Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Saúde Animal, 2016. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2016-05-05T13:35:39Z No. of bitstreams: 1 2016_FernandoFranciscoBorgesResende_Parcial.pdf: 3418973 bytes, checksum: 5b4e65156b74a878a317389ec662e94f (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-05T13:37:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FernandoFranciscoBorgesResende_Parcial.pdf: 3418973 bytes, checksum: 5b4e65156b74a878a317389ec662e94f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-05T13:37:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FernandoFranciscoBorgesResende_Parcial.pdf: 3418973 bytes, checksum: 5b4e65156b74a878a317389ec662e94f (MD5) / O glioblastoma multiforme é o tumor cerebral mais agressivo. Já a micróglia representa 30% da massa tumoral e desempenha um importante papel na tumorigênese. Este trabalho buscou estudar o padrão de infiltração e alteração morfológica da micróglia no tecido tumoral formado por células da linhagem GL261mCherry implantadas ortotopicamente. Além disto, buscou-se examinar o papel do canal de potássio Kv 10.1, correlacionado ao crescimento tumoral, primeiro na interação da micróglia com as células tumorais e, segundo, frente à lesão celular causada pelo fármaco de escolha ao tratamento do glioma, a temozolomida. Camundongos CX3CR1-EGFP receberam injeções intracorticais de células de glioblastoma multiforme capazes de expressar a proteína fluorescente mCherry. Microscopia de epifluorescência e confocal foram empregadas nas análises morfométricas, ao passo que a microscopia do tipo 2-photon (2P-LSM) foi usada para visualizar as células tumorais e microgliais no cérebro de animais vivos. Os resultados deste estudo revelaram uma microgliose intensa em áreas cerebrais logo após a implantação do tumor, isto é, aos 30 minutos. Nos primeiros três dias, a micróglia tende a formar aglomerados de células em torno dos tumores. Para, em seguida, infiltrar no centro tumoral, onde permanece durante todos os pontos de tempo estudados, de 6 a 18 dias. Com o aumento da massa tumoral, as células tumorais perdem progressivamente a sua forma original, assumindo uma morfologia heterogênea e difusa; o tamanho do corpo celular (perímetro) passou de 10 µm, três dias após o implante, para 52 µm aos 18 dias. Em contato com o glioma, a micróglia também muda sua morfologia. A forma tornou-se amebóide, com corpos celulares alargados. O corpo celular (área) cresceu de 366±0.0 µm2, na micróglia em vigilância, para 1310±146.0 µm2 e ramificações curtas, ou mesmo ausência de ramificações no fenótipo ativado. Aos 12 dias após o implante, foi notada a presença de células multinucleadas de glioma, os policariócitos, em contato íntimo com a micróglia ativada. Sobre o canal Kv-10.1, este foi expresso em células cultivadas de glioma, de micróglia (linhagem BV-2) e também em tecido tumoral de camundongos implantados com o tumor. A supressão deste canal, em células de glioma, potencializou a injúria por TMZ em 29%, conforme ensaio de MTT. Em conclusão, a micróglia apresentou um padrão espaço-temporal de infiltração no glioma, o que favorece influências recíprocas e pró-tumorigênicas. Já o canal Kv-10.1, pode tanto representar uma via de comunicação entre estes tipos celulares, quanto ser um potencial alvo para a terapêutica do glioma, já que foi capaz de potencializar os efeitos da temozolomida na morte celular de linhagens de glioma. / Glioblastoma multiforme is the most aggressive brain tumor. Microglia represents 30% of the tumor mass, and plays a role in tumorigenesis. This work studied the pattern of microglial growth into brain tumor tissue formed by orthotopically implanted glioma cells of the established GL261 cell line. In addition, we examined the expression of the Kv 10.1 potassium channel that frequently correlates with tumor growth. CX3CR1-EGFP mice received intracortical injections of GL261 tumor cells with stable expression of the red fluorescent protein mCherry. Epifluorescence - and confocal laser-scanning microscopy were employed in the analysis of tissue sections, whereas two-photon laser-scanning microscopy (2P-LSM) was used to visualize tumor cells and microglia in the brain of living animals. Our results revealed an intense microgliosis in brain areas already shortly after tumor implantation, i.e. at 30 minutes. In the first three days, microglia formed clusters of cells around tumors mass. Then cells infiltrated the tumor area, where they remained during all the time points studied, from 6 to 18 days. As tumor increased in size, GL261 cells progressively lost their original shape, assuming a heterogeneous and diffuse morphology. Soma size increased from 10 to 52 µm. In contact with the glioma, microglia also changed its morphology. Cell bodies enlarged from 366±0.0 µm2, in quiescent microglia, to 1310±146.0 µm2. The shape became amoeboid, with enlarged cell bodies and short processes (or even absence of them). Remarkably, we found microglial processes that closely surrounded glioma cells. Microglia also grew around multinucleated polycariocytes, found in tumors at 12 days. The Kv 10.1 channel was expressed in cultured GL261 cells, microglia cell line (BV-2) and also in mouse tumors. Suppression of Kv10.1 caused a 29% decrease in the viability of glioma cells injured by TMZ. In conclusion, microglia presented a temporal and spatial pattern of infiltration in glioma tumors, which favors reciprocal and protumorigenic influences. Kv 10.1 expressed by glioma cells in close contact with microglia may represent a communication pathway between microglia and cancer cells and, could be a potential target for antiglioma gene therapy, since it potentiated the effects of temozolomide in glioma cell lines.

