (has links)
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.
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An?lise do efeito de polimorfismos n?o-sin?nimos em genes de reparo de DNA da via BER na resposta inflamat?ria da meningite

Silva, Thayse Azevedo da 21 March 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThayseAS_TESE.pdf: 2133799 bytes, checksum: c236c1e72798e2c7e1008d1c78d046a4 (MD5) Previous issue date: 2013-03-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In vitro and in animal models, APE1, OGG1, and PARP-1 have been proposed as being involved with inflammatory response. In this work, we have investigated if the SNPs APE1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys, and PARP-1 Val762Ala are associated to meningitis and also developed a system to enable the functional analysis of polymorphic proteins. Patients with bacterial meningitis (BM), aseptic meningitis (AM) and controls (non-infected) genotypes were investigated by PIRA-PCR or PCR-RFLP. DNA damages were detected in genomic DNA by Fpg treatment. IgG and IgA were measured from plasma and the cytokines and chemokines were measured from cerebrospinal fluid samples using Bio-Plex assays. The levels of NF-?B and c-Jun were measured in CSF by dot blot assays. A significant (P<0.05) increase in the frequency of APE1 148Glu allele in BM and AM patients was observed. A significant increase in the genotypes Asn/Asn in control group and Asn/Glu in BM group was also found. For the SNP OGG1 Ser326Cys, the genotype Cys/Cys was more frequent (P<0.05) in BM group. The frequency of PARP-1 Val/Val genotype was higher in control group (P<0.05). The occurrence of combined SNPs increased significantly in BM patients, indicating that these SNPs may be associated to the disease. Increasing in sensitive sites to Fpg was observed in carriers of APE1 148Glu allele or OGG1 326Cys allele, suggesting that SNPs affect DNA repair activity. Alterations in IgG production were observed in the presence of SNPs APE1Asn148Glu, OGG1Ser326Cys or PARP-1Val762Ala. Reductions in the levels ofIL-6, IL-1Ra, MCP-1/CCL2and IL-8/CXCL8 were observed in the presence of APE1148Glu allele in BM patients, however no differences were observed in the levels of NF-?B and c-Jun considering genotypes and analyzed groups. Using APE1 as model, a system to enable the analysis of cellular effects and functional characterization of polymorphic proteins was developed using strategies of cloning APE1 cDNA in pIRES2-EGFP vector, cellular transfection of the construction obtained, siRNA for endogenous APE1 and cellular cultures genotyping. In conclusion, we obtained evidences of an effect of SNPs in DNA repair genes on the regulation of immune response. This is a pioneering work in the field that shows association of BER variant enzymes with an infectious disease in human patients, suggesting that the SNPs analyzed may affect immune response and damage by oxidative stress level during brain infection. Considering these data, new approaches of functional characterization must be developed to better analysis and interactions of polymorphic proteins in response to this context / Estudos in vitro e em modelos animais sugerem que as prote?nas de reparo de DNA da via de reparo por excis?o de bases (do ingl?s, BER) APE1, OGG1 e PARP-1 est?o envolvidas tamb?m na resposta inflamat?ria. Neste trabalho foi investigado se os SNPs APE1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys e PARP-1 Val762Ala associam-se ? meningite, e foi desenvolvido um sistema para an?lise funcional destas variantes polim?rficas. Os gen?tipos de pacientes com meningite bacteriana (MB), meningite ass?ptica (MA) e n?o infectados (controles) foram investigados por PIRA-PCR ou PCR-RFLP. Danos no DNA gen?mico foram detectados por meio de tratamento com Fpg. IgG e IgA foram titulados no plasma e citocinas e quimiocinas foram mensuradas em amostras de l?quor atrav?s de ensaios em Bio-Plex. Os n?veis de NF-?B e c-Jun foram dosados no l?quor dos pacientes por meio de dot blot. Foi observado um aumento significativo (P<0.05) na frequ?ncia do alelo APE1 148Glu nos casos de MB e MA. Os gen?tipos Asn/Asn no grupo controle e Asn/Glu no grupo da MB tamb?m apresentaram relevante aumento em suas frequ?ncias (P<0.05). Para o SNP OGG1 Ser326Cys, o gen?tipo Cys/Cys esteve mais frequente (P<0.05) nos casos de MB. A frequ?ncia do gen?tipo PARP-1 Val/Val foi mais alta no grupo controle (P<0.05). A ocorr?ncia combinada dos SNPs foi significativamente alta nos pacientes com MB, indicando que estes SNPs podem estar associados ? doen?a. Os