Thesis (M.Phil.) - University of Queensland, 2005. / Includes bibliography.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sono e imunidade parecem apresentar uma relação de reciprocidade. A ativação do sistema imune altera o padrão de sono e distúrbios do sono podem afetar a função imune. Além disso, é bem descrito que a privação de sono paradoxal (PSP) leva à hiperalgesia e o tratamento com fármacos clássicos, como opióides ou antidepressivos tricíclicos, não é capaz de reverter este quadro. Neste trabalho, avaliamos se a PSP afetaria a resposta inflamatória e a sobrevida em ratos e se o tratamento com um análogo sintético de lipoxinas (ATL-1) seria capaz de reverter a hiperalgesia induzida pela PSP. Todos os protocolos experimentais foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética para o Uso de Animais, da UERJ (CEUA/032/2010). Ratos Wistar machos foram submetidos a 96 h de PSP, induzidas pelo método de plataforma única (PU) ou de múltiplas plataformas modificado (MPM). Após 96 h de PSP os animais foram submetidos ao modelo da bolha de ar ou pleurisia utilizando-se a carragenina como agente flogístico, ou ainda a PSP foi aplicada antes ou após a indução de um modelo de ligação e perfuração do ceco (CLP). Quatro horas após a injeção de carragenina os animais apresentaram um aumento no recrutamento de leucócitos para a cavidade da bolha, porém não houve diferença entre animais PSP e controles. O número total de leucócitos no plasma não se alterou após a injeção de carragenina. Na pleurisia, os animais PSP apresentaram um aumento nos níveis de IL-6, IL-1β e TNF-α no plasma, enquanto apenas IL-1β e IL-6 estavam aumentados no exsudato pleural dos animais que receberam carragenina. O padrão de recrutamento de leucócitos para o local da injúria foi bastante semelhante entre os animais controle e PSP 2 h, 4 h e 24 h após a injeção de carragenina. Houve um aumento progressivo com o tempo, apresentando um pico em 24 h, no entanto, não foi observada diferença significativa na resposta dos grupos PSP. A PSP aplicada antes ou após a indução do CLP reduziu a sobrevida dos animais, mas não alterou o acúmulo de neutrófilos, nos dois protocolos. Quando a PSP foi aplicada antes do CLP, os níveis séricos de IL-6 estavam aumentados nos grupos PSP e PSPCLP, porém quando a PSP foi aplicada após o CLP, ambas IL-6 e IL-1β estavam aumentadas nos grupo PSPCLP. O efeito do tratamento com ATL-1 (10 g/kg, i.v.) na hiperalgesia induzida pela PSP foi determinado através do teste da formalina. O análogo reduziu o número de comportamentos relacionados à dor em animais PSP e controles na fase inflamatória do teste. Nossos resultados demonstraram que a PSP por 96 h aumentou os níveis plasmáticos de citocinas, reduziu a sobrevida dos animais, contudo não foi capaz de alterar o recrutamento de leucócitos frente a um estímulo inflamatório ou infeccioso. O aumento de mediadores inflamatórios observado nesses animais pode estar relacionado à hiperalgesia em animais PSP, uma vez que o tratamento com o ATL-1 reverteu esse efeito, possivelmente através de mecanismos envolvendo sua ação anti-inflamatória. / Sleep and immunity show a reciprocal relationship. Immune system activation alters sleep pattern and sleep disturbances can affect immune function. Moreover, it is well known that paradoxical sleep deprivation (PSD) leads to hyperalgesia and the treatment with classical drugs like opioids or tricyclic antidepressants is not able to reverse this hyperalgesia. In this work we investigated whether PSD could affect inflammatory response and survival in rats and if ATL-1 treatment would be able to reverse the hyperalgesia induced by PSD. All experimental protocols were previously approved by The Animal Care Ethical Committee of UERJ (CEUA/032/2010). Male Wistar rats were submitted to 96 h of PSD by single platform or modified multiple platforms methods. After 96 h of PSD animals were submitted to carrageenan-induced air pouch or pleurisy, or PSD was induced prior or after cecal ligation and puncture model (CLP). Animals presented an increase in leukocyte recruitment to the pouch cavity 4 h after carrageenan injection, however there was no difference between PSD and controls. The number of plasma leukocyte did not change after carrageenan injection. PSD animals submitted to pleurisy showed an increase in IL-6, IL-1β e TNF-α plasma levels, while IL-1β and IL-6 were increased in pleural exsudate of animals that received carrageenan. Leukocyte recruitment pattern to the site of injury was similar between controls and PSD 2 h, 4 h and 24 h after carrageenan injection. There was a progressive increase with time, reaching the maximum point at 24 h, but no differences were observed in PSD groups. PSD induced prior or after CLP decreased animals survival, however no difference was observed on neutrophil accumulation in both protocols. When PSD was induced prior CLP, IL-6 plasma levels were increased in PSD e PSDCLP groups, when PSD was induced after CLP, IL-6 and IL-1β plasma levels were increased in PSDCLP group. The effect of ATL-1 treatment (10 g/kg, i.v.) on hyperalgesia induced by PSD was determined through formalin test. The treatment reduced the number of pain related behaviors in PSD animals and controls on inflammatory phase. Our results show that ATL-1 was able to revert the hyperalgesia induced by PSD possibly through its anti-inflammatory action. Furthermore, PSD for 96 h increased cytokine plasma levels and reduced survival, however it was not able to modify leukocyte recruitment when challenged by an inflammatory or infectious stimulus. However the inflammatory mediators increase observed in PSD animals could be related to hyperalgesia since treatment with ATL-1 reverted this effect, possibly through anti-inflammatory mechanisms.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Sono e imunidade parecem apresentar uma relação de reciprocidade. A ativação do sistema imune altera o padrão de sono e distúrbios do sono podem afetar a função imune. Além disso, é bem descrito que a privação de sono paradoxal (PSP) leva à hiperalgesia e o tratamento com fármacos clássicos, como opióides ou antidepressivos tricíclicos, não é capaz de reverter este quadro. Neste trabalho, avaliamos se a PSP afetaria a resposta inflamatória e a sobrevida em ratos e se o tratamento com um análogo sintético de lipoxinas (ATL-1) seria capaz de reverter a hiperalgesia induzida pela PSP. Todos os protocolos experimentais foram previamente aprovados pelo Comitê de Ética para o Uso de Animais, da UERJ (CEUA/032/2010). Ratos Wistar machos foram submetidos a 96 h de PSP, induzidas pelo método de plataforma única (PU) ou de múltiplas plataformas modificado (MPM). Após 96 h de PSP os animais foram submetidos ao modelo da bolha de ar ou pleurisia utilizando-se a carragenina como agente flogístico, ou ainda a PSP foi aplicada antes ou após a indução de um modelo de ligação e perfuração do ceco (CLP). Quatro horas após a injeção de carragenina os animais apresentaram um aumento no recrutamento de leucócitos para a cavidade da bolha, porém não houve diferença entre animais PSP e controles. O número total de leucócitos no plasma não se alterou após a injeção de carragenina. Na pleurisia, os animais PSP apresentaram um aumento nos níveis de IL-6, IL-1β e TNF-α no plasma, enquanto apenas IL-1β e IL-6 estavam aumentados no exsudato pleural dos animais que receberam carragenina. O padrão de recrutamento de leucócitos para o local da injúria foi bastante semelhante entre os animais controle e PSP 2 h, 4 h e 24 h após a injeção de carragenina. Houve um aumento progressivo com o tempo, apresentando um pico em 24 h, no entanto, não foi observada diferença significativa na resposta dos grupos PSP. A PSP aplicada antes ou após a indução do CLP reduziu a sobrevida dos animais, mas não alterou o acúmulo de neutrófilos, nos dois protocolos. Quando a PSP foi aplicada antes do CLP, os níveis séricos de IL-6 estavam aumentados nos grupos PSP e PSPCLP, porém quando a PSP foi aplicada após o CLP, ambas IL-6 e IL-1β estavam aumentadas nos grupo PSPCLP. O efeito do tratamento com ATL-1 (10 g/kg, i.v.) na hiperalgesia induzida pela PSP foi determinado através do teste da formalina. O análogo reduziu o número de comportamentos relacionados à dor em animais PSP e controles na fase inflamatória do teste. Nossos resultados demonstraram que a PSP por 96 h aumentou os níveis plasmáticos de citocinas, reduziu a sobrevida dos animais, contudo não foi capaz de alterar o recrutamento de leucócitos frente a um estímulo inflamatório ou infeccioso. O aumento de mediadores inflamatórios observado nesses animais pode estar relacionado à hiperalgesia em animais PSP, uma vez que o tratamento com o ATL-1 reverteu esse efeito, possivelmente através de mecanismos envolvendo sua ação anti-inflamatória. / Sleep and immunity show a reciprocal relationship. Immune system activation alters sleep pattern and sleep disturbances can affect immune function. Moreover, it is well known that paradoxical sleep deprivation (PSD) leads to hyperalgesia and the treatment with classical drugs like opioids or tricyclic antidepressants is not able to reverse this hyperalgesia. In this work we investigated whether PSD could affect inflammatory response and survival in rats and if ATL-1 treatment would be able to reverse the hyperalgesia induced by PSD. All experimental protocols were previously approved by The Animal Care Ethical Committee of UERJ (CEUA/032/2010). Male Wistar rats were submitted to 96 h of PSD by single platform or modified multiple platforms methods. After 96 h of PSD animals were submitted to carrageenan-induced air pouch or pleurisy, or PSD was induced prior or after cecal ligation and puncture model (CLP). Animals presented an increase in leukocyte recruitment to the pouch cavity 4 h after carrageenan injection, however there was no difference between PSD and controls. The number of plasma leukocyte did not change after carrageenan injection. PSD animals submitted to pleurisy showed an increase in IL-6, IL-1β e TNF-α plasma levels, while IL-1β and IL-6 were increased in pleural exsudate of animals that received carrageenan. Leukocyte recruitment pattern to the site of injury was similar between controls and PSD 2 h, 4 h and 24 h after carrageenan injection. There was a progressive increase with time, reaching the maximum point at 24 h, but no differences were observed in PSD groups. PSD induced prior or after CLP decreased animals survival, however no difference was observed on neutrophil accumulation in both protocols. When PSD was induced prior CLP, IL-6 plasma levels were increased in PSD e PSDCLP groups, when PSD was induced after CLP, IL-6 and IL-1β plasma levels were increased in PSDCLP group. The effect of ATL-1 treatment (10 g/kg, i.v.) on hyperalgesia induced by PSD was determined through formalin test. The treatment reduced the number of pain related behaviors in PSD animals and controls on inflammatory phase. Our results show that ATL-1 was able to revert the hyperalgesia induced by PSD possibly through its anti-inflammatory action. Furthermore, PSD for 96 h increased cytokine plasma levels and reduced survival, however it was not able to modify leukocyte recruitment when challenged by an inflammatory or infectious stimulus. However the inflammatory mediators increase observed in PSD animals could be related to hyperalgesia since treatment with ATL-1 reverted this effect, possibly through anti-inflammatory mechanisms.

Il processo infiammatorio è un meccanismo di difesa aspecifico innato, che costituisce una risposta protettiva dell’organismo a vari tipi di insulto (infezione, danno tissutale, trauma, stress, malattie autoimmune,). Esso comporta il rilascio in circolo di mediatori pro-infiammatori (es. citochine) and anti-infiammatori (es lipossine ed alcune citochine). Le citochine pro-infiammatorie inducono effetti infiammatori (es. anoressia e febbre) e stimolano la risposta di fase acuta (APR). Invece, le lipossine e le citochine anti-infiammatorie tendono ad attenuare l’infiammazione. Gli scopi di questa ricerca erano due: distinguere i soggetti in base al grado di severità della APR dopo il parto, e dopo stimolazione intramammaria con lipopolisaccaride (LPS) in bovine da latte sottoposte a diversi stress metabolici (NaCl, BHB, EuG e IpoG). I soggetti EuG e BHB hanno mostrato una APR più severa rispetto a IpoG e NaCl. Un ulteriore scopo è stato proposto un indice composto da alcune proteine di fase acuta al fine di stimare i processi infiammatori e le conseguenze epatiche (PICE). Le bovine con PICE più basso prima del parto, avevano più alti livelli plasmatici di citochine pro-infiammatorie e lipossine prima del parto (e mostravano una APR più severa dopo il parto), anche in assenza di sintomi clinici. / Inflammation is the innate, non-specific response of the host to disturbances in his homeostasis caused by infection, tissue injury, stress, trauma, neoplastic growth, immunological disorders. It involves pro- (e.g. cytokines) and anti-inflammatory mediators (e.g. lipoxins, some cytokines). The pro-inflammatory cytokines induce inflammatory effects (e.g. anorexia, fever) and play key roles in the stimulation of acute phase response (APR). The lipoxins and anti-inflammatory cytokines tend to mitigate the inflammation. Two were the aims of this research: to investigate in dairy cows the severity of APR at calving time as well as after intramammary lypopolysaccharide (LPS) administration in cows challenged with hyperinsulinemic hypoglycemic (HypoG, n=4), hyperinsulinemic euglycemic (EuG, n=5), hyperketonemic (BHB, n=4) and control (NaCl, n=6) clamps. Plasma samples were assayed for a wide metabolic and inflammatory profile. With respect to HypoG and NaCl animals, more severe APR was observed in EuG and BHB. A further aim was the proposal of an Index, composed by several acute phase proteins, to estimate Inflammatory Processes and Hepatic Consequences (IPHC). The dairy cows with lower IPHC after calving, had higher plasma levels of pro-inflammatory cytokines and of lipoxins before calving (and showed a stronger APR after calving); this was seen also in absence of clinical symptoms.