A tuberculose (TB) transmitida pelo Mycobacterium tuberculosis está entre as doenças que mais matam no mundo. O excesso de inflamação é deletério na TB e está presente em quadros de comorbidade. Nossa hipótese de estudo foi fundamentada em dados da literatura que mostram: 1- a obesidade pode agravar o desenvolvimento de infecções no trato respiratório; 2- a obesidade induz inflamação sistêmica de baixo grau; 3- nos países de baixa e média renda, onde são notificados o maior número de casos de tuberculose, desnutrição e obesidade coexistem, atualmente. Nosso objetivo foi investigar se a inflamação decorrente de alimentação com dieta hiperlipídica acentuava a inflamação pulmonar dependente do eixo IL-1/IL-1R (IL-1 Receptor) na tuberculose experimental. Nossa hipótese foi embasada no fato de que o eixo IL-1/IL-1R participa da inflamação decorrente da obesidade e confere proteção contra a tuberculose experimental. Porém, a ativação excessiva do IL-1R pode causar imunopatologia na tuberculose. Resultados prévios do laboratório mostram que a obesidade induzida por dieta hiperlipídica (HFD - High Fat Diet) acentua a inflamação pulmonar e a suscetibilidade à infecção. Os resultados mostram que na ausência do receptor para IL-1 (IL-1R-/-) ou na ausência de IL-1? (IL-1?-/-), camundongos alimentados com HFD tiveram aumento de peso corporal, aumento de peso dos tecidos adiposos, hipertrofia dos adipócitos e hiperglicemia quando comparados aos respectivos grupos IL-1R-/- ou IL-1?-/- alimentados com dieta padrão (LFD - Low Fat Diet). A ausência do receptor para IL-1 (IL-1R-/-) em animais obesos reduziu a inflamação pulmonar, e a frequência de neutrófilos e de células CD4+IL-17+, porém não afetou a suscetibilidade à infecção quando comparados ao grupo WT (Wild Type) obeso. Sabendo que o IL-1R interage com IL-1? e com IL-1?, mostramos que o tratamento com anticorpo contra IL-1? reduziu a inflamação pulmonar e aumentou a resistência dos animais obesos comparados aos animais obesos que não foram tratados. Entretanto, animais deficientes para IL-1? tiveram exacerbação da inflamação pulmonar, acompanhada de redução de células CD4+IL-17+ e foram mais suscetíveis à infecção do que os animais WT obesos. Do contrário, o tratamento de animais IL-1?-/- obesos com IL-1? recombinante reduziu a inflamação, aumentou as células CD4+IL-17+ e a resistência à infecção. Em síntese, os resultados mostram que na comorbidade obesidade e tuberculose, o eixo IL-1/IL-1R participa da indução da inflamação pulmonar, sendo a IL- 1? associada com aumento da inflamação e da suscetibilidade, e a IL-1? com redução da inflamação e com resistência à infecção por M. tuberculosis / Tuberculosis (TB) transmitted by Mycobacterium tuberculosis is among the most deadly diseases in the world. Excess inflammation is deleterious in TB and is present in comorbidities. Our hypothesis was based on data from the literature that show: 1- obesity can aggravate the development of infections in the respiratory tract; 2- obesity induces low-grade systemic inflammation; 3- in low- and middle-income countries, where they are reported the highest number of cases of tuberculosis, malnutrition and obesity coexist, currently. Our objective was to investigate whether inflammation due to hyperlipidic diet accentuated the IL-1/IL-1R (IL-1 Receptor) axis dependent pulmonary inflammation in experimental tuberculosis. Our hypothesis was based on the fact that the IL-1/IL-1R axis participates in inflammation due to obesity and also provides protection against experimental tuberculosis. However, excessive activation of IL-1R may cause immunopathology in tuberculosis. Previous laboratory results show that obesity induced by a high-fat diet (HFD) accentuates pulmonary inflammation and susceptibility to infection. The results of the present study show that in the absence of the IL-1 receptor (IL-1R-/-) or in the absence of IL-1? (IL-1?-/-), HFD- weight gain of adipose tissues, adipocyte hypertrophy and hyperglycemia when compared to the respective IL-1R-/- or IL-1?