portadores do alelo APE1 148Glu ou OGG1 326Cys apresentaram um n?mero maior de s?tios sens?veis ? Fpg, sugerindo que os SNPs afetam a atividade de reparo do DNA. Altera??es na s?ntese de IgG foram observadas na presen?a dos SNPs APE1 Asn148Glu, OGG1 Ser326Cys ou PARP-1 Val762Ala. Redu??es nos n?veis de IL-6, IL-1Ra, MCP-1/CCL2 e IL-8/CXCL8 foram encontradas na presen?a do alelo APE1 148Glu em amostras de pacientes com MB, no entanto n?o foram encontradas diferen?as nos n?veis de NF-?B e c-Jun considerando os gen?tipos e os grupos analisados. Utilizando APE1 como modelo, foi desenvolvido um sistema que possibilita a express?o e caracteriza??o funcional das enzimas polim?rficas estudadas e seus efeitos na c?lula, por meio de clonagem, utilizando o vetor pIRES2-EGFP e cDNA de APE1, transfec??o celular da constru??o obtida, inibi??o por siRNA de APE1 end?gena e genotipagem de culturas celulares. Em conclus?o, foram obtidas evid?ncias de um efeito significativo dos SNPs nos genes de reparo de DNA na regula??o da resposta imunol?gica. Este ? um trabalho pioneiro na ?rea, que demonstra a associa??o de variantes das enzimas da via BER com uma doen?a infecciosa em humanos, sugerindo que os SNPs estudados podem afetar a resposta imune e o impacto do n?vel de estresse oxidativo durante a infec??o cerebral. Desta forma, novos meios de an?lise funcional devem ser desenvolvidos para estudo de prote?nas polim?rficas e suas intera??es neste contexto / 2020-01-01
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Caracterização do perfil de monócitos: comparação da fenotipagem entre adultos e crianças sadias e em crianças portadoras de dermatite atópica

Paiva, Renata da Silveira Rodrigues 15 December 2016 (has links)
Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2017-06-01T14:19:33Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3473301 bytes, checksum: 4d22636d8d38c872a66d2aa8bf1d2e3f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T14:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3473301 bytes, checksum: 4d22636d8d38c872a66d2aa8bf1d2e3f (MD5) Previous issue date: 2016-12-15 / Monocytes and macrophages represent keys components of the immune response. Based on the expression of LPS co-receptor CD14 and CD16 expression, FCγ III receptor, monocytes are classified into 3 subtypes: classical monocytes, which are CD14hiCD16-; intermediate monocytes, which are CD14hiD16+; and non-classical monocytes, CD14lowCD16+. AD is a chronic inflammatory cutaneous disease, with multifactorial etiology. Our group performed comparative analysis of monocytes subtypes through the study of the frequency and medium fluorescence intensity of surface molecules (HLADR, CCR5, CD80, CD86, PD1L) and cytokine (IL-6, TNF, IL10) in adults and children by using flow cytometry. The study was performed in two stages. First we compared the subtypes of monocytes from healthy adults and children, and then between healthy children and children with atopic dermatitis (AD). The role of monocyte activation and modulation of the inflammatory process is the subject of our investigation. The results of this study showed that: (1) the relative frequency of monocytes subtypes was similar in adults, healthy children and children with AD, with a predominance of classical monocytes; (2) Classical, intermediate and nonclassical monocytes of children with AD have higher HLA-DR expression when compared to those of healthy children, and monocytes of healthy children have higher expression than healthy adults; (3) adults, healthy children and DA children have higher frequency and expression of CCR5 in intermediate and nonclassical that in classical monocytes; (4) the frequency and expression of CD80 was higher in intermediate and nonclassical monocytes both in children and healthy adults and CD86 expression was more pronounced in intermediate monocytes, in these two groups, beyond wich the expression of CD80 and CD86 molecules on classical monocytes of children with AD was higher than in healthy children; (5) PD1L frequency in monocytes subtypes was similar in adults and children, however, there is a higher expression of this molecule in children classical monocytes when compared to healthy adults classical monocytes. In addition, atopic children have higher expression of this molecule on classical monocytes than healthy children; (6) intermediate and nonclassical monocytes of healthy adults and children have greater inflammatory activity than classical monocytes when evaluating the frequency and expression of IL-6 and TNF-α, contrary to what is observed in children with AD who