A dor muscular afeta cerca de 11 a 24% da população mundial. É de origem multifatorial, podendo ser causada por fatores físicos, emocionais, psicológicos e sociais e é cada vez mais encontrada na prática clínica. Estudos tem demonstrado que o exercício físico é uma atividade que auxilia no controle da dor. Os receptores canabinóides do tipo 2 (CB2), expressos em tecidos periféricos e células inflamatórias, parecem estar envolvidos no controle da dor. Além disso, estudos tem demonstrado que tais receptores também estejam expressos no Sistema Nervoso Central, incluindo células microgliais. Sendo assim, o presente estudo investigou a participação de receptores CB2 e o envolvimento da micróglia espinal no controle da dor muscular por meio do exercício físico. Para isso, foram utilizados camundongos fêmeas da linhagem C57BL/6, pesando entre 20 a 25g. O limiar nociceptivo foi avaliado pelo teste de filamentos de Von frey e pelo teste da placa quente. O modelo de dor muscular foi induzido pela injeção intramuscular de carragenina no músculo gastrocnêmio direito. Para verificar os níveis de citocinas pró-inflamatórias, Il-1β e TNF-α, foi realizado o ensaio de ELISA. A dor muscular pode gerar inflamação com aumento da temperatura local, sendo assim, utilizamos a técnica de termografia para verificar as alterações na temperatura local dos animais. Foram utilizadas as drogas, AM630, para investigar a participação de receptores CB2; o MAFP, para avaliar a participação de endocanabinóides e a minociclina, para investigar o envolvimento da micróglia. Após a terceira semana de natação, os animais apresentaram uma redução da alodínia mecânica e da hiperalgesia térmica induzidas pela carragenina i.m. O AM630, reverteu a antinocicepção induzida pelo exercício, em ambos os testes nociceptivos. O MAFP inibiu a nocicepção muscular nos animais exercitados, apenas no teste da placa quente. A minociclina bloqueou a nocicepção apenas nos animais sedentários com dor muscular. Os resultados do ensaio de ELISA demonstraram que o exercício reduziu os níveis de TNF-α, os quais se encontraram aumentados nos animais com dor muscular que não foram exercitados. Já os níveis basais de IL-1β apresentaram reduzidos apenas nos animais submetidos ao modelo de dor muscular e que realizaram o treinamento físico. Por meio da análise termográfica, foi encontrado uma redução da temperatura local nos animais exercitados com dor muscular. A micróglia parece estar envolvida na termorregulação local dos animais com dor muscular exercitados, pois quando a micróglia foi bloqueada pela minociclina, a temperatura corporal nestes animais foi aumentada. Sendo assim, concluímos que o exercício inibe a dor muscular induzida pela carragenina, os receptores CB2 participam deste controle da dor e a micróglia parece estar envolvida na gênese e manutenção da dor muscular, com a liberação de citocinas pró-inflamatórias. / Muscle pain affects approximately 11-24% of the population. It is of multifactorial origin, which may be caused by physical, emotional, psychological and social factors and is increasingly found in clinical practice. Studies have shown that physical exercise is an activity that helps to control pain. Cannabinoid receptor type 2 (CB2) expressed in peripheral tissues and inflammatory cells, appear to be involved in pain control. In addition, studies have shown that these receptors are also expressed in the central nervous system, including microglial cells. Thus, the present study investigated the participation of CB2 receptors and the involvement of the spinal microglia in the control of muscle pain by exercise. For this, were used C57BL/6 female mice, weighing between 20 and 25g. The nociceptive threshold was measured by Von Frey filaments test and hot plate test. The muscular pain model was induced by intramuscular injection of carrageenan in the right gastrocnemius muscle. To verify the levels of pro-inflammatory cytokines, we performed the ELISA assay. Muscle pain can lead to inflammation with increased local temperature, so we use thermography technique to check for changes in the local temperature of the animals. The following drugs were used, AM630, to investigate the involvement of CB2 receptors, MAFP to evaluate the role of endocannabinoids and minocycline to investigate the role of microglia. After the third week of swimming, the animals showed a reduction in mechanical allodynia and thermal hyperalgesia induced by carrageenan i.m. The AM630, reversed the antinociception induced by exercise in both nociceptive tests. MAFP inhibited muscle nociception in animal exercised only in the hot plate test. Minocycline blocked nociception only in the sedentary animals with muscular pain. The results of the ELISA assay showed that exercise reduced TNF-α levels, which were found in animals with increased muscle pain, which have not been exercised. Basaline levels of IL-1β showed reduced only in animals submitted to muscular pain model and underwent physical training. By thermographic analysis, we find a reduction in the local temperature of trained animals with muscular pain. Microglia appear to be involved in thermoregulation location of animal muscle pain exercised because when the microglia were blocked by minocycline, body temperature was increased in these animals. Thus, we conclude that exercise inhibits muscle pain induced by carrageenan, CB2 receptors participate in this pain control and microglia seems to be involved in the genesis and maintenance of muscle pain, with the release of pro-inflammatory cytokines. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-13T18:16:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação completa final 2.pdf: 2784660 bytes, checksum: 15ae7aeb47a5c6076dc1ce82e7adefad (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T18:16:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação completa final 2.pdf: 2784660 bytes, checksum: 15ae7aeb47a5c6076dc1ce82e7adefad (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / CNPQ; FACEPE / O Sildenafil (Viagra®) promove acúmulo de monofosfato de guanosina cíclico (GMPc) através da inibição seletiva da fosfodiesterase-5 (PDE5). Embora esse medicamento mantenha um excelente nível de segurança e perfil de tolerabilidade, apenas disfunção erétil e, mais recentemente, hipertensão pulmonar são doenças tratadas atualmente com Sildenafil. Astrócitos e micróglia são células do SNC que exercem um papel importante em numerosas patologias do cérebro, incluindo a Esclerose Múltipla (EM). A EM é uma doença inflamatória crônica, caracterizada por desmielinização das células nervosas, que leva a severa deficiência psicomotora. Tem sido reportado que o acúmulo intracelular de GMPc modula a reação microglial e astrocitária e protege oligodendrócitos diferenciados (formadores da mielina), reduzindo danos causados à mielinização. Portanto, o presente estudo investigou os efeitos do Sildenafil em modelo de EM induzido pela ingesta de Cuprizona. Cinco camundongos C57BL/6 selvagens e cinco iNOS-/-, machos, com 7-10 semanas de idade, foram usados por grupo. Os grupos receberam, durante quatro semanas: 1) Cuprizona 0,2% misturada na ração, 2) Cuprizona na ração e Sildenafil 3, 25 ou 50 mg/Kg na água de beber (os iNOS-/- receberam apenas a dose de 25 mg/Kg), ou 3) Os controles receberam água e ração puras. Após os tratamentos, os cerebelos foram processados de acordo com a rotina para microscopia eletrônica de transmissão, western blotting, imunohistoquímica (parafina), imunofluorescência (congelação) ou coloração Luxol Fast Blue. Os resultados demonstraram que, nos animais selvagens, Cuprizona induziu temores, limitações motoras e alterações posturais nos animais, aumentou os níveis das proteínas GFAP e Iba-1, indicando gliose reativa e ativação microglial e aumentou COX-2, indicando um ambiente pró-inflamatório no cerebelo; além disso, provocou redução da espessura da mielina e da intensidade de mielinização e promoveu alterações ultraestruturais na bainha de mielina e nos axônios do cerebelo. Sildenafil protegeu significativamente o microambiente neural dos animais tratados com Cuprizona, apresentando efeito dose-dependente, cuja dose mais efetiva foi a de 25 mg/Kg. O tratamento com Sildenafil diminuiu os tremores e limitações motoras induzidos pela Cuprizona, manteve a expressão basal de GFAP e Iba-1, diminuiu fortemente a expressão de COX-2 e das citocinas pró-inflamatórias (IFN-γ, TNF-α, , IL-1β e IL-2), impediu a desmielinização e protegeu ultraestruturalmente a organização mielínica e axonal. Nos animais iNOS-/-, os efeitos clínicos induzidos pela Cuprizona foram semelhantes aos vistos nos animais selvagens e Sildenafil diminuiu esses efeitos. Cuprizona aumentou a expressão de GFAP, Iba-1 e IFN-γ. Nesses animais, entretanto, Sildenafil aumentou a marcação para GFAP, indicando que não teve efeito protetor nos astrócitos, na ausência do NO produzido pela iNOS. Por outro lado, diminuiu a expressão de Iba-1 e IFN-γ, indicando efeito anti-inflamatório e inativação da micróglia estimulada pela Cuprizona. Os animais iNOS-/- controle (sem nenhum tratamento) apresentaram alterações degenerativas na mielina, que foram agravadas pela Cuprizona. Sildenafil diminuiu a intensidade dessas alterações, embora não tenha resolvido-as completamente. Portanto, o aumento dos níveis de GMPc, pela inibição da PDE5, provavelmente agiu como antiinflamatório e agente protetor de astrócitos, micróglia e oligodendrócitos, diminuindo os danos ao tecido neural. Interessantemente, a via de ação do Sildenafil foi tipo celular-dependente, ou seja, foi independente do NO produzido pela iNOS em micróglia e oligodendrócitos e dependente em astrócitos. Portanto, após ensaios clínicos, o Sildenafil pode ser um medicamento compatível com a administração oral para a população com EM e outras doenças neurodegenerativas, promovendo efeitos benéficos adicionais aos tratamentos atuais. Esclarecer o mecanismo de ação do Sildenafil nas células neurais será alvo de estudos futuros do nosso grupo.