-/- groups fed with standard diet (LFD). The absence of the IL-1 (IL-1R-/-) receptor in obese animals reduced lung inflammation, and the frequency of neutrophils and CD4+ IL-17+ cells, but did not affect the susceptibility to infection when compared to the group WT (Wild Type) obese. Knowing that IL-1R interacts with IL-1? and IL-1?, we show that IL-1? antibody treatment reduced lung inflammation and increased the resistance of obese animals compared to obese animals that were not treated. However, IL-1? deficient animals had an exacerbation of lung inflammation, accompanied by a reduction of CD4+ IL-17+ cells and were more susceptible to infection than obese WT animals. Otherwise, treatment of obese IL-1?-/- animals with recombinant IL-1? reduced inflammation, increased CD4+ IL-17+ cells and resistance to infection. In summary, the results show that in the comorbidity obesity and tuberculosis, the IL-1/IL-1R axis participates in the induction of pulmonary inflammation, IL-1? is associated with increased inflammation and susceptibility, and IL-1? with reduced inflammation and resistance to M. tuberculosis infection

A tuberculose (TB) transmitida pelo Mycobacterium tuberculosis está entre as doenças que mais matam no mundo. O excesso de inflamação é deletério na TB e está presente em quadros de comorbidade. Nossa hipótese de estudo foi fundamentada em dados da literatura que mostram: 1- a obesidade pode agravar o desenvolvimento de infecções no trato respiratório; 2- a obesidade induz inflamação sistêmica de baixo grau; 3- nos países de baixa e média renda, onde são notificados o maior número de casos de tuberculose, desnutrição e obesidade coexistem, atualmente. Nosso objetivo foi investigar se a inflamação decorrente de alimentação com dieta hiperlipídica acentuava a inflamação pulmonar dependente do eixo IL-1/IL-1R (IL-1 Receptor) na tuberculose experimental. Nossa hipótese foi embasada no fato de que o eixo IL-1/IL-1R participa da inflamação decorrente da obesidade e confere proteção contra a tuberculose experimental. Porém, a ativação excessiva do IL-1R pode causar imunopatologia na tuberculose. Resultados prévios do laboratório mostram que a obesidade induzida por dieta hiperlipídica (HFD - High Fat Diet) acentua a inflamação pulmonar e a suscetibilidade à infecção. Os resultados mostram que na ausência do receptor para IL-1 (IL-1R-/-) ou na ausência de IL-1? (IL-1?-/-), camundongos alimentados com HFD tiveram aumento de peso corporal, aumento de peso dos tecidos adiposos, hipertrofia dos adipócitos e hiperglicemia quando comparados aos respectivos grupos IL-1R-/- ou IL-1?-/- alimentados com dieta padrão (LFD - Low Fat Diet). A ausência do receptor para IL-1 (IL-1R-/-) em animais obesos reduziu a inflamação pulmonar, e a frequência de neutrófilos e de células CD4+IL-17+, porém não afetou a suscetibilidade à infecção quando comparados ao grupo WT (Wild Type) obeso. Sabendo que o IL-1R interage com IL-1? e com IL-1?, mostramos que o tratamento com anticorpo contra IL-1? reduziu a inflamação pulmonar e aumentou a resistência dos animais obesos comparados aos animais obesos que não foram tratados. Entretanto, animais deficientes para IL-1? tiveram exacerbação da inflamação pulmonar, acompanhada de redução de células CD4+IL-17+ e foram mais suscetíveis à infecção do que os animais WT obesos. Do contrário, o tratamento de animais IL-1?-/- obesos com IL-1? recombinante reduziu a inflamação, aumentou as células CD4+IL-17+ e a resistência à infecção. Em síntese, os resultados mostram que na comorbidade obesidade e tuberculose, o eixo IL-1/IL-1R participa da indução da inflamação pulmonar, sendo a IL- 1? associada com aumento da inflamação e da suscetibilidade, e a IL-1? com redução da inflamação e com resistência à infecção por M. tuberculosis / Tuberculosis (TB) transmitted by Mycobacterium tuberculosis is among the most deadly diseases in the world. Excess inflammation is deleterious in TB and is present in comorbidities. Our hypothesis was based on data from the literature that show: 1- obesity can aggravate the development of infections in the respiratory tract; 2- obesity induces low-grade systemic inflammation; 3- in low- and middle-income countries, where they are reported the highest number of cases of tuberculosis, malnutrition and obesity coexist, currently. Our objective was to investigate whether inflammation due to hyperlipidic diet accentuated the IL-1/IL-1R (IL-1 Receptor) axis dependent pulmonary inflammation in experimental tuberculosis. Our hypothesis was based on the fact that the IL-1/IL-1R axis participates in inflammation due to obesity and also provides protection against experimental tuberculosis. However, excessive activation of IL-1R may cause immunopathology in tuberculosis. Previous laboratory results show that obesity induced by a high-fat diet (HFD) accentuates pulmonary inflammation and susceptibility to infection. The results of the present study show that in the absence of the IL-1 receptor (IL-1R-/-) or in the absence of IL-1? (IL-1?-/-), HFD- weight gain of adipose tissues, adipocyte hypertrophy and hyperglycemia when compared to the respective IL-1R-/- or IL-1?-/- groups fed with standard diet (LFD). The absence of the IL-1 (IL-1R-/-) receptor in obese animals reduced lung inflammation, and the frequency of neutrophils and CD4+ IL-17+ cells, but did not affect the susceptibility to infection when compared to the group WT (Wild Type) obese. Knowing that IL-1R interacts with IL-1? and IL-1?, we show that IL-1? antibody treatment reduced lung inflammation and increased the resistance of obese animals compared to obese animals that were not treated. However, IL-1? deficient animals had an exacerbation of lung inflammation, accompanied by a reduction of CD4+ IL-17+ cells and were more susceptible to infection than obese WT animals. Otherwise, treatment of obese IL-1?-/- animals with recombinant IL-1? reduced inflammation, increased CD4+ IL-17+ cells and resistance to infection. In summary, the results show that in the comorbidity obesity and tuberculosis, the IL-1/IL-1R axis participates in the induction of pulmonary inflammation, IL-1? is associated with increased inflammation and susceptibility, and IL-1? with reduced inflammation and resistance to M. tuberculosis infection

Orientador: Dennys Esper Corrêa Cintra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lazari_VanessadeOliveira_M.pdf: 4172597 bytes, checksum: 62cbaf2cfa729f497e7b3cc4cdf3e7a1 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A obesidade é uma doença metabólica absolutamente fora de controle. As condições primárias associadas são hipertensão arterial, dislipidemias, diversos tipos de câncer, resistência à insulina (RI) e principalmente o diabetes mellitus tipo 2 (DM2). Dentre as características secundárias, esteatose hepática e síndrome do ovário policístico figuram entre as principais. Tais doenças acometem número cada vez maior de indivíduos e sobrecarregam sistemas públicos mundiais de saúde. A inflamação crônica e de baixo grau, designada "meta-inflamação", por acometer todo o organismo, parece ser o pano de fundo principal do processo obesogênico, resultando no descontrole da ingestão alimentar e na predisposição ao surgimento da RI podendo progredir para o DM2. Diante da ineficiência de terapêuticas farmacológicas atuais para o controle da obesidade, o investimento em estratégias anti-inflamatórias tem sido incentivado. Nesse intuito, ácidos graxos insaturados (AGIs), especialmente os ômega-3 (?3) e ômega-9 (?9) têm-se mostrado eficientes em atenuar a inflamação por meio da ativação do receptor GPR120, e em recuperar a sensibilidade à insulina em diversos tecidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar as ações e mecanismos anti-inflamatórios dos AGIs ?-linolênico (?3) e oléico (?9), presentes em elevadas concentrações no óleo de semente de linhaça e oliva respectivamente, em tecidos periféricos metabolicamente ativos de animais obesos e diabéticos induzidos por dieta rica em gordura (HF), e suas repercussões na regulação glicêmica do organismo. O tratamento via dieta HF com substituição em 10% da fração saturada pelos respectivos óleos, foi eficiente em restabelecer o controle da fome dos animais que consequentemente ganharam menos peso em relação aos seus controles obesos. Dados fisiológicos obtidos por meio de medições de glicemia de jejum e dos testes de tolerância à insulina (ITT) e à glicose (GTT) evidenciaram melhoras na homeostase glicêmica, confirmado em nível molecular pelo aumento da atividade das principais proteínas envolvidas na via da insulina como o IR, IRS-1 e Akt. Possivelmente esses resultados deram-se em virtude da redução da expressão de peptídeos pró-inflamatórios como TNF-?, IL-6 e IL-1?, seguidos pelo aumento da expressão da IL-10, de caráter anti-inflamatório. No fígado, a melhora na sensibilidade à insulina, resultou em inibição da enzima GSK-3 propiciando o restabelecimento do controle hepático sobre o metabolismo da glicose. Análises por hematoxilina/eosina (HE) e imunohistoquímica evidenciaram