A nicotina é um alcalóide extraído da planta do tabaco e age como agonista em neurônios e outras células que expressam receptores nicotínicos. Essa substância é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e mimetizar os efeitos da acetilcolina endógena ao interagir com os diferentes subtipos de receptores. O hipocampo e o cerebelo são regiões encefálicas ricas em receptores nicotínicos como o alfa7 e o alfa42 que estão também envolvidos na progressão de doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, e neuropsiquiátricas, como a esquizofrenia, ambas apresentando um contexto inflamatório. O lipopolissacarídeo (LPS) é um indutor inflamatório que age via receptor toll-4 (TLR-4) ativando, dentre outros, o fator de transcrição NF-capaB. Vários estudos têm demonstrado tanto in vitro quanto in vivo que a exposição crônica à nicotina inibe a resposta imune. Uma vez que o fator de transcrição NF-capaB regula a expressão gênica de diversos fatores que medeiam a plasticidade e o desenvolvimento neuronal e inflamação, nosso objetivo foi avaliar os efeitos da nicotina crônica sobre a via de sinalização induzida pelo LPS. Sendo assim, avaliou-se a translocação nuclear do NF-capaB, a expressão de indutores inflamatórios (TNF, IL-1 e iNOS) e também do receptor TLR-4 tanto no hipocampo quanto no cerebelo. Além disso, foram determinados os níveis plasmáticos das citocinas TNF, IL-1, MIP-1alfa, CINC2alfa/. Nossos resultados mostram que, perifericamente, o LPS induziu a produção das citocinas plasmáticas, mas a nicotina não foi capaz de reverter seus efeitos. Já no cerebelo e no hipocampo, a nicotina crônica (0,1 e 1,0 mg/kg) interferiu significativamente na translocação do NF-capaB induzida pelo LPS, levando inclusive a um bloqueio importante da expressão do mRNA de TNF, IL-1, iNOS no hipocampo, e de IL-1 no cerebelo. Ademais, no hipocampo, a nicotina também interferiu na expressão do receptor TLR-4. A mecamilamina, antagonista heteromérico não-seletivo não foi capaz de reverter os efeitos da nicotina sobre o NF-capaB no hipocampo, mas o fez no cerebelo. Já o antagonista seletivo de receptor alfa 7, metililaconitina, bloqueou a ação da nicotina no hipocampo. / Nicotine is an alkaloid extracted from Tobacco plants, and it acts as an agonist in neurons and other cells that express nicotinic receptors. This substance crosses the blood brain barrier and mimics endogenous acetylcholine in interacting with various receptor subtypes. The hippocampus and cerebellum are brain regions rich in nicotinic receptors including 7, 42 and other subtypes, involved in neurodegenerative and neuropsychiatric disorders, including Alzheimer disease and schizophrenia, respectively, in a neuroinflammatory context. The lipopolysaccharide (LPS) is a known inflammatory inducer that exerts its effects through the Toll-like receptor 4 (TLR-4) and activates the transcription factor NF-capaB. In the present work, we evaluate the effects of chronic nicotine on the nuclear translocation of NF-capaB, on the expression of NF-capaB regulated inflammatory inducers (TNF, IL-1 and iNOS) and on the LPS-induced TLR4 mRNA expression in response to chronic nicotine treatment in hippocampus and cerebellum. In addition, we accessed the production of peripheral cytokines (TNF, IL-1, MIP-1, CINC 2/). Our results demonstrate that LPS induced the production of peripheral cytokines but nicotine treatment did not interfere in their plasma levels. However, in cerebellum and hippocampus, chronic nicotine 1.0 and 0.1 mg/kg interfered in the LPS-induced NF-capaB leading to a deficient mRNA expression of its related genes TNF, IL-1 and iNOS in hippocampus and of IL-1, in cerebellum. Chronic nicotine (0.1 mg/kg, s.c.) significantly interfered in the TLR4 mRNA expression in LPS-challenged animal group in hippocampus. The non-selective heteromeric antagonist mecamylamine (1.0 mg/kg s.c.) reverted the nicotine effects over NF-capaB nuclear translocation in cerebellum, but not in hippocampus. On the other hand, the 7 antagonist methyllycaconitine (MLA) (5.0 mg/kg i.p.) reverted the nicotine effects over NF-capaB in hippocampus but not in cerebellum. Nicotine prevents LPS effects, both in cerebellum and hippocampus, once it reduced significantly the nuclear translocation of NF-capaB and the expression of related pro-inflammatory cytokines. Besides, the nicotinic effects seem to be mainly mediated by heteromeric receptors in cerebellum and through 7 receptors in hippocampus.