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-09-20T15:30:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtivacaoMicroglialPerda.pdf: 1426372 bytes, checksum: 026eebac375f3a8e0c950c588d9bc4d9 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Aguardar as orientações on 2017-10-10T16:50:04Z (GMT) / Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-17T17:58:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtivacaoMicroglialPerda.pdf: 1426372 bytes, checksum: 026eebac375f3a8e0c950c588d9bc4d9 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-23T16:46:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtivacaoMicroglialPerda.pdf: 1426372 bytes, checksum: 026eebac375f3a8e0c950c588d9bc4d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T16:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AtivacaoMicroglialPerda.pdf: 1426372 bytes, checksum: 026eebac375f3a8e0c950c588d9bc4d9 (MD5) Previous issue date: 2011-05-12 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A epilepsia é uma condições neurológicas crônicas graves mais prevalentes no mundo inteiro. A Organização Mundial de Saúde (OMS) estima que em cada 100.000 habitantes, 45 a 50 apresentam a doença em países desenvolvidos, subindo para 122 a 190, nos países em desenvolvimento, como o Brasil. Não há fatores de risco em relação a sexo, raça ou idade, mas acredita-se que algumas mutações gênicas estejam relacionadas com o aumento do risco de se apresentar a doença. A fisiopatologia da epilepsia envolve fatores complexos, como perda de inibição e aumento da excitabilidade neuronal em diversas regiões encefálicas, principalmente o hipocampo. Defeitos de canais iônicos e transportadores e receptores para neurotransmissores podem contribuir para a patogênese da doença. A resposta inflamatória possui um papel importante na fisiopatologia da epilepsia. Evidências recentes sugerem um papel fundamental da ativação microglial para a exacerbação das crises convulsivas. Nesta dissertação, descrevemos os padrões gerais de ativação microglial, astrocitária e perda neuronal nas regiões CA1, CA3 e hilo do giro denteado do hipocampo e nos córtices motor, peririnal, entorrinal lateral e complexo amigdaloide na primeira semana após Status Epilépticus (SE) induzido por injeção de pilocarpina. Inibiu-se a ativação microglial com minociclina. Realizou-se imunohistoquímica para a marcação de neurônios (anti-NeuN), micróglia em geral (anti-Iba1), micróglia/macrófagos ativados (anti-ED1), astrócitos (anti-GFAP). Quantificou-se o número de neurônios e micróglia ativada em regiões hipocampais. Houve intensa ativação microglial e astrocitária nas diversas regiões motoras e límbicas estudadas, principalmente entre 3 e 7 dias após a indução de SE. O tratamento com a minociclina diminui significativamente ativação microglial no hipocampo nos tempos acima citados (p<0,05), mas não influenciou a astrocitose. A inflamação foi considerável nas regiões extrahipocampais, onde teve o ápice nos tempos de sobrevida precoces. Não houve perda de neurônios hipocampais na primeira semana após SE, apesar de alterações neuronais esporádicas terem sido observadas. Estes resultados sugerem que a resposta inflamatória é um evento generalizado e precoce, afetando diversas áreas motoras e límbicas, após SE induzido injeções de pilocarpina, mesmo na ausência de perda célular evidente. Os padrões de ativação microglial e astrocitária podem ser usados como marcadores do comprometimento tecidual progressivo em modelos experimentais de epilepsia. / Epilepsy is one of the most prevalent serious chronic neurological conditions worldwide. The World Health Organization (WHO) estimates 45-50 cases in 100,000 habitants in developed countries, rising to 122 to 190, in developing countries, including Brazil. There are no risk factors in relation to gender, race or age, but it is believed that some gene mutations are associated with an increased risk to develop the disease. The pathophysiology of epilepsy involves complex factors such as loss inhibition and increased neuronal excitability in different brain regions, but mainly at the hippocampus. Mutations in ion channels and in both receptor and neurotransmitter transporters may underlie disease pathogenesis. The inflammatory response plays an important role on epilepsy pathophysiology. Recent experimental evidence suggests a major role for both microglia and astrocyte activation on the seizure exacerbation. In this dissertation, we describe the general patterns of microgial and astrocyte activation and neuronal loss in CA1, CA3, hippocampal hylus, peririnal, lateral entorrinal and motor cortices and amigdaloid complex in the first week following “Status Epilepticus” induced by pilocarpine injection. Immunohistochemistry was performed to label neurons (anti-NeuN), microglia in general (anti-Iba1), activated microglia/macrophages (anti-ED1) and astrocytes (anti-GFAP). Numbers of neurons and activated microglia were counted in the hippocampus. There was intense microglia and astrocyte activation in all motor and limbic regions studied, mainly at 3 and 7 days post SE. Minocycline treatment reduced microglia activation in the hippocampus (p<0.05), without affecting astrocytosis. There was considerable inflammation in regions outside the hippocampus with an early inflammatory response. There was no neuronal loss in the hippocampus in the first week following SE, although sporadic alterations on neuronal morphology have been observed. These results suggest that the inflammatory response is an early and generalized histopathological event in several motor and limbic structures following pilocarpine-induced SE, even in the absence of conspicuous cell loss. The patterns of microglia and astrocyte activation can be used as markers of the progressive tissue impairment in the experimental models of epilepsy.