menor acumulação lipídica e redução da infiltração de macrófagos M1 no parênquima hepático, resultando em melhora do fenótipo de esteatose hepática macrovesicular e recuperação funcional deste tecido. Houve diminuição da hipertrofia dos adipócitos, fato que contribuiu com a remissão da inflamação. Foi verificada a presença do receptor GPR120 nestas células, permitindo, portanto a entrada dos AGIs. A técnica de espectrometria de massa atestou a incorporação dos AGIs de interesse no fígado, sustentando a hipótese de que os efeitos benéficos encontrados ocorreram em decorrência das ações destes nutrientes. Esses achados permitem concluir que fontes alimentares dos AGs ?3 e ?9 modulam de forma potente a resposta inflamatória no organismo. Tais ações são controladas pelo GPR120, receptor comum a esses AGs, e parecem ocorrer de maneira tecido-específica com repercussões sistêmicas, positivas para o controle glicêmico / Abstract: Obesity is characterized as a metabolic disease absolutely out of control which nowadays reaches epidemic levels. The diseases associated to thiscomorbid as hypertension, dyslipidemia, several kinds of cancer, insulin resistance (IR), type 2 diabetes (DM2) and secondary conditions as hepatic steatosis and polycystic ovary syndrome affect a large number of people,burdening the public health system. The low grade chronic inflammation seems to be the main cause of the obesogenic processes, resulting in an uncontrolled food intake and the predisposition for insulin resistance (IR), which can lead to type II diabetes. Once there is no effective pharmacological therapy to treat obesity so far, the investment in anti-inflammatory approaches has been encouraged. In this regard, unsaturated fatty acid, mostly 3-omega (?3) and 9-omega (?9) have been shown effective in decreasing the inflammatory process by activating its common receptor, the GPR120, by recuperating the insulin sensibility in several tissues resulting in improvements in the systemic glucose homeostasis. The purpose of this study was to evaluate the potential antiinflammatory effects of the fatty acids ?-linolenic(?3) and oleic (?9), found in high concentrations in flaxseed and olive oil respectively on active metabolic tissue as liver, skeletal muscle and white adipose tissue of obese and diabetic animals induced by high fat diet, as well as its effects on insulin signaling and glycemic regulation. The high fat treatment with 10% replacement of the saturated portion by ?3 or ?9 oil was effective in restoring the control of food intake in the animals, which consequently gained less weight compared to the obese group. Physiological data from fasting glycemic measure, insulin and glucose tolerance test (ITT and GTT) have showed improvements in the glycemic homeostasis, which was molecularly confirmed by the increase in the activity of the main proteins involved in the insulin signaling pathway as the IR, IRS-1 and AKT. We believe that these results are due to the decrease in proinflammatory peptides expression as TNF-?, IL-6 and IL-1? and increase in the IL-10 expression, known by its anti-inflammatory effects. Improvements in insulin sensitivity in liver resulted in GSK-3 inhibition culminating in the glucose hepatic metabolic reestablishing which contributes to restore the control of plasma glucose levels. Hematoxilin/Eosin (HE) and Immunohistochemistry analysis showed lower lipid accumulation and decreased macrophage infiltration in hepatic parenchyma corroborating the reducing in macrovesicular steatosis and functional recovering of this tissue. There was reduction in adipocyte size, which contributed to "meta-inflammation" remission. We could note the presence of GPR120 receptor in membrane of these cells probably allowing the ?3 and ?9 entry. Mass spectrometry technique attested high incorporation of these fatty acids in liver suggesting the beneficial effects found were due to these nutrients actions. These findings allow us to conclude that alimentary sources of ?3 and ?9 fattty acids modulate effectively the systemic inflammatory response, resulting in the insulin sensibility restoration and in the glucose tolerance improvement. Such nutrients have shown to be important therapeutic nutrigenomic tools against obesity and its associated comorbidities / Mestrado / Nutrição / Mestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo