Made available in DSpace on 2014-12-17T15:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonamGC.pdf: 218692 bytes, checksum: 002840894937241c14e673ee875d7524 (MD5) Previous issue date: 2008-03-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Activation of the kynurenine (KYN) pathway (KP) by modulators of immune system has been observed during several neurological diseases. Here we assessed the association of chemo-/cytokine levels with the concentration of KP metabolites in cerebrospinal fluid (CSF) and plasma samples from patients with bacterial meningitis (BM). All samples were collected from 42 patients diagnosed with acute bacterial meningitis (ABM), aseptic meningitis, tuberculous meningitis and patients without infection neurological disorders. CSF and plasma concentration of metabolites from the KP was assessed by high pressure liquid chromatography (HPLC) and cytokines and chemokines by Bio-plex 200 suspension array system. Concentrations of the KP metabolites KYN and kynurenic acid (KYNA) were significantly higher in CSF of patients with ABM compared to other groups. Tryptophan (TRP), anthranilic acid (AA), 3-hydroxykynurenine (3HK) and 3-hydroxyanthranilic acid (3HAA) did not show statistical significance, although some of them presented a good accumulation during ABM. The expression of TNF-alpha, IL-6, IL-1beta, IFN-gamma, IL-10, IL-1 receptor antagonist (IL-1Ra), MIP-1alpha, MIP-1beta, MCP-1 and G-CSF was about 100-fold higher in CSF from ABM patients than other infected groups. In all CSF and plasma samples, the concentration of IL-2, IL-12(p70), IL-4, IL-8 and GM-CSF was not significant. ABM still showed significant concentrations of IL-6, IL-10, IL-1Ra and MCP-1 in plasma samples. Based on the comparison of KP metabolites concentrations between plasma and CSF samples we conclude that the activation of the tryptophan pathway upon BM occurs within the brain. This increase in KP metabolites is most due to activation of the KP by molecules as IFN-gamma and TNF-alpha in response to infection. / A ativa??o da rota da quinurenina por moduladores do sistema imune tem sido observada durante diversas doen?as neurol?gicas. Neste trabalho foi avaliado a associa??o entre os n?veis de citocinas e quimiocinas com a concentra??o dos metab?litos da rota da quinurenina ( Kynurenine pathway KP) em amostras de l?quor e plasma de pacientes com meningite bacteriana. Todas as amostras foram coletadas de 42 pacientes hospitalizados com o diagn?stico de meningites bacteriana aguda, tubercul?sica, ass?ptica e pacientes cujo diagn?stico excluiu infec??o no sistema nervoso central. As concentra??es dos metab?litos da quinurenina foram avaliadas pela cromatografia l?quida de alta press?o enquanto os n?veis de citocinas e quimiocinas foram medidos pelo Bio-plex 200 suspension array system. Concentra??es de quinurenina e ?cido quinur?nico foram significativamente mais elevadas no l?quor de pacientes com meningite bacteriana aguda do que nos outros grupos. Ainda no l?quor, os n?veis de triptofano, ?cido antran?lico, 3-hidroxiquinurenina e ?cido 3-hidroxiantran?lico n?o mostraram signific?ncia estat?stica, embora alguns deles apresentaram um bom ac?mulo durante meningite bacteriana aguda. No l?quor dos pacientes com meningite bacteriana foram observados n?veis mais elevados de TNF-alfa, IL-6, IL-1beta, IFN-gama, IL-10, IL-1Ra, MIP-1alpha, MIP-1beta, MCP-1 e G-CSF do que os outros grupos infectados. Em todas as amostras, as concentra??es de IL-2, IL-12(p70), IL-4, IL-8 e GM-CSF n?o variaram significativamente. No grupo com meningite bacteriana aguda foram tamb?m observadas elevadas concentra??es de IL-6, IL-10, IL-1Ra e MCP-1 no plasma. Baseado na compara??o das concentra??es dos metab?litos da via quinurenina no l?quor e no plasma, conclui-se que a ativa??o desta via metab?lica durante a meningite ocorre primordialmente dentro do c?rebro. O aumento na concentra??o dos metab?litos da quinurenina durante a infec??o deve-se ativa??o da enzima idoleamina 2,3 dioxigenase por prote?nas da resposta imune hospedeira principalmente pelo IFN-gama, IL1beta e TNF-alfa.

A enzima indolamina 2,3-dioxigenase (IDO) é responsável pela degradação de triptofano (TRP) pela via das quinureninas. O aumento da expressão de IDO é a grande responsável pela resposta de tolerância imunológica e pode ser induzida por IFN-γ e lipopolissacarídeos (LPS). É conhecido que a IDO participa do mecanismo de imuno escape de células tumorais, sendo relatada como marcadora de progressão tumoral. Desta forma, a inibição da atividade da IDO para a restauração da imunidade anti-tumoral do hospedeiro tem sido considerada uma estratégia para a terapêutica antineoplásica. N,N-dimetiltriptamina (DMT) e triptamina (TRY) são compostos indólicos de origem endógena, provenientes de uma rota paralela de metabolismo do triptofano - a rota das triptaminas, que ocorre principalmente no sistema nervoso central. O presente estudo teve como objetivo avaliar se DMT e TRY modulariam a atividade de IDO. Os resultados obtidos demonstraram ações inibitórias para ambos os compostos e as cinéticas enzimáticas revelaram Ki de 506µM para o DMT e de 156µM para a TRY, com perfis inibitórios característicos de inibidores não-competitivos clássicos. A atividade inibitória foi também observada sobre a enzima IDO expressa constitutivamente, ou induzida por IFN-γ, em células da linhagem de glioblastoma humano A172. Nesta mesma linhagem, em estudo paralelo do grupo, foi avaliada a influência de DMT e TRY sobre a expressão gênica da enzima IDO. Concluímos que nas células a ação inibitória dos compostos avaliados é exercida diretamente sobre sua atividade enzimática, sem redução de sua transcrição. Os resultados deste estudo também serviram como base para estudos da atividade inibitória da DMT e TRY em sistema de co-cultura das células A172 com células mononucleares humanas, onde foi observada redução significativa da atividade enzimática e da proliferação das células tumorais. Em conclusão mostramos a possibilidade de que a via das triptaminas, através de seus metabólitos, possa contribuir com a regulação endógena da via das quinureninas e que o DMT e a TRY deveriam ser avaliados como candidatos a inibidores farmacológicos da enzima IDO e/ou como protótipos para a síntese de novos inibidores. / Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is a tryptophan-degrading enzyme via the kynurenine pathway. Increased IDO expression is largely responsible for the immune tolerance response and can be induced by IFN-γ and lipopolysaccharide (LPS). It is known that IDO participates in the mechanism of tumor immune tolerance and have been reported as a tumor progression marker. Thus, to restore the anti-tumor immunity of the host, IDO inhibition has been considered as a strategy for anticancer therapy. N, N-dimethyltryptamine (DMT) and tryptamine (TRY) are endogenous indolic compounds originated from a parallel route of tryptophan metabolism - the tryptamines route, which occurs mainly in the central nervous system. This study aimed to assess whether DMT and TRY modulate the IDO activity. The results showed inhibitory actions for both compounds and enzyme kinetics revealed Ki = 506µM to DMT and Ki = 156µM to TRY, with inhibitory profiles characteristic of classical non-competitive inhibitors. The inhibitory activity was also observed on the IDO constitutively expressed or induced by IFN-γ in A172 human glioblastom cell line. Using the same line, in parallel group study, we evaluated the influence of DMT and TRY on the IDO gene expression. We conclude that in cells the evaluated compounds inhibitory action is exerted directly on its enzymatic activity without reduction of its transcription. The results of this study also served as the basis for studies of DMT and TRY inhibitory activity in A172 cells with human mononuclear cells co-culture system, in which was observed significant reduction in enzyme activity and tumor cells proliferation. In conclusion we show the possibility that the tryptamines route, through its metabolites, may contribute to quinurenines pathway endogenous regulation and that DMT and TRY should be evaluated as IDO pharmacological inhibitors candidates and / or as prototypes to new inhibitors synthesis.