Sepse e suas complicações (sepse grave e choque séptico) ainda são a principal causa de morte nas unidades de terapia intensiva em todo o mundo. Estudos clínicos e experimentais têm demonstrado que na fase inicial da sepse a concentração plasmática de arginina vasopressina (AVP) está elevada. No entanto, durante o processo fisiopatológico os níveis plasmáticos da mesma permanecem inadequadamente baixos, apesar de haver hipotensão persistente. Uma das hipóteses sugeridas para essa deficiência relativa de AVP é a apoptose de neurônios vasopressinérgicos. Nosso objetivo foi identificar elementos envolvidos na morte celular hipotalâmica, além de avaliar o comportamento de células gliais e da barreira hematoencefálica (BHE) durante a sepse. Ratos Wistar foram submetidos à sepse por ligadura e punção cecal (CLP) ou não manipulados (naive) como controle e então divididos em dois grupos. No primeiro, foram perfundidos e os cérebros coletados para imunohistoquímica. Outro grupo foi decapitado para a retirada de sangue para dosagem de interferon- gama (IFN-?) e encéfalo para análise da expressão de proteínas no hipotálamo ou nos núcleos supraópticos (SON) e paraventriculares (PVN). Um terceiro foi separado para investigação da permeabilidade da BHE. Apesar de aumento da imunomarcação de CD8 e MHC-I no SON dos animais sépticos, não encontramos indícios de morte celular mediada por células imunes. No SON e PVN de animais sépticos, a expressão de fatores envolvidos na ativação da via extrínseca de apoptose (tBID, caspase-8 clivada) se manteve inalterada, enquanto fatores anti-apoptóticos relacionados à via intrínseca (BCL-2, BCL-xL) estavam diminuídos no hipotálamo. No SON destes animais a micróglia assumiu uma morfologia associada à sua ativação, concomitante com o aumento plasmático de IFN-?. Houve rompimento transitório da BHE no hipotálamo após 6 horas do CLP. Os resultados indicam que a via intrínseca de apoptose parece ser a responsável pela morte celular que é observada nos núcleos vasopressinérgicos e essa condição está temporalmente associada à ativação microglial e rompimento da BHE / Sepsis and its complications (severe sepsis and septic shock) remain as the main cause of death in intensive care units worldwide. Clinical and experimental studies have shown that in the early phase of sepsis the plasma concentration of arginine vasopressin (AVP) is increased. However, during the pathophysiological process the plasma levels remain inadequately low, despite of persistent hypotension. One of the hypothesis suggested for this relative deficiency is the apoptosis of vasopressinergic neurons. Our objective was to identify elements involved in the hypothalamic cellular death and evaluate the modifications of glial cells and blood-brain-barrier (BBB) during sepsis. Wistar rats were submitted to sepsis by cecal ligation and puncture (CLP) or non-manipulated (naïve), as control and then divided in two groups. In the first one, they were perfused and brains were collected for immunohistochemistry. In another one they were decapitated for blood collection and further plasma interferongama (IFN-?) analysis by ELISA. Brain was also collected for apoptosis-related proteins expression analysis in the hypothalamus or in the supraoptic (SON) and paraventricular (PVN) nuclei. A third set was separated for the investigation of BBB permeability. Despite of increased immunostaining for CD8 and MHC-I in the SON of septic animals, we did not find evidence of cell death mediated by immune cells. In the SON and PVN of septic animals, the expression of proteins involved in the activation of the extrinsic apoptosis pathway (tBID, cleaved caspase-8) was not altered, whereas anti-apoptotic factors related to the intrinsic pathway (BCL-2, BCLxL) were decreased. In the SON of these animals, microglia assumed a morphology related to its activation, associated with the increase of plasma IFN-?. There was a transitory breakdown of BBB in hypothalamus after 6 hours following CLP. The results indicate that the intrinsic apoptosis pathway seems to be responsible for the cell death observed in vasopressinergic nuclei and this condition is temporally associated with microglial activation and BBB leaking

Sepse e suas complicações (sepse grave e choque séptico) ainda são a principal causa de morte nas unidades de terapia intensiva em todo o mundo. Estudos clínicos e experimentais têm demonstrado que na fase inicial da sepse a concentração plasmática de arginina vasopressina (AVP) está elevada. No entanto, durante o processo fisiopatológico os níveis plasmáticos da mesma permanecem inadequadamente baixos, apesar de haver hipotensão persistente. Uma das hipóteses sugeridas para essa deficiência relativa de AVP é a apoptose de neurônios vasopressinérgicos. Nosso objetivo foi identificar elementos envolvidos na morte celular hipotalâmica, além de avaliar o comportamento de células gliais e da barreira hematoencefálica (BHE) durante a sepse. Ratos Wistar foram submetidos à sepse por ligadura e punção cecal (CLP) ou não manipulados (naive) como controle e então divididos em dois grupos. No primeiro, foram perfundidos e os cérebros coletados para imunohistoquímica. Outro grupo foi decapitado para a retirada de sangue para dosagem de interferon- gama (IFN-?) e encéfalo para análise da expressão de proteínas no hipotálamo ou nos núcleos supraópticos (SON) e paraventriculares (PVN). Um terceiro foi separado para investigação da permeabilidade da BHE. Apesar de aumento da imunomarcação de CD8 e MHC-I no SON dos animais sépticos, não encontramos indícios de morte celular mediada por células imunes. No SON e PVN de animais sépticos, a expressão de fatores envolvidos na ativação da via extrínseca de apoptose (tBID, caspase-8 clivada) se manteve inalterada, enquanto fatores anti-apoptóticos relacionados à via intrínseca (BCL-2, BCL-xL) estavam diminuídos no hipotálamo. No SON destes animais a micróglia assumiu uma morfologia associada à sua ativação, concomitante com o aumento plasmático de IFN-?. Houve rompimento transitório da BHE no hipotálamo após 6 horas do CLP. Os resultados indicam que a via intrínseca de apoptose parece ser a responsável pela morte celular que é observada nos núcleos vasopressinérgicos e essa condição está temporalmente associada à ativação microglial e rompimento da BHE / Sepsis and its complications (severe sepsis and septic shock) remain as the main cause of death in intensive care units worldwide. Clinical and experimental studies have shown that in the early phase of sepsis the plasma concentration of arginine vasopressin (AVP) is increased. However, during the pathophysiological process the plasma levels remain inadequately low, despite of persistent hypotension. One of the hypothesis suggested for this relative deficiency is the apoptosis of vasopressinergic neurons. Our objective was to identify elements involved in the hypothalamic cellular death and evaluate the modifications of glial cells and blood-brain-barrier (BBB) during sepsis. Wistar rats were submitted to sepsis by cecal ligation and puncture (CLP) or non-manipulated (naïve), as control and then divided in two groups. In the first one, they were perfused and brains were collected for immunohistochemistry. In another one they were decapitated for blood collection and further plasma interferongama (IFN-?) analysis by ELISA. Brain was also collected for apoptosis-related proteins expression analysis in the hypothalamus or in the supraoptic (SON) and paraventricular (PVN) nuclei. A third set was separated for the investigation of BBB permeability. Despite of increased immunostaining for CD8 and MHC-I in the SON of septic animals, we did not find evidence of cell death mediated by immune cells. In the SON and PVN of septic animals, the expression of proteins involved in the activation of the extrinsic apoptosis pathway (tBID, cleaved caspase-8) was not altered, whereas anti-apoptotic factors related to the intrinsic pathway (BCL-2, BCLxL) were decreased. In the SON of these animals, microglia assumed a morphology related to its activation, associated with the increase of plasma IFN-?. There was a transitory breakdown of BBB in hypothalamus after 6 hours following CLP. The results indicate that the intrinsic apoptosis pathway seems to be responsible for the cell death observed in vasopressinergic nuclei and this condition is temporally associated with microglial activation and BBB leaking

A micróglia é essencial para a homeostase do Sistema Nervoso Central (SNC), função neuro-imune inata, e exerce papel importante na neurodegeneração, envelhecimento cerebral e tumorigênese. Gliomas difusos são tumores cerebrais primários caracterizados por crescimento infiltrativo e altas taxas de heterogeneidade, o que torna a doença praticamente incurável. Avanços em análises genéticas caracterizaram alterações moleculares relacionadas ao tempo de sobrevida e à resposta clínica desses pacientes, especialmente em glioblastomas (GBM). No entanto, a tumorigenicidade dos gliomas não é controlada unicamente por suas alterações genéticas. As interações entre as células tumorais, a micróglia residente e os macrófagos/monócitos infiltrados desempenham um papel crucial na modulação do crescimento e agressividade do glioma. Neste estudo, analisamos o fenótipo de ativação da micróglia/macrófagos em gliomas, incluindo astrocitomas e oligodendroglimas de diferentes graus de malignidade, apresentamos o perfil de expressão gênica da população pura de micróglia cortical e do tecido cerebral total correspondente. Usando sequenciamento de DNA de alta performance, classificamos as amostras de GBM em Proneural, Clássico e Mesenquimal. Em seguida, avaliamos os status de ativação da micróglia/macrófagos dessas amostras. Apesar do alto grau de heterogeneidade, pudemos observar níveis mais altos dos marcadores mielóides (IBA1, CD11b and CD68) em tumores astrocíticos comparados a tumores de origem oligodendrocítica e ao tecido não-neoplásico. Marcadores de anti-inflamação, como CD163, foram mais abundantes em astrocitomas, bem como em GBMs do subtipo Mesenquimal e Clássico; enquanto que marcadores de pró-inflamação, como IL1-beta, mostraram uma expressão mais heterogênea entre as amostras. Em seguida, micróglia foi isolada de 25 amostras de córtex parietal provenientes de autópsia de indivíduos cognitivamente preservados e foi feito o RNA-seq. Os resultados foram comparados à micróglia de camundongo e a outras células mielóides. Boa parte dos genes expressos pela micróglia humana foram similares àqueles expressos pela micróglia murina, como CX3CR1, P2YR12 e ITGAM. Porém, foram identificados genes de característica imune, abundantemente expressos na micróglia humana e não identificados na micróglia de camundongos, como TLR, Fcy, receptores do tipo SIGLEC, e fatores de transcrição NLRC5 e CIITA. A comparação dos dados de expressão gênica da micróglia com monócitos e macrófagos identificou novos marcadores que distinguem a micróglia humana de outras células mielóides. Nossos dados sobre a micróglia em gliomas sugerem características de imunossupressão e de pró-crescimento em tumores de pior prognóstico, ligado a um fenótipo específico de ativação das células mielóides. Este é o primeiro estudo a identificar o transcriptoma da micróglia humana pura, demonstrando que ela é claramente diferente da micróglia murina e de outras células mielóides. Esses resultados abrem portas para estudos de populações específicas de células mielóides em gliomas / Microglia are essential for central nervous system (CNS) homeostasis and innate neuroimmune function, and play important roles in neurodegeneration, brain aging and tumorigenesis. Diffuse gliomas are primary brain tumors characterized by infiltrative growth and high heterogeneity, which renders the disease mostly incurable. Advances in genetic analysis have characterized molecular alterations leading to impact on patients\' overall survival and clinical outcome, particularly in glioblastoma (GBM). However, glioma tumorigenicity is not controlled uniquely by its genetic alterations. The crosstalk between tumor cells, resident microglia and infiltrating monocytes/macrophages plays a crucial role in modulating glioma growth and aggressiveness. Here, we assess the activation status of microglia/macrophages in gliomas,including astrocytomas and oligodendrogliomas of different grades of malignancy, and present the gene expression profile of pure cortical human microglia and corresponding unsorted brain tissue. Using high-throughput DNA sequencing, we have classified GBM samples in Proneural, classical and mesenchymal. Next, we evaluated the activation status of microglia/macrophages within these samples. Despite the great heterogeneity, we observed higher levels of myeloid markers (IBA1, CD11b and CD68) in astrocytic tumors compared to oligodendrocytic ones and to non-neoplastic (NN) tissue. Anti-inflammation markers, such as CD163, are also more abundant in astrocytomas, as well as in the mesenchymal and classical GBM subtypes, while pro-inflammation markers, such as IL1-beta, show a more widespread expression throughout samples. Next, microglia were isolated from the parietal cortex of 25 autopsy samples of cognitively preserved humans and RNA sequenced. Overall, genes expressed by human microglia are similar to mouse microglia, such as CX3CR1, P2YR12, and ITGAM. Interestingly, a number of immune genes, not identified as mouse microglia signature genes, were abundantly expressed in human microglia, such as TLR, Fcy and SIGLEC receptors and NLRC5 and CIITA transcription factors. Comparison of microglia to monocyte and macrophage expression data underscored the CNS-specific functions of microglia and new markers were identified that distinguish human microglia from other myeloid cells. Our glioma-related data suggests an immune-suppressive and growth supportive characteristic for tumors with worse clinical outcome, linked to an activation profile of myeloid cells. This data is the first comprehensive pure human microglia gene expression profile; human microglia clearly differ from mouse microglia and other myeloid cells. These results will help further studies focusing on pure myeloid cells populations in glioma

A micróglia é essencial para a homeostase do Sistema Nervoso Central (SNC), função neuro-imune inata, e exerce papel importante na neurodegeneração, envelhecimento cerebral e tumorigênese. Gliomas difusos são tumores cerebrais primários caracterizados por crescimento infiltrativo e altas taxas de heterogeneidade, o que torna a doença praticamente incurável. Avanços em análises genéticas caracterizaram alterações moleculares relacionadas ao tempo de sobrevida e à resposta clínica desses pacientes, especialmente em glioblastomas (GBM). No entanto, a tumorigenicidade dos gliomas não é controlada unicamente por suas alterações genéticas. As interações entre as células tumorais, a micróglia residente e os macrófagos/monócitos infiltrados desempenham um papel crucial na modulação do crescimento e agressividade do glioma. Neste estudo, analisamos o fenótipo de ativação da micróglia/macrófagos em gliomas, incluindo astrocitomas e oligodendroglimas de diferentes graus de malignidade, apresentamos o perfil de expressão gênica da população pura de micróglia cortical e do tecido cerebral total correspondente. Usando sequenciamento de DNA de alta performance, classificamos as amostras de GBM em Proneural, Clássico e Mesenquimal. Em seguida, avaliamos os status de ativação da micróglia/macrófagos dessas amostras. Apesar do alto grau de heterogeneidade, pudemos observar níveis mais altos dos marcadores mielóides (IBA1, CD11b and CD68) em tumores astrocíticos comparados a tumores de origem oligodendrocítica e ao tecido não-neoplásico. Marcadores de anti-inflamação, como CD163, foram mais abundantes em astrocitomas, bem como em GBMs do subtipo Mesenquimal e Clássico; enquanto que marcadores de pró-inflamação, como IL1-beta, mostraram uma expressão mais heterogênea entre as amostras. Em seguida, micróglia foi isolada de 25 amostras de córtex parietal provenientes de autópsia de indivíduos cognitivamente preservados e foi feito o RNA-seq. Os resultados foram comparados à micróglia de camundongo e a outras células mielóides. Boa parte dos genes expressos pela micróglia humana foram similares àqueles expressos pela micróglia murina, como CX3CR1, P2YR12 e ITGAM. Porém, foram identificados genes de característica imune, abundantemente expressos na micróglia humana e não identificados na micróglia de camundongos, como TLR, Fcy, receptores do tipo SIGLEC, e fatores de transcrição NLRC5 e CIITA. A comparação dos dados de expressão gênica da micróglia com monócitos e macrófagos identificou novos marcadores que distinguem a micróglia humana de outras células mielóides. Nossos dados sobre a micróglia em gliomas sugerem características de imunossupressão e de pró-crescimento em tumores de pior prognóstico, ligado a um fenótipo específico de ativação das células mielóides. Este é o primeiro estudo a identificar o transcriptoma da micróglia humana pura, demonstrando que ela é claramente diferente da micróglia murina e de outras células mielóides. Esses resultados abrem portas para estudos de populações específicas de células mielóides em gliomas / Microglia are essential for central nervous system (CNS) homeostasis and innate neuroimmune function, and play important roles in neurodegeneration, brain aging and tumorigenesis. Diffuse gliomas are primary brain tumors characterized by infiltrative growth and high heterogeneity, which renders the disease mostly incurable. Advances in genetic analysis have characterized molecular alterations leading to impact on patients\' overall survival and clinical outcome, particularly in glioblastoma (GBM). However, glioma tumorigenicity is not controlled uniquely by its genetic alterations. The crosstalk between tumor cells, resident microglia and infiltrating monocytes/macrophages plays a crucial role in modulating glioma growth and aggressiveness. Here, we assess the activation status of microglia/macrophages in gliomas,including astrocytomas and oligodendrogliomas of different grades of malignancy, and present the gene expression profile of pure cortical human microglia and corresponding unsorted brain tissue. Using high-throughput DNA sequencing, we have classified GBM samples in Proneural, classical and mesenchymal. Next, we evaluated the activation status of microglia/macrophages within these samples. Despite the great heterogeneity, we observed higher levels of myeloid markers (IBA1, CD11b and CD68) in astrocytic tumors compared to oligodendrocytic ones