have greater frequency and expression of IL-6 and TNF-α in classical monocytes compared to healthy children; (7) intermediate and nonclassical monocytes have increased IL10 production than classical monocytes in healthy adults and children. Thus, our results revealed that the relative monocytes frequency is constant in the three studied population groups, but the frequency and expression of surface molecules and cytokines presented significant peculiarities. Summarizing, healthy children have greater expression of HLA-DR molecule than healthy adults, and atopic children have greater expression than healthy children. Monocytes subtypes more involved inflammatory response in healthy adults and children are intermediate and nonclassical monocytes, while classical monocytes in atopic children are more involved in inflammatory response than the same subtype in healthy children. These findings revealed changes in the innate immunity of children with atopic dermatitis extremely important for understanding the pathophysiology of disease. / Os monócitos e macrófagos representam componentes fundamentais da resposta imune. Com base na expressão do co-receptor de LPS CD14 e na expressão do CD16, receptor FCγIII, os monócitos são classificados em 3 subtipos: monócitos clássicos, que são CD14hiCD16-; monócitos intermediários, que são CD14hiD16+; e monócitos não-clássicos, ou CD14lowCD16+. A DA é uma doença inflamatória cutânea crônica, de etiologia multifatorial. Nosso grupo realizou análise comparativa entre os subtipos monocitários por meio do estudo da frequência e da média de intensidade de fluorescência (MFI) de moléculas de superfície (HLA-DR, CCR5, CD80, CD86, PD1L) e da produção de citocinas (IL6, TNFα, IL10) em adultos e crianças utilizando a citometria de fluxo. A pesquisa foi executada em duas etapas. Primeiro comparamos os subtipos de monócitos entre adultos e crianças saudáveis e em seguida, entre crianças sadias e crianças portadoras de dermatite atópica (DA). O papel dos monócitos na ativação e modulação do processo inflamatório foi objeto da nossa investigação. Os resultados desse estudo mostraram que: (1) a frequência relativa dos subtipos de monócitos foi similar em adultos, crianças saudáveis e crianças portadoras de DA, com predomínio de monócitos clássicos; (2) monócitos clássicos, intermediários e não-clássicos de crianças atópicas apresentaram maior expressão de HLA-DR que os mesmos subtipos em crianças sadias e essas, que adultos sadios; (3) adultos, crianças saudáveis e crianças doentes apresentaram maior frequência e expressão de CCR5 em monócitos intermediários e monócitos não-clássicos; (4) a frequência e expressão do CD80 foi maior em monócitos intermediários e não clássicos tanto em crianças como em adultos saudáveis e a expressão de CD86 foi maior em monócitos intermediários desses dois grupos. Já a expressão das moléculas de CD80 e CD86 em monócitos clássicos de crianças portadoras de DA foi maior que em crianças saudáveis; (5) a frequência de PD1L nos subtipos de monócitos foi semelhante em adultos e crianças, entretanto, houve maior expressão dessa molécula em monócitos clássicos de crianças que em adultos saudáveis e crianças atópicas apresentaram maior expressão desta molécula em monócitos clássicos que crianças saudáveis; (6) monócitos intermediários e não-clássicos de adultos e crianças saudáveis apresentaram maior atividade inflamatória que monócitos clássicos ao se avaliar a frequência e expressão de IL-6 e TNF-α, ao contrário do que se observou em crianças com DA, que apresentaram maior frequência e expressão de IL-6 e TNF-α em monócitos clássicos que as crianças saudáveis; (7) monócitos intermediários e não-clássicos demonstraram maior produção de IL10 que monócitos clássicos em adultos e crianças saudáveis. Nossos resultados mostraram, portanto que a frequência relativa de monócitos é constante nos três grupos populacionais estudados, mas a frequência e expressão de moléculas de superfície e citocinas apresentam particularidades significativas. Em resumo, crianças atópicas apresentam maior expressão de HLA-DR que crianças saudáveis e essas, que adultos saudáveis. Os subtipos de monócitos mais envolvidos na resposta inflamatória em adultos e crianças sadias são monócitos intermediários e não-clássicos, enquanto monócitos clássicos de crianças atópicas são mais inflamatórios quando comparados ao mesmo subtipo em crianças saudáveis. Essas descobertas revelam alterações na imunidade inata de crianças portadoras de dermatite atópica de extrema importância para a compreensão da fisiopatologia da doença.