A enzima indolamina 2,3-dioxigenase (IDO) é responsável pela degradação de triptofano (TRP) pela via das quinureninas. O aumento da expressão de IDO é a grande responsável pela resposta de tolerância imunológica e pode ser induzida por IFN-γ e lipopolissacarídeos (LPS). É conhecido que a IDO participa do mecanismo de imuno escape de células tumorais, sendo relatada como marcadora de progressão tumoral. Desta forma, a inibição da atividade da IDO para a restauração da imunidade anti-tumoral do hospedeiro tem sido considerada uma estratégia para a terapêutica antineoplásica. N,N-dimetiltriptamina (DMT) e triptamina (TRY) são compostos indólicos de origem endógena, provenientes de uma rota paralela de metabolismo do triptofano - a rota das triptaminas, que ocorre principalmente no sistema nervoso central. O presente estudo teve como objetivo avaliar se DMT e TRY modulariam a atividade de IDO. Os resultados obtidos demonstraram ações inibitórias para ambos os compostos e as cinéticas enzimáticas revelaram Ki de 506µM para o DMT e de 156µM para a TRY, com perfis inibitórios característicos de inibidores não-competitivos clássicos. A atividade inibitória foi também observada sobre a enzima IDO expressa constitutivamente, ou induzida por IFN-γ, em células da linhagem de glioblastoma humano A172. Nesta mesma linhagem, em estudo paralelo do grupo, foi avaliada a influência de DMT e TRY sobre a expressão gênica da enzima IDO. Concluímos que nas células a ação inibitória dos compostos avaliados é exercida diretamente sobre sua atividade enzimática, sem redução de sua transcrição. Os resultados deste estudo também serviram como base para estudos da atividade inibitória da DMT e TRY em sistema de co-cultura das células A172 com células mononucleares humanas, onde foi observada redução significativa da atividade enzimática e da proliferação das células tumorais. Em conclusão mostramos a possibilidade de que a via das triptaminas, através de seus metabólitos, possa contribuir com a regulação endógena da via das quinureninas e que o DMT e a TRY deveriam ser avaliados como candidatos a inibidores farmacológicos da enzima IDO e/ou como protótipos para a síntese de novos inibidores. / Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is a tryptophan-degrading enzyme via the kynurenine pathway. Increased IDO expression is largely responsible for the immune tolerance response and can be induced by IFN-γ and lipopolysaccharide (LPS). It is known that IDO participates in the mechanism of tumor immune tolerance and have been reported as a tumor progression marker. Thus, to restore the anti-tumor immunity of the host, IDO inhibition has been considered as a strategy for anticancer therapy. N, N-dimethyltryptamine (DMT) and tryptamine (TRY) are endogenous indolic compounds originated from a parallel route of tryptophan metabolism - the tryptamines route, which occurs mainly in the central nervous system. This study aimed to assess whether DMT and TRY modulate the IDO activity. The results showed inhibitory actions for both compounds and enzyme kinetics revealed Ki = 506µM to DMT and Ki = 156µM to TRY, with inhibitory profiles characteristic of classical non-competitive inhibitors. The inhibitory activity was also observed on the IDO constitutively expressed or induced by IFN-γ in A172 human glioblastom cell line. Using the same line, in parallel group study, we evaluated the influence of DMT and TRY on the IDO gene expression. We conclude that in cells the evaluated compounds inhibitory action is exerted directly on its enzymatic activity without reduction of its transcription. The results of this study also served as the basis for studies of DMT and TRY inhibitory activity in A172 cells with human mononuclear cells co-culture system, in which was observed significant reduction in enzyme activity and tumor cells proliferation. In conclusion we show the possibility that the tryptamines route, through its metabolites, may contribute to quinurenines pathway endogenous regulation and that DMT and TRY should be evaluated as IDO pharmacological inhibitors candidates and / or as prototypes to new inhibitors synthesis.