Os receptores do tipo Toll (TLRs) são as primeiras proteínas do sistema imune a identificarem distúrbios, reconhecem patógenos como bactérias, fungos e vírus. Como o processo inflamatório possui um importante papel em diversas doenças, os TLRs foram considerados potenciais alvos em estratégias terapêuticas, incluindo o tratamento de câncer. No entanto, o papel dos TLRs permanece ambíguo. Esse estudo teve como objetivos analisar os níveis de expressão dos TLRs presentes em membrana plasmática, TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6) em astrocitomas de diferentes graus de malignidade (grau II-IV), tumor mais prevalente do Sistema Nervoso Central (SNC). Nós demonstramos que a expressão dos TLRs foi mais alta em amostras de astrocitomas comparadas com tecido cerebral não-neoplásico, por qRT-PCR. A expressão gênica e proteica foi observada em células de linhagem de glioblastoma (GBM) U87MG e A172, mostrando sua presença em células tumorais. Foi observada expressão associada entre os heterodímeros TLR1- TLR2. Em GBMs, o subtipo mesenquimal mostrou maior nível de expressão dos TLRs comparados aos subtipos clássico e proneural. Com o objetivo de identificar o papel dos TLRs nas células tumorais, foi selecionado dentre os TLRs o que apresentou maior nível de expressão, o TLR4, e realizamos ensaios funcionais estimulando a U87MG com LPS, um agonista natural para TLR4. A taxa de proliferação da célula tratada com LPS foi similar a não tratada. No entanto, foi observado a ativação do NF-kB após 12hrs do estímulo com LPS. Quando a sinalização do receptor foi inibida por um composto químico (VGX-1027), o nível de proliferação da U87MG decaiu. Adicionalmente, análise in silico revelou uma forte associação dos TLRs hiperexpressos com aumento da expressão de genes relacionados à sinalização do ciclo celular, inflamassoma e ripoptossoma. O que sugere serem os TLRs alvos para complementação do tratamento do câncer / Toll-like receptors (TLRs) are the first to identify disturbances in the immune system, recognizing pathogens such as bacteria, fungi, and viruses. Since the inflammation process plays an important role in several diseases, TLRs have been considered potential therapeutic targets, including treatment for cancer. However, TLRs\' role in cancer remains ambiguous. This study aims to analyze the expression levels of plasmatic cell membrane TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, and TLR6) in different grades (II-IV) of human astrocytoma, the most prevalent tumor of CNS. We demonstrated that TLR expressions were higher in astrocytoma samples compared to non-neoplastic brain tissue, by qRT-PCR. The genes and proteins expressions were observed in U87MG and A172 GBM cell lines, proving their presence in the tumor cells. Associated expressions between the known heterodimers TLR1-TLR2 were found in diffusely infiltrative astrocytoma. In GBM, the mesenchymal subtype showed higher levels of TLR expressions in relation to classical and proneural subtypes. Aiming to indentify the role of TLRs in tumor cells, we chose the highest TLR expressed in GBM cells, the TLR4, and performed functional assays stimulating U87MG-GBM cell line with LPS, a natural agonist for TLR4. The proliferation rate was similar in treated and non-treated cell with LPS. However, NF-kB activation was detected after 12hrs of LPS stimulation. When TLR4 signaling pathway was inhibited by a chemical compound (VGX-1027) a decrease in the proliferation rate was observed. Additionally, in silico analysis revealed a strong association of TLRs upregulation with increased expression level of genes related to cell cycle, inflammasome and ripoptosome pathways, further highlighting TLRs as interesting targets for cancer complementary treatment

As espécies Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa são responsáveis por infecções neonatais hospitalares. Lipopolissacarídeo (LPS) é o principal indutor de respostas inflamatórias. Os objetivos foram avaliar a transferência placentária de IgG reativa ao LPS de K. pneumoniae, E. coli O111, O26 e O6 e P. aeruginosa empregando ELISA para dosar IgG em soro materno e de cordão de 29 neonatos pré-termos e 32 a termo; analisar IgM total e específica no soro materno; e investigar a influência das patologias apresentadas pelas mães na transferência placentária. Concentrações de IgG total foram reduzidas em pré-termos como esperado, porem índices de transferência placentária de IgG total e IgG anti-LPS foram sistematicamente reduzidos quando comparados aos neonatos a termo. Níveis de IgM total e anti-LPS foram equivalentes em mães de ambos os grupos. As patologias das mães influenciaram os níveis de IgM no grupo de mães de pré-termos. Estes resultados indicam uma imunidade adquirida deficiente pelo grupo pré-termo aumentando os riscos de infecção. / Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa species are responsible for neonatal nosocomial infections. Bacterial lipopolysaccharide (LPS) is the major inducer of the inflammatory responses. The aims were to evaluate the placental transfer of IgG reactive to LPS present in K. pneumoniae, in E. coli O111, O26 and O6 and in P. aeruginosa employing ELISA to detect IgG in maternal and cord sera from 29 preterm and 32 term neonates; to analyze total and specific IgM on the mothers sera; and to investigate the influence of the pathologies presented by some mothers in the placental transfer. Total IgG concentrations were reduced in preterm neonates as expected, but placental transfer indexes of total and anti-LPS IgG were systematically reduced when compared with term neonates. Total and anti-LPS IgM levels were equivalent on mothers of both groups. The mothers pathologies influenced only the IgM levels in the preterm mothers group. These results indicate a deficient acquired immunity by the preterm group increasing the risk of infection.

Sepse, a resposta do organismo a uma infecção, está associada a altas taxas de mortalidade. A razão pela qual um mecanismo protetor resulta num quadro clínico fatal permanece inexplicada. Em trabalho prévio nosso grupo demonstrou que exossomos de origem plaquetária são os mais freqüentes em plasma de pacientes com choque séptico e que estes podem induzir apoptose em células musculares lisas vasculares e células endoteliais em cultura. Demonstramos ainda que tais exossomos possuíam uma fonte enzimática de ROS, uma NADPH oxidase cuja atividade poderia estar associada à indução da apoptose (Janiszewski et al., 2004). No presente trabalho, nós buscamos criar um modelo de geração ex vivo de exossomos similares aos encontrados em pacientes sépticos e identificar possíveis vias responsáveis pela liberação destes e seus efeitos. Choque séptico é uma condição relacionada com exposição a lipopolissacarídeo (LPS) e geração de alta quantidade de trombina, TNF e espécies reativas de nitrogênio. Através de citometria de fluxo revelamos que plaquetas humanas expostas ao doador de NO dietilamina-NONOato e ao LPS geraram exossomos similares àqueles encontrados em pacientes com choque séptico, expondo alta quantidade de tetraspaninas CD9, CD63 e CD81 mas pouca fosfatidilserina. Por outro lado, plaquetas expostas à trombina ou TNF liberaram partículas com características claramente distintas, com alta exposição de fosfatidilserina e baixa de tetraspaninas. Assim como os exossomos sépticos, os exossomos obtidos pela exposição de NO e LPS geraram radical superóxido e NO, como demonstrado pela quimioluminescência da lucigenina (5M) e celenterazinina (5M) e pela fluorescência da 4,5-diaminofluoresceína (10mM) e 2,7-diclorofluoresceína (10mM). A análise por Western Blot nos permitiu identificar as subunidades Nox1, Nox2 e p22phox da NADPH oxidase e a isoforma induzível da enzima NO sintase (NOS) nesses exossomos. Como esperado, inibidores da NOS e da NADPH oxidase reduziram significamente os sinais fluorescentes e quimioluminescentes. Em adição, as células endoteliais em cultura expostas aos exossomos gerados por dietilamina-NONOato e LPS sofreram significativo aumento da taxa de apoptose quando comparadas àquelas expostas a exossomos controle. A inibição da NADPH oxidase assim como da NOS reduziu expressivamente tal efeito. Adição de urato (1mM), mostrou efeito aditivo sobre a inibição do sinal fluorescente, assim como redução adicional da taxa apoptótica, sugerindo papel importante do radical peroxinitrito. Nós propomos, assim, que exossomos derivados de plaquetas podem representar papel adicional no já complexo cenário da sinalização vascular redox. Nesse sentido, uma abordagem baseada em exossomos pode fornecer novas ferramentas para o entendimento e até tratamento da disfunção vascular na sepse / Sepsis, the bodys response to infection, is associated with high mortality rates. Why a protective mechanism turns into a deadly clinical picture is a matter of debate, and goes largely unexplained. In previous work we demonstrated that plateled derived exosomes are found in the plasma of septic patients with septic shock and can induce endothelial and vascular smooth muscle cell apoptosis in culture through an enzymatic superoxide source (Janiszewski et al., 2004). In this work we sought to create a model for ex vivo generation of exosomes, and to identify the pathways responsible for ROS release by exosomes and their effects. Septic shock is a condition related to exposure of lipopolysaccharide (LPS), generation of high amounts of thrombin, TNF and nitrogen reactive species. Through flow cytometry we demonstrated that human platelets exposed to the NO-donor diethylamine-NONOate, and to LPS, generated exosomes similar to those found in the blood of septic shock patients, with high exposure of the tetraspanin CD9, CD63, and CD81, but little phosphatidylserine. On the other hand, platelets exposed to thrombin or TNF released particles with clearly distinct characteristics, such as high phosphatidylserine and low tetraspanin. Like the septic exosomes, the exosomes obtained by NO and LPS exposure generated superoxide radical and NO, as disclosed by lucigenin and coelenterazine chemiluminescence and by 4,5-diaminofluorescein and 2,7-dichlorofluorescein fluorescence. Western Blot analysis revealed the presence of Nox1, Nox2 and p22phox NADPH oxidase subunits and the inducible isoform of NO synthase (NOS) in these exosomes. As expected, NOS inhibitors or NADPH oxidase inhibitors significantly reduced the fluorescence and chemiluminescente signals. In addition, endothelial cells exposed to NO or LPS generated exosomes underwent apoptotic death, while control exosomes had no effects on apoptosis. NADPH oxidase as well as NOS inhibition significantly reduced apoptosis rates. Concomitant generation of NO and superoxide suggests biological effects of the highly reactive radical peroxynitrite. In fact, the peroxynitrite scavenger urate (1 mM) showed an additive effect on fluorescent signal inhibition, as well as on endothelial apoptosis rate reduction. We thus propose that platelet-derived exosomes may be another class of actors in the complex play known as vascular redox signaling. In this sense, an exosome-based approach can provide novel tools for further understanding and even treating vascular dysfunction related to sepsis

INTRODUÇÃO: O receptor tipo Toll 4 (TLR4) pertencente a uma família de receptores do sistema imune inato, reconhece o padrão molecular de lipopolissacarídeos (LPS), expressos por bactérias Gram negativas. Sua cascata de sinalização, nas células apresentadoras de antígeno, ocorre por duas vias principais: MyD88-dependente, que resulta na ativação de NF-B e na expressão de genes de resposta inflamatória e MyD88-independente, responsável pela ativação dos fatores IRF3 e IRF7, culminando na síntese de interferons e , envolvidos na resposta anti-viral e anti-bacteriana. Células não-imunes, de diversos tecidos, também expressam TLR4, incluindo células pancreáticas murinas e humanas. Devido ao seu papel nos processos inflamatórios, os TLR estão implicados em doenças crônicas como obesidade e diabetes. Estudo anterior do grupo identificou TLR4 como uma molécula que ativa sinais inflamatórios e provoca alterações na homeostase das células . Neste trabalho, investigamos qual via é ativada por LPS e quais os efeitos da expressão do TLR4 na viabilidade celular e na produção de insulina em células murinas. MÉTODOS: Células MIN6 (linhagem celular de insulinoma de camundongo) foram cultivadas em condições de hipo (2,8mM glicose), normo (5,6mM glicose) e hiperglicemia (11,2mM glicose), por 4 dias. Após esse período, foi adicionado LPS (50 ng/mL) por 48h e foram feitas análises por PCR em tempo real, Western Blot, ELISA e citometria de fluxo. RESULTADOS: Os resultados confirmam o aumento de TLR4 em células em condições de hiperglicemia e a via de sinalização ativada por LPS é a via MyD88-dependente, envolvida na produção de citocinas pró-inflamatórias. A via de indução de intérferons tipo 1 está ausente nestas células. Além disso, TLR4 ativado por LPS aumentou secreção de insulina em resposta a glicose, mas não induziu a morte celular. CONCLUSÃO: A expressão de TLR4 em células pancreáticas murinas é induzida em resposta ao aumento da glicemia, constituindo um novo elo entre a agressão à célula causada por altos níveis de glicose e a alteração da função celular induzida por LPS / INTRODUCTION: Toll-like receptor 4 (TLR4) belongs to a family of innate immunity receptors and recognizes the molecular pattern present in lipopolysaccharides (LPS), typical of Gram-negative bacteria. There are two TLR4 signaling pathways, typically in antigen-presenting cells: one is MyD88-dependent, activating NF-kB transcription factor and triggering inflammatory cytokine production and the other is MyD88-independent, leading to activation of IRF3 and IRF-7 and production of interferons e , involved in antiviral and antibacterial immune responses. Non-immune cells in several tissues also express TLR4, including human and murine pancreatic cells. Due to their role in inflammatory processes, TLRs have been implicated in chronic diseases like obesity and diabetes. Our previous study identified TLR4 as a molecule which activates inflammatory signals and induces changes in cell homeostasis. In this study, we investigated which of the TLR4 pathways is activated by LPS and the effects of glucose levels on cell viability and insulin production in a mouse insulinoma cell line. METHODS: MIN6 cells were maintained in low (2,8mM), normal (5,6mM) and high (11,2mM) glucose levels for 4 days, and then incubated with LPS (50 ng/mL) for 48 hours. Analyses were done by real-time PCR, Western Blot, ELISA and flow cytometry. RESULTS: Analysis confirmed increase in TLR4 gene expression in hyperglycemic conditions and showed that the signaling pathway activated by LPS is MyD88-dependent. The interferon induction pathway is absent in these cells. Furthermore, upon activation by LPS, TLR4 impacts on insulin secretion in response to glucose, but without triggering cell death. CONCLUSION: We conclude that TLR4 expression in mouse pancreatic cells is induced in response to increased glucose levels, constituting a new link in the chain of events leading to cell stress caused by high glucose levels with concomitant changes in cell function induced by LPS

Sepse é a resposta inflamatória sistêmica decorrente de infecção grave, com alto índice de mortalidade, tornando-se um grave problema de saúde pública. Apesar dos inúmeros estudos realizados em busca de alternativas terapêuticas, o entendimento acerca dos mecanismos envolvidos na doença permanece restrito. A interação entre o metabolismo lipídico e a resposta inflamatória tem sido intensamente investigada. Neste estudo, avaliou-se a influência da proteína de transferência de colesterol esterificado (CETP) - glicoproteína plasmática que promove a transferência de lípides entre lipoproteínas - na resposta inflamatória. Inicialmente, foram comparados camundongos transgênicos para CETP humana (CETP) e controles irmãos não transgênicos (WT) submetidos ao modelo de sepse polimicrobiana de ligadura e perfuração do ceco (CLP), avaliando a taxa de sobrevida e o perfil inflamatório entre os grupos. Em seguida, a resposta inflamatória em macrófagos de peritônio de camundongos estimulados com LPS na ausência ou presença da CETP exógena (CETP humana recombinante) e endógena (macrófagos de animais CETP) foi analisada. Verificou-se que camundongos CETP apresentaram maior taxa de sobrevida, maior migração de linfócitos para o foco infeccioso, menores concentrações plasmáticas de IL-6 e menor expressão proteica do receptor Toll-like 4 (TLR4) e da enzima aciloxiacilo hidrolase (AOAH) no fígado, comparados aos WT. Nos macrófagos, observou-se que a presença da CETP recombinante foi capaz de se ligar ao LPS, pela análise da microscopia confocal, e, em cultura, reduziu de forma dose dependente a captação de LPS, a expressão de TLR4, a ativação do NF-kB (p65) e a secreção de IL-6 para o sobrenadante do cultivo celular. Os dados obtidos com os macrófagos de animais CETP corroboraram, em parte, os encontrados com a utilização da CETP exógena. Houve redução da captação de LPS e da ativação do NF-kB (p65), sem alteração na expressão de TLR4 e secreção de IL-6. Entretanto, apresentaram redução das concentrações de TNF-alfa celular e no sobrenadante de cultura. Dessa maneira, foi possível concluir que a CETP atua como agente modulador da resposta inflamatória induzida pela CLP e em macrófagos estimulados pelo LPS. Esses achados devem ser considerados nas doenças inflamatórias e nos futuros estudos relacionados à inibição da CETP, além de estabelecer novas perspectivas de tratamento da sepse / Sepsis is a systemic inflammatory response due to serious infection with high mortality rate, which has become a serious problem for public health. Despite numerous studies seeking for therapeutic alternatives, the understanding of the mechanisms involved in this disease remains limited. The interaction between lipid metabolism and inflammatory response has been intensively investigated. In the present study it was evaluated the influence of CETP (cholesteryl ester transfer protein) - plasma glycoprotein that promotes the transfer of lipids between lipoprotein - in the inflammatory response. Initially transgenic mice for human CETP (CETP) were compared to non transgenic control mice (WT) after polymicrobial sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), to determine survival rate and the inflammatory profile between groups. Then, macrophages isolated from peritoneal cavity stimulated with LPS in the presence or absence of exogenous CETP (recombinant human CETP) and endogenous CETP (macrophages from CETP mice) were analyzed. It was found that CETP mice showed a higher survival rate, a greater lymphocyte migration to infectious focus, a lower IL-6 plasma concentration and a decrease in Toll-like receptor 4 (TLR4) and acyloxyacyl hydrolase enzyme (AOAH) protein expression in the liver in comparison to WT mice. In macrophages, recombinant CETP was able to bind to LPS, by confocal microscopy analysis and in cell culture, it was observed that in the presence of the recombinant CETP macrophages presented decreased in LPS uptake, TLR4 expression, NF-kB activation (p65) and IL-6 secretion into the cell culture medium. Furthermore, the results with macrophages from animals CETP corroborate partly with what was found in the exogenous experiments. LPS uptake and NF-kB activation (p65) were reduced, but no difference regarding the expression of TLR4, nor the IL-6 secretion to the cell culture medium. However, the CETP group also showed reduced levels of TNF-alfa both in macrophages and in the culture supernatant. Thus, we conclude that CETP acts as modulator of the inflammatory response induced by CLP and in the macrophages stimulated by LPS. In addition, new therapeutic perspectives could be established

Sepse é uma resposta inflamatória inapropriada desencadeada pela presença de bactérias e/ou produtos bacterianos como lipopolissacarídeos (LPS). A sepse grave e o choque séptico estão associados a taxas de mortalidade de 40 a 60%. A falência respiratória está entre as mais frequentes complicações da sepse grave, ocorrendo em quase 80% dos casos. Cerca de 40% dos pacientes com sepse desenvolvem a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), caracterizada principalmente pela alteração da função respiratória, surgimento de edema intersticial pulmonar e deposição de colágeno nos pulmões. Embora a reposição volêmica seja normalmente utilizada em pacientes sépticos, não há consenso quanto ao volume a ser administrado, sendo atualmente recomendada a utilização de pequenos volumes. Neste contexto, a solução salina hipertônica (NaCl 7,5%, SH) tem sido apresentada como um potencial agente terapêutico. Visando contribuir para o conhecimento dos benefícios da solução salina hipertônica (SH) na sepse, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação do tratamento precoce e tardio com solução hipertônica no pulmão de ratos endotoxêmicos. Ratos Wistar foram separados em 4 grupos (n=10): CTL (sem nenhum insulto ou tratamento); LPS (injetados com LPS 10mg/Kg i.p); HIPER (animais que receberam tratamento com solução hipertônica 7,5% NaCl i.p na dose de 4ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS) e SALINA ((animais que receberam tratamento com solução salina 0,9% NaCl i.p na dose de 34ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS). Foram avaliados a mortalidade, e após 24 horas o edema e a mecânica pulmonar, os colágenos tipo I e tipo III, a expressão e atividade da MMP-9, a expressão de FAK e a síntese de óxido nítrico (NO). Nossos resultados mostraram que o tratamento precoce com solução hipertônica evitou a morte dos animais endotoxêmicos. Nenhum dos tratamentos modulou os mediadores inflamatórios. O tratamento precoce com solução hipertônica diminuiu a síntese de iNOS e nitrito, a expressão e atividade de MMP-9 e de FAK, junto com a deposição de colágeno tipo I evitando a substituição do colágeno III. Observamos melhora dos parâmetros de mecânica respiratória. O tratamento tardio com solução hipertônica não apresentou os mesmos resultados promissores observados no tratamento precoce, sugerindo que o tempo de administração da hipertônica é de grande importância para obtenção de seus efeitos terapêuticos / Sepsis syndrome is caused by inappropriate immune activation due to bacteria and bacterial components released during infection. The respiratory failure is among the most frequent complication of severe sepsis, occurring in almost 80% of the cases. About 40% of septic patients develop acute respiratory distress syndrome (ARDS) which is characterized mainly by the change of respiratory function, interstitial lung edema and fibronectin and collagen deposition in the lung. Fluid resuscitation is normally used in the management of patients with severe sepsis and septic shock. Hypertonic saline solution (HS, NaCl 7,5%) has shown to modulates immune function and decrease pulmonary injury triggered by endotoxemic shock. Our objective was to investigate the effects of early and later HS treatment on the mechanism involved in pulmonary injury, in an experimental model of endotoxemic shock. Wistar rats received lipopolysaccharide - LPS (10mg/kg i.p.) and volume i.v. after 15 minutes (early) or 1,5 hours (later). The animals were assigned in four groups (n=10): control group (not subjected to LPS); LPS group (injected with LPS 10mg/kg i.p); HS group (treated with hypertonic saline, 4 mL/Kg i.v. after LPS) and NS group (treated with normal saline, 34 mL/kg i.v. after LPS). We evaluated mortality and at 24h after treatment, pulmonary edema and mechanics, type I and type III collagen expression, metalloproteinase 9 expression and activity, focal adhesion kinase (FAK) and nitric oxide (NO) synthesis were measured. In the early treatment NS increased pulmonary resistance and elastance, compared to other groups. HS inhibited collagen expression compared to LPS and NS groups and prevented pulmonary injury by decreasing MMP-9 activity in tissue. Expression of FAK was decreased in HS groups compared to LPS and NS groups. NO expression was decreased in HS group, compared to LPS and NS groups. The later treatment with HS did not showed improvement of previous parameters increasing mortality and pulmonary injury. We concluded that HS treatment of endotoxemic shock at the earliest possible time point maximizes its efficacy in preventing pulmonary injury probably acting on nitric oxide-induced FAK activation pathway, which could modulate the collagen deposition in pulmonary tissue, and consequently decrease the progression of pulmonary fibrosis. Later treatment with HS decreased beneficial effects of hypertonic saline observed in early infusion, showed the importance of timing in the result of fluid therapy

Sepse é uma resposta inflamatória inapropriada desencadeada pela presença de bactérias e/ou produtos bacterianos como lipopolissacarídeos (LPS). A sepse grave e o choque séptico estão associados a taxas de mortalidade de 40 a 60%. A falência respiratória está entre as mais frequentes complicações da sepse grave, ocorrendo em quase 80% dos casos. Cerca de 40% dos pacientes com sepse desenvolvem a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), caracterizada principalmente pela alteração da função respiratória, surgimento de edema intersticial pulmonar e deposição de colágeno nos pulmões. Embora a reposição volêmica seja normalmente utilizada em pacientes sépticos, não há consenso quanto ao volume a ser administrado, sendo atualmente recomendada a utilização de pequenos volumes. Neste contexto, a solução salina hipertônica (NaCl 7,5%, SH) tem sido apresentada como um potencial agente terapêutico. Visando contribuir para o conhecimento dos benefícios da solução salina hipertônica (SH) na sepse, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação do tratamento precoce e tardio com solução hipertônica no pulmão de ratos endotoxêmicos. Ratos Wistar foram separados em 4 grupos (n=10): CTL (sem nenhum insulto ou tratamento); LPS (injetados com LPS 10mg/Kg i.p); HIPER (animais que receberam tratamento com solução hipertônica 7,5% NaCl i.p na dose de 4ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS) e SALINA ((animais que receberam tratamento com solução salina 0,9% NaCl i.p na dose de 34ml/Kg 15 min. ou 1,5 horas após injeção de LPS). Foram avaliados a mortalidade, e após 24 horas o edema e a mecânica pulmonar, os colágenos tipo I e tipo III, a expressão e atividade da MMP-9, a expressão de FAK e a síntese de óxido nítrico (NO). Nossos resultados mostraram que o tratamento precoce com solução hipertônica evitou a morte dos animais endotoxêmicos. Nenhum dos tratamentos modulou os mediadores inflamatórios. O tratamento precoce com solução hipertônica diminuiu a síntese de iNOS e nitrito, a expressão e atividade de MMP-9 e de FAK, junto com a deposição de colágeno tipo I evitando a substituição do colágeno III. Observamos melhora dos parâmetros de mecânica respiratória. O tratamento tardio com solução hipertônica não apresentou os mesmos resultados promissores observados no tratamento precoce, sugerindo que o tempo de administração da hipertônica é de grande importância para obtenção de seus efeitos terapêuticos / Sepsis syndrome is caused by inappropriate immune activation due to bacteria and bacterial components released during infection. The respiratory failure is among the most frequent complication of severe sepsis, occurring in almost 80% of the cases. About 40% of septic patients develop acute respiratory distress syndrome (ARDS) which is characterized mainly by the change of respiratory function, interstitial lung edema and fibronectin and collagen deposition in the lung. Fluid resuscitation is normally used in the management of patients with severe sepsis and septic shock. Hypertonic saline solution (HS, NaCl 7,5%) has shown to modulates immune function and decrease pulmonary injury triggered by endotoxemic shock. Our objective was to investigate the effects of early and later HS treatment on the mechanism involved in pulmonary injury, in an experimental model of endotoxemic shock. Wistar rats received lipopolysaccharide - LPS (10mg/kg i.p.) and volume i.v. after 15 minutes (early) or 1,5 hours (later). The animals were assigned in four groups (n=10): control group (not subjected to LPS); LPS group (injected with LPS 10mg/kg i.p); HS group (treated with hypertonic saline, 