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Estudo de mecanismos regulatórios envolvidos na regeneração tecidual em linhagens de camundongos geneticamente selecionados para máxima ou mínima resposta inflamatória aguda. / Study of regulatory mechanisms involved in tissue regeneration in mice selected for high or low acute inflammatory response.

Ludmila Valino Garcia 23 September 2010 (has links)
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.
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Caracterização molecular dos genes ospC1, ospG e ospF em diferentes sorotipos de Escherichia coli enteroinvasora / Molecular characterization of the ospC1, ospG and ospF genes in serotypes different of the enteroinvasive Escherichia coli

Renée de Nazaré Oliveira da Silva 29 November 2012 (has links)
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.
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Avaliação do envolvimento da Galatrox, uma lectina ligante de lactodr isolada da peçonha de Bothrops atrox, no processo inflamatório / Evaluation on the involvement of Galatrox, a lactose binding lectin isolated from Bothrops atrox venom, on the inflammatory process

Marco Aurélio Sartim 26 March 2010 (has links)
Lectinas consistem de um vasto grupo de proteínas de origem não-imunológica e de caráter não enzimático, que reconhecem carboidratos de modo específico e não-covalente. Além disso, essas proteínas participam de vários eventos fisiológicos e patológicos, com embriogenese, resposta imunológica, apoptose, diferenciação celular e câncer. Recentemente, foi purificada da peçonha da serpente Bothrops atrox uma lectina do tipo-C, ligante de lactose, com propriedades bioquímicas e funcionais semelhantes à de outras lectinas de serpentes do gênero, denominada Galatrox. O presente projeto teve como objetivos a investigação do envolvimento da Galatrox no processo inflamatório agudo através de experimentos in vivo e in vitro e a produção de anticorpos policlonais anti-Galatrox. A lectina isolada foi obtida através de dois processos cromatográficos, apresentando um valor final de recuperação protéica de 0,3% (mg) em relação ao conteúdo protéico da peçonha bruta. De modo interessante, a Galatrox conjugada ao fluorocromo FITC (8µg/mL) foi capaz de ligar-se a superfície de neutrófilos (91,47%±0,5650). Além disso, está proteína reconheceu a laminina imobilizada, e não a fibronectina, uma glicoproteína da matriz extracelular que contém sequencias de poli-N-acetillactosamina. Avaliando seu potencial inflamatório, Galatrox mostrou-se capaz de induzir a migração de neutrófilos humanos in vitro de forma dose-dependente, tendo máxima atividade quimiotática na concentração de 32µg/mL (41,57±3,42 neutrófilos por campo). Apesar da Galatrox induzir um discreto nível de burst oxidativo em neutrófilos humanos não primados, ela apresentou um efeito três vezes maior quando essas células foram primadas com fMLP. Esta lectina quando injetada na cavidade peritoneal de camundongos Balb/C provocou migração leucocitária, sendo que na dose (50g/cavidade) e no tempo (4 horas) ótimos ocorreu um influxo celular de 2,05x106±0,101 leucócitos/mL. Ainda, esse infiltrado celular mostrou-se, basicamentre, composto por neutrófilos. Avaliando o perfil de mediadores da resposta inflamatória nesse ensaio in vivo, nos lavados peritoneais foi indicada a liberação máxima de IL-1 e IL-6 após 4 horas de tratamento, mas não foram detectadas a presença de TNF- e óxido nitrico em qualquer tempo de resposta. Células de baços murinos tratados com Galatrox produziram as citocinas pró-inflamatórias TNF- e IFN- e não produziram IL-10 ou NO. A produção de anticorpos policlonais foi realizada por imunização de camundongos e purificação cromatografia de afinidade em colunas com Galatrox imobilizada. A monitoração por ELISA e Western blot comprovaram a produção de anticorpos da classe IgG anti-Galatrox reconhecedores da lectina em sua forma nativa e desnaturada além de suas formas monoméricas e diméricas. Em todos os ensaios biológicos que a Galatrox foi testada na presença da lactose (carboidrato ligante da Galatrox, 20 mM) ocorreram inibições significativas das atividades dessa lectina, indicando que o seu domínio de reconhecimento de carboidrato participa das funções dessa molécula. Com base nos resultados obtidos é possível sugerir que a Galatrox participe da resposta imune inata por mediar eventos biológicos da resposta inflamatória aguda. No entanto, a lectina mostrou-se como um moderado agente pró-inflamatória, quando relacionada à peçonha bruta tendo em vista a fisiopatologia inflamatória do envenenamento. O anticorpo anti-Galatrox poderá ser usado como uma importante ferramenta estudos moleculares e funcionais dessa lectina de serpente. / Lectins are proteins with no enzymatic activity and are able to bind specifically and non-covalently (reversible manner) to carbohydrates. In addition, these proteins are involved in several physiological and pathological events, as embryogenesis, immune response, cancer, and others. Galatrox, a lactose-binding protein, was purified from Bothrops atrox snake venom and partially characterized concerning its biochemical and functional properties. The present work aimed to investigate the involvement of Galatrox in the inflammatory process. In addition, was carry out the production of a polyclonal antibody against Galatrox. This lectin was purified by one chromatographic step with yield around 0.3% (w/w) of total protein from Bothrops atrox crude venom. Interestingly, Galatrox-FITC (8g/mL) binds on human neutrophil surface (91.47% ± 0.5650). Also, this lectin recognized laminin, but not fibronectin, a glycoprotein of the extracellular matrix that contains poly-N-acetyllactosamine sequences. Galatrox was able to induce human neutrophils migration in vitro in a dose-dependent manner, with maximum chemotactic activity at 32g/mL (41.57 ± 3.42 neutrophils per well). Galatrox is more efficient to induce oxidative burst on fMLP primed neutrophils rather than non-primed neutrophils. When injected into mouse peritoneal cavity, Galatrox induced dose and time-dependent leukocyte migration, with optimal effect at 50g/animal after 4 hours of the injection (2.05x106±0.101 leukocytes/mL). Galatrox also induced release of IL-1 and IL-6 up to 12 hours after injection in the peritoneal cavity. However, TNF- and NO were not detected. The treatment of splenocytes with Galatrox in vitro promotes the production of INF- and TNF-. The biological activities of Galatrox were inhibited by lactose (specific sugar, 20 mM), indicating that its recognition carbohydrate domain participates of its functions. The production of polyclonal antibody anti-Galatrox was performed by immunization of mice and purified by affinity chromatography using immobilized Galatrox resin. Gamma-globulins against Galatrox were able to recognize this lectin under native and reduced conditions, using ELISA and Western-blot, respectively. The antibody anti-Galatrox can be use as important tool to further molecular and functional characterization of this snake venom lectin. These results suggest that Galatrox is immunogenic and may participate in the acute inflammatory process, acting as a pro-inflammatory agent through its lectin property.
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Avaliação do efeito do précondicionamento isquêmico no proteoma e fosfoproteoma de neutrófilos de ratos após isquemia/reperfusão / Evaluation of the effect of ischemic preconditioning on the proteome and phosphoproteome of rat neutrophils after ischemia/reperfusion

Samina Arshid 07 November 2016 (has links)
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
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Padronização do perfil hematológico, bioquímico, proteinograma sérico e imunofenotipagem de linfócitos de cães da raça Golden Retriever sadios e afetados pela distrofia muscular / Standardization of hematological, biochemical, serum protein concentrations and lymphocyte immunophenotyping of Golden Retriever dogs healthy and affected by muscular dystrophy

Dilayla Kelly de Abreu 16 December 2010 (has links)
Idealizou-se o presente ensaio com o objetivo de padronizar o perfil hematológico, bioquímico, eletroforético (proteinograma sérico) e quantificação das células linfocitárias CD4, CD5, CD8 por citometria de fluxo de cães da raça Golden Retrivier normais (grupos GR) e de cães distróficos (grupos GRMD). Para tanto, considerou-se a divisão dos grupos de acordo com a idade dos animais, desde o nascimento até a idade adulta, compondo assim seis grupos, sendo eles GR I, II, III e GRMD I, II, III. No presente projeto realizamos os estudos eletroforéticos de cães pertencentes a todos os grupos, estudos hematológicos e bioquímicos dos cães pertencentes aos grupos GR II, III, GRMD II e III, imunofenotipagem linfocitária dos grupos GR III e GRMD III. Os resultados eritroleucométricos e trombométricos obtidos para os cães pertencentes aos grupos GR II e GR III apresentaram valores médios dentro normalidade. Com relação aos cães pertencentes aos grupos GRMD III, observamos que o eritrograma se encontra dentro dos valores de referência. Contudo, considerando o leucograma, os valores médios (3,79/ mm3) referentes à mensuração de basófilos apresentaram-se acima dos valores de normalidade, variando de 0 a 159/mm3. Ademais, considerando os valores máximos, alguns animais pertencentes ao grupo em questão, apresentaram leucocitose com neutrofilia sem desvio à esquerda, além de trombocitose, monocitose e linfopenia, no momento das coletas. As dosagens bioquímicas séricas de todos os cães afetados apresentaram valores médios acima dos valores de normalidade para a dosagem de AST, ALT e CK. Para o estudo das proteínas séricas, a técnica SDS-PAGE permitiu o fracionamento de vinte e três proteínas, cujos pesos moleculares variaram de 16.000 a 260.000 daltons em todos os grupos estudados. Destas, foi possível identificar nominalmente doze frações protéicas: IgA (PM 142.000 Da), proteína C-reativa (PM122.000 Da), ceruloplasmina (PM 110.000 Da), fosforilase (PM 95.000 Da), transferrina (PM 82.000 Da), hemopexina (PM 78.000 Da), albumina (PM 66.000 Da), alfa1 antitripsina (PM 62.000 Da), IgG de cadeia pesada (PM 55.000 Da), haptoglobina (PM 45.000 Da), glicoproteína ácida (PM 40.000 Da) e IgG de cadeia leve (PM 23.000 Da). As demais proteínas foram identificadas pelos respectivos pesos moleculares. Não foi possível identificar nominalmente as frações protéicas de pesos moleculares 260.000 Da, 230.000 Da, 180.000 Da, 165.000 Da, 158.000 Da, 91.000 Da, 35.000 Da, 30.000 Da, 28.000 Da e 16.000 Da. Dentre essas proteínas foi possível observar que a proteína de peso molecular 91.000 Da foi encontrada apenas nos grupos GR I e GRMD I não sendo identificada nos outros grupos estudados. Considerando as alterações encontradas com relação às proteínas de fase aguda, evidenciamos as respostas de fase aguda frente às lesões musculares que ocorrem progressivamente em cães distróficos, principalmente em animais distróficos jovens, podendo inferir que os mesmos apresentaram alterações protéicas perante a injúria tecidual como é relatado em vários processos inflamatórios relacionados com outras patologias. Da mesma forma, os animais afetados pela distrofia, possuem alterações imunoglobulínicas quando comparados a animais normais. Com relação a imunofenotipagem linfocitária foi confeccionado um histograma das populações de linfócitos CD4+, CD5+ e CD8+ a partir da região do gate de linfócitos. Todos os animais afetados pela distrofia apresentaram porcentagem significativamente maior com relação à população linfocitária CD4+ e CD5+ quando comparados aos cães normais. Desta forma, podemos inferir que o processo progressivo da distrofia, esta relacionado com alterações nas populações celulares que compõe o sistema imune dos pacientes, pois devido a ausência de distrofina o músculo fica mais susceptível á lesões, sendo que na sua ocorrência, há liberação de citocinas que estimulam as células hepáticas a secretarem as proteínas de fase aguda e a promoverem uma co-estimulação de linfócitos T. Assim, podemos sugerir que os resultados encontrados em nosso trabalho são conseqüências da resposta inflamatória gerada pela lesão muscular. Esperamos com esse estudo, fornecer mais informações sobre a fisiopatogenia da doença, bem como promover um maior entendimento sobre a avaliação imunológica e resposta inflamatória neste modelo de estudo. Ademais, que os valores de base encontrados possam auxiliar na avaliação de possíveis reações nos testes pré-clínicos, facilitando assim, o entendimento das reações benéficas ou adversas para validar e explicar o mecanismo de ação de uma terapia celular, gênica ou mesmo medicamentosa / Devised to test this in order to standardize the hematological, biochemical, electrophoretic (Serum protein) and quantification of CD4 lymphocyte cells, CD5, CD8 by flow cytometry of Golden Retriever dogs normal (group GR) and dogs dystrophic (GRMD groups). To this end, we considered the division of groups according to age of animals, from birth to adulthood, thus composing six groups, as Gr I, II, III and GRMD I, II, III. In this project we performed electrophoretic studies of dogs belonging to all groups, haematological and biochemical studies of dogs belonging to the groups GR II, III, II and III GRMD, lymphocyte immunophenotyping in groups III and GR GRMD III. The results