4 mL/Kg i.v. after LPS) and NS group (treated with normal saline, 34 mL/kg i.v. after LPS). We evaluated mortality and at 24h after treatment, pulmonary edema and mechanics, type I and type III collagen expression, metalloproteinase 9 expression and activity, focal adhesion kinase (FAK) and nitric oxide (NO) synthesis were measured. In the early treatment NS increased pulmonary resistance and elastance, compared to other groups. HS inhibited collagen expression compared to LPS and NS groups and prevented pulmonary injury by decreasing MMP-9 activity in tissue. Expression of FAK was decreased in HS groups compared to LPS and NS groups. NO expression was decreased in HS group, compared to LPS and NS groups. The later treatment with HS did not showed improvement of previous parameters increasing mortality and pulmonary injury. We concluded that HS treatment of endotoxemic shock at the earliest possible time point maximizes its efficacy in preventing pulmonary injury probably acting on nitric oxide-induced FAK activation pathway, which could modulate the collagen deposition in pulmonary tissue, and consequently decrease the progression of pulmonary fibrosis. Later treatment with HS decreased beneficial effects of hypertonic saline observed in early infusion, showed the importance of timing in the result of fluid therapy

Sepse, a resposta do organismo a uma infecção, está associada a altas taxas de mortalidade. A razão pela qual um mecanismo protetor resulta num quadro clínico fatal permanece inexplicada. Em trabalho prévio nosso grupo demonstrou que exossomos de origem plaquetária são os mais freqüentes em plasma de pacientes com choque séptico e que estes podem induzir apoptose em células musculares lisas vasculares e células endoteliais em cultura. Demonstramos ainda que tais exossomos possuíam uma fonte enzimática de ROS, uma NADPH oxidase cuja atividade poderia estar associada à indução da apoptose (Janiszewski et al., 2004). No presente trabalho, nós buscamos criar um modelo de geração ex vivo de exossomos similares aos encontrados em pacientes sépticos e identificar possíveis vias responsáveis pela liberação destes e seus efeitos. Choque séptico é uma condição relacionada com exposição a lipopolissacarídeo (LPS) e geração de alta quantidade de trombina, TNF e espécies reativas de nitrogênio. Através de citometria de fluxo revelamos que plaquetas humanas expostas ao doador de NO dietilamina-NONOato e ao LPS geraram exossomos similares àqueles encontrados em pacientes com choque séptico, expondo alta quantidade de tetraspaninas CD9, CD63 e CD81 mas pouca fosfatidilserina. Por outro lado, plaquetas expostas à trombina ou TNF liberaram partículas com características claramente distintas, com alta exposição de fosfatidilserina e baixa de tetraspaninas. Assim como os exossomos sépticos, os exossomos obtidos pela exposição de NO e LPS geraram radical superóxido e NO, como demonstrado pela quimioluminescência da lucigenina (5M) e celenterazinina (5M) e pela fluorescência da 4,5-diaminofluoresceína (10mM) e 2,7-diclorofluoresceína (10mM). A análise por Western Blot nos permitiu identificar as subunidades Nox1, Nox2 e p22phox da NADPH oxidase e a isoforma induzível da enzima NO sintase (NOS) nesses exossomos. Como esperado, inibidores da NOS e da NADPH oxidase reduziram significamente os sinais fluorescentes e quimioluminescentes. Em adição, as células endoteliais em cultura expostas aos exossomos gerados por dietilamina-NONOato e LPS sofreram significativo aumento da taxa de apoptose quando comparadas àquelas expostas a exossomos controle. A inibição da NADPH oxidase assim como da NOS reduziu expressivamente tal efeito. Adição de urato (1mM), mostrou efeito aditivo sobre a inibição do sinal fluorescente, assim como redução adicional da taxa apoptótica, sugerindo papel importante do radical peroxinitrito. Nós propomos, assim, que exossomos derivados de plaquetas podem representar papel adicional no já complexo cenário da sinalização vascular redox. Nesse sentido, uma abordagem baseada em exossomos pode fornecer novas ferramentas para o entendimento e até tratamento da disfunção vascular na sepse / Sepsis, the bodys response to infection, is associated with high mortality rates. Why a protective mechanism turns into a deadly clinical picture is a matter of debate, and goes largely unexplained. In previous work we demonstrated that plateled derived exosomes are found in the plasma of septic patients with septic shock and can induce endothelial and vascular smooth muscle cell apoptosis in culture through an enzymatic superoxide source (Janiszewski et al., 2004). In this work we sought to create a model for ex vivo generation of exosomes, and to identify the pathways responsible for ROS release by exosomes and their effects. Septic shock is a condition related to exposure of lipopolysaccharide (LPS), generation of high amounts of thrombin, TNF and nitrogen reactive species. Through flow cytometry we demonstrated that human platelets exposed to the NO-donor diethylamine-NONOate, and to LPS, generated exosomes similar to those found in the blood of septic shock patients, with high exposure of the tetraspanin CD9, CD63, and CD81, but little phosphatidylserine. On the other hand, platelets exposed to thrombin or TNF released particles with clearly distinct characteristics, such as high phosphatidylserine and low tetraspanin. Like the septic exosomes, the exosomes obtained by NO and LPS exposure generated superoxide radical and NO, as disclosed by lucigenin and coelenterazine chemiluminescence and by 4,5-diaminofluorescein and 2,7-dichlorofluorescein fluorescence. Western Blot analysis revealed