obtained for trombometric, erythometric and dogs belonging to the groups and GR II GR III showed mean values within normal limits. With respect to dogs belonging to groups III GRMD, we observed that the erythrocyte is within the reference values. However, considering the WBC, the mean (3.79 / mm3) relating to the measurement of basophils were above normal values, ranging from 0 to 159/mm3. Moreover, considering the maximum, some animals belonging to the group in question had leukocytosis with neutrophilia without left shift, and thrombocytosis, monocytosis and lymphopenia at the time of collection. The biochemical serum of all affected dogs had mean values above the normal range for the determination of AST, ALT and CK. For the study of proteins, SDS-PAGE technique allowed the fractionation of twenty-three proteins whose molecular weights ranged from 16,000 to 260,000 daltons in all groups. These could be identified by name twelve fractions: IgA (PM 142,000 Da), C-reactive protein (PM122.000 Da), ceruloplasmin (PM 110,000 Da), phosphorylase (95,000 Da PM), transferrin (82,000 Da PM), hemopexin (PM 78 000 Da), albumin (66,000 Da PM), alpha1 antitrypsin (PM 62,000 Da), IgG heavy chain (55,000 Da PM), haptoglobin (PM 45,000 Da), glycoprotein (PM 40,000 Da) and IgG light chain (PM 23 000 Da). The other proteins were identified by their molecular weights. We could not identify by name the protein fractions of molecular weight 260,000 Da, 230,000 Da, 180,000 Da, 165,000 Da, 158,000 Da, 91,000 Da, 35,000 Da, 30,000 Da, 28,000 Da and 16,000 Da. Among these proteins was observed that the protein molecular weight of 91,000 Da was found only in groups GR I and GRMD I was not identified in other groups. Considering the changes found with relation to acute phase proteins, we noted the acute phase response in the face of muscle injuries that occur gradually in dystrophic dogs, especially in young dystrophic animals, which may infer that they had abnormal protein before tissue injury as reported in many inflammatory-related pathologies. Likewise, animals affected by muscular dystrophy, alterations immunoglobulin when compared to normal animals. With respect to lymphocyte immunophenotyping was made a histogram of the populations of CD4, CD5 and CD8 from the region of the gate of lymphocytes. All animals affected by muscular dystrophy showed significantly higher percentage with respect to CD4 and CD5 lymphocyte population compared to normal dogs. Thus, we can infer that the process of progressive muscular dystrophy, is associated with changes in cell populations that make up the immune system of patients, because due to the absence of dystrophin, the muscle is more susceptible to damage, and its occurrence , a release of cytokines that stimulate liver cells to secrete acute phase proteins and promote a co-stimulation of T lymphocytes Thus, we suggest that the findings in our study are consequences of the inflammatory response generated by muscle injury.We hope that this study, provide more information about the pathophysiolgy of the disease, and promote a greater understanding of the immune and inflammatory responde assessment in this study model. Moreover, the base values found could help in assessing possible responses in preclinical testing, aiding the understanding of the beneficial or adverse reactions to validate and explain the mechanism of action of a cell therapy, gene or drug treatments
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Minimized cardiopulmonary bypass in extracorporeal circulation:a clinical and experimental comparison with conventional techniques

Rimpiläinen, R. (Riikka) 17 May 2011 (has links)
Abstract Cardiac surgery with cardiopulmonary bypass (CPB) results in hemodilution, systemic inflammatory response, activation of coagulation and fibrinolysis, and microembolisation, which may all contribute to postoperative organ dysfunction. As an attempt to attenuate these side effects, the use of minimized cardiopulmonary bypass (MCPB) systems has increased. Compared to conventional CPB (CCPB), they are characterized with reduced artificial surface area and blood-air interface. The goal of these alterations has been to reduce systemic inflammation, preserve coagulation function and minimize the need for blood tranfusions. This study was aimed at determining whether or not MCPB attenuates the adverse effects of CPB. In study I, the safety, feasibility and effect on transfusion requirements of MCPB was investigated in unselected coronary artery bypass surgery (CABG) patients. In studies II and III, the incidence of retinal microembolism after CABG and aortic valve replacement (AVR) surgery with MCPB was compared to that of CCPB by means of fluorescein angiography. Furthermore, in studies II and III, the effect of MCPB on systemic inflammation, coagulation, endothelial activation and injury, as well as on platelet activity, was compared to those of CCPB. In study IV, the effect of MCPB on intestinal mucosal damage following CPB was compared to CCPB in a porcine model of prolonged CPB. MCPB appeared as safe and feasible as CCPB in unselected CABG patients (Study I). MCPB was associated with decreased retinal microembolism compared to CCPB in CABG patients (Study II). Conversely, the difference in retinal microembolism in AVR patients was not statistically significant (Study III). MCPB was associated with a decrease in neutrophil activation in CABG and AVR patients as compared to CCPB. However, there were no differences in coagulation, endothelial activation and injury, or in platelet activity (Studies II, III). There were no differences in markers of intestinal mucosal damage between MCPB and CCPB following prolonged CPB in the experimental model (Study IV). The results of this study suggest that MCPB may be used safely with CABG patients, with beneficial effects on hematocrit, and attenuated neutrophil activation. In CABG patients, MCPB is associated with reduced retinal microembolism, suggesting a decreased embolic load to the brain. The clinical feasibility of MCBP requires further technical evolution in the management of valve surgery. The results of the animal model support previous concerns regarding intestinal mucosal damage during CPB. / Tiivistelmä Sydänkeuhkokoneen käyttö aiheuttaa elimistössä hemodiluution, yleistyneen tulehdusvasteen ja hyytymisjärjestelmän aktivoitumisen sekä mikroembolisaatiota. Ilmiöt ovat yleensä lieviä ja ohimeneviä, mutta voivat johtaa elintoimintahäiriöihin ja pitkittyneeseen toipumiseen sydänleikkauksen jälkeen. Haittojen lievittämiseksi sydänkeuhkokonetta on pyritty kehittämään fysiologisemmaksi. Miniperfuusiolaitteistoissa kiertävän veren kontakti pintamateriaalien ja ilman kanssa jää pienemmäksi ja veren laimenemista tapahtuu vähemmän. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää voidaanko miniperfuusiolla lievittää sydänkeuhkokoneen haittoja. Ensimmäisessä osatyössä selvitettiin miniperfuusion käyttökelpoisuutta ja vaikutusta verensiirtotarpeeseen ohitusleikkauspotilailla valikoimattomassa aineistossa. Toisessa ja kolmannessa osatyössä selvitettiin silmänpohjan mikroembolioiden ilmaantuvuutta miniperfuusion ja perinteisen sydänkeuhkokoneen käytön jälkeen ohitusleikkauspotilailla ja aorttaläppäleikkauspotilailla. Toisessa ja kolmannessa osatyössä selvitettiin lisäksi miniperfuusion vaikutuksia yleistyneen tulehdusvasteen voimakkuuteen, hyytymisjärjestelmään sekä endoteelin aktivaatioon perinteiseen sydänkeuhkokoneeseen verrattuna. Neljännessä osatyössä verrattiin kokeellisessa mallissa miniperfuusion ja perinteisen sydänkeuhkokoneen vaikutuksia suoliston limakalvon eheyteen. Miniperfuusio ilmeni yhtä käyttökelpoiseksi kuin perinteinen sydänkeuhkokone ohitusleikkauspotilaiden hoidossa. Ohitusleikkauspotilailla ilmeni vähemmän silmänpohjan mikroembolioita miniperfuusion jälkeen, mutta aorttaläppäleikkauspotilailla ero ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Miniperfuusion käyttöön liittyi vähemmän neutrofiilien aktivaatiota. Tekniikoiden välillä ei ilmennyt eroa hyytymisjärjestelmän eikä endoteelin aktivaatiota osoittavissa merkkiaineissa. Sydänkeuhkokoneen käyttö aiheutti saman tasoisen suoliston limakalvon vaurion miniperfuusiolla ja perinteisellä sydänkeuhkokoneella. Tutkimuksen perusteella miniperfuusiotekniikkaa voidaan käyttää turvallisesti ohitusleikkauspotilaiden hoidossa ja sen käyttö vähentää hemodiluutiota ja neutrofiilien aktivaatiota verrattuna perinteiseen sydänkeuhkokoneeseen. Miniperfuusiolla voidaan vähentää sydänkeuhkokoneen käytön aiheuttamaa silmänpohjan mikroembolisaatiota, joka saattaa viitata vähäisempään aivoverenkierron mikroembolisaatioon. Miniperfuusiotekniikoiden tulee edelleen kehittyä hyödyttämään enemmän myös aorttaläppäleikkauspotilaita. Löydökset koskien sydänkeuhkokoneen aiheuttamia suoliston limakalvovaurioita vahvistavat aiempaa olettamusta suoliston haavoittuvuudesta sydänleikkauksen jälkeen.

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