the presence of Nox1, Nox2 and p22phox NADPH oxidase subunits and the inducible isoform of NO synthase (NOS) in these exosomes. As expected, NOS inhibitors or NADPH oxidase inhibitors significantly reduced the fluorescence and chemiluminescente signals. In addition, endothelial cells exposed to NO or LPS generated exosomes underwent apoptotic death, while control exosomes had no effects on apoptosis. NADPH oxidase as well as NOS inhibition significantly reduced apoptosis rates. Concomitant generation of NO and superoxide suggests biological effects of the highly reactive radical peroxynitrite. In fact, the peroxynitrite scavenger urate (1 mM) showed an additive effect on fluorescent signal inhibition, as well as on endothelial apoptosis rate reduction. We thus propose that platelet-derived exosomes may be another class of actors in the complex play known as vascular redox signaling. In this sense, an exosome-based approach can provide novel tools for further understanding and even treating vascular dysfunction related to sepsis

Sepse é a resposta inflamatória sistêmica decorrente de infecção grave, com alto índice de mortalidade, tornando-se um grave problema de saúde pública. Apesar dos inúmeros estudos realizados em busca de alternativas terapêuticas, o entendimento acerca dos mecanismos envolvidos na doença permanece restrito. A interação entre o metabolismo lipídico e a resposta inflamatória tem sido intensamente investigada. Neste estudo, avaliou-se a influência da proteína de transferência de colesterol esterificado (CETP) - glicoproteína plasmática que promove a transferência de lípides entre lipoproteínas - na resposta inflamatória. Inicialmente, foram comparados camundongos transgênicos para CETP humana (CETP) e controles irmãos não transgênicos (WT) submetidos ao modelo de sepse polimicrobiana de ligadura e perfuração do ceco (CLP), avaliando a taxa de sobrevida e o perfil inflamatório entre os grupos. Em seguida, a resposta inflamatória em macrófagos de peritônio de camundongos estimulados com LPS na ausência ou presença da CETP exógena (CETP humana recombinante) e endógena (macrófagos de animais CETP) foi analisada. Verificou-se que camundongos CETP apresentaram maior taxa de sobrevida, maior migração de linfócitos para o foco infeccioso, menores concentrações plasmáticas de IL-6 e menor expressão proteica do receptor Toll-like 4 (TLR4) e da enzima aciloxiacilo hidrolase (AOAH) no fígado, comparados aos WT. Nos macrófagos, observou-se que a presença da CETP recombinante foi capaz de se ligar ao LPS, pela análise da microscopia confocal, e, em cultura, reduziu de forma dose dependente a captação de LPS, a expressão de TLR4, a ativação do NF-kB (p65) e a secreção de IL-6 para o sobrenadante do cultivo celular. Os dados obtidos com os macrófagos de animais CETP corroboraram, em parte, os encontrados com a utilização da CETP exógena. Houve redução da captação de LPS e da ativação do NF-kB (p65), sem alteração na expressão de TLR4 e secreção de IL-6. Entretanto, apresentaram redução das concentrações de TNF-alfa celular e no sobrenadante de cultura. Dessa maneira, foi possível concluir que a CETP atua como agente modulador da resposta inflamatória induzida pela CLP e em macrófagos estimulados pelo LPS. Esses achados devem ser considerados nas doenças inflamatórias e nos futuros estudos relacionados à inibição da CETP, além de estabelecer novas perspectivas de tratamento da sepse / Sepsis is a systemic inflammatory response due to serious infection with high mortality rate, which has become a serious problem for public health. Despite numerous studies seeking for therapeutic alternatives, the understanding of the mechanisms involved in this disease remains limited. The interaction between lipid metabolism and inflammatory response has been intensively investigated. In the present study it was evaluated the influence of CETP (cholesteryl ester transfer protein) - plasma glycoprotein that promotes the transfer of lipids between lipoprotein - in the inflammatory response. Initially transgenic mice for human CETP (CETP) were compared to non transgenic control mice (WT) after polymicrobial sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), to determine survival rate and the inflammatory profile between groups. Then, macrophages isolated from peritoneal cavity stimulated with LPS in the presence or absence of exogenous CETP (recombinant human CETP) and endogenous CETP (macrophages from CETP mice) were analyzed. It was found that CETP mice showed a higher survival rate, a greater lymphocyte migration to infectious focus, a lower IL-6 plasma concentration and a decrease in Toll-like receptor 4 (TLR4) and acyloxyacyl hydrolase enzyme (AOAH) protein expression in the liver in comparison to WT mice. In macrophages, recombinant CETP was able to bind to LPS, by confocal microscopy analysis and in cell culture, it was observed that in the presence of the recombinant CETP macrophages presented decreased in LPS uptake, TLR4 expression, NF-kB activation (p65) and IL-6 secretion into the cell culture medium. Furthermore, the results with macrophages from animals CETP corroborate partly with what was found in the exogenous experiments. LPS uptake and NF-kB activation (p65) were reduced, but no difference regarding the expression of TLR4, nor the IL-6 secretion to the cell culture medium. However, the CETP group also showed reduced levels of TNF-alfa both in macrophages and in the culture supernatant. Thus, we conclude that CETP acts as modulator of the inflammatory response induced by CLP and in the macrophages stimulated by LPS. In addition, new therapeutic perspectives could be established