and to non-neoplastic (NN) tissue. Anti-inflammation markers, such as CD163, are also more abundant in astrocytomas, as well as in the mesenchymal and classical GBM subtypes, while pro-inflammation markers, such as IL1-beta, show a more widespread expression throughout samples. Next, microglia were isolated from the parietal cortex of 25 autopsy samples of cognitively preserved humans and RNA sequenced. Overall, genes expressed by human microglia are similar to mouse microglia, such as CX3CR1, P2YR12, and ITGAM. Interestingly, a number of immune genes, not identified as mouse microglia signature genes, were abundantly expressed in human microglia, such as TLR, Fcy and SIGLEC receptors and NLRC5 and CIITA transcription factors. Comparison of microglia to monocyte and macrophage expression data underscored the CNS-specific functions of microglia and new markers were identified that distinguish human microglia from other myeloid cells. Our glioma-related data suggests an immune-suppressive and growth supportive characteristic for tumors with worse clinical outcome, linked to an activation profile of myeloid cells. This data is the first comprehensive pure human microglia gene expression profile; human microglia clearly differ from mouse microglia and other myeloid cells. These results will help further studies focusing on pure myeloid cells populations in glioma

Entre os PRRs (receptores de reconhecimento padrão), NOD-like receptors (NLRs), tal como NOD2, são responsáveis pela detecção intracelular de muramil dipeptídeo (MDP); padrão molecular associado a patógeno (PAMP), encontrado no peptidoglicano (PGN) de praticamente todas bactérias GRAM positiva e negativa. Após o reconhecimento e estimulação por MDP, NOD2 recruta diretamente a serina-treonina quinase RIPK2, uma proteína adaptadora importante na ativação de NF?B mediada por NOD2. A expressão de NOD2 foi descrita em macrófagos e em outras células. Além disso, trabalhos anteriores indicaram que PRRs desempenham papel crucial na ativação de células gliais da medula espinal, na indução e manutenção da dor inflamatória crônica e dor neuropática. No presente estudo, avaliamos o papel de NOD2 na modulação da sensibilidade à dor, focando sua importância na ativação de células da glia da medula espinal, bem como a sua via de sinalização (RIPK2) e liberação de citocinas pró-nociceptivas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 beta (IL-1?). Os resultados demonstram que camundongos selvagens tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico (pico entre 3 e 5 horas) comparado com o grupo controle (veículo), retornando ao basal após 48 horas. Além disso, camundongos NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- e IL-6 -/- tratados com MDP não diferiram o limiar nociceptivo mecânico, comparado com seus respectivos grupos controle (veículo). Entretanto, camundongos TNFR1- /- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- e TRIF-/- tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico similar aos camundongos selvagens tratados com MDP. Adicionalmente, o pré-tratamento de camundongos selvagens com IL-1ra, propentofilina, minociclina, fluorocitrato e SB 203580 inibiu o desenvolvimento da hipersensibilidade mecânica induzida por MDP. Estes dados sugerem que a ativação do sensor intracellular NOD2 esta presente em células da glia da medula espinal e estimula a ativação das vias de sinalização RIPK2 e p38 MAPK com subsequente produção de IL-1?, IL-6 e TNF?, por uma via de sinalização independente de TLR4, MyD88 e TRIF. Finalmente, estes mecanismos contribuem para o processo de hipersensibilidade mecânica durante a neuropatia periférica e representam uma nova abordagem para elucidar os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da dor crônica. / Among PRRs (pattern recognition receptors), NOD-like receptors (NLRs), such as NOD2 are responsible by intracellular detection of muramyl dipeptide (MDP); pathogen-associated molecular pattern (PAMP) found in the peptidoglycan (PGN) from virtually all gram positive and gram negative bacteria. Upon recognition and stimulation by MDP, NOD2 recruits directly the receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2 (RIPK2), an adaptor protein important in the NOD2-mediated NF?B activation. The expression of NOD2 has been described in macrophages and other cells. Moreover, previous work has indicated that PRRs play a crucial role in the activation of spinal cord glial cells, in the induction and maintenance of chronic inflammatory and neuropathic pain. In the present study, we aimed to evaluate the role of NOD2 in the modulation of pain sensitivity, focusing on its importance in the activation of spinal cord glial cells, as well as its signaling pathway (RIPK2) and release of pro-nociceptive cytokines, such as tumour necrosis factor-alpha (TNF-?), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1beta (IL-1?). The results demonstrate that WT mice treated with MDP showed a decrease in mechanical nociceptive threshold (peak 3 to 5 hours) compared with the control group (vehicle), returning to the base line after 48 hours. Furthermore, NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- and IL-6 -/- mice treated with MDP did not differ the mechanical nociceptive threshold compared with their respective control groups (vehicle). However, TNFR1-/- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- and TRIF-/- mice treated MDP, showed a decrease in mechanical nociceptive threshold similar to WT mice treated with MDP. In addition, the pretreatment of WT mice with IL-1ra, propentofylline, minocycline, fluorocitrate and SB 203580 inhibited the development of mechanical hypersensitivity induced by MDP. These data suggest that activation of the intracellular sensor NOD2 present in spinal cord glial cells stimulates the activation of RIPK2 and p38 MAPK signaling pathways and subsequent production of IL-1?, IL-6 and TNF?, in a TLR4-, MyD88- and TRIF-independent signaling pathway. Finally, these mechanisms contribute to the process of mechanical hypersensitivity during peripheral neuropathy and represent a novel approach for elucidating the mechanisms underlying pathophysiology of chronic pain.

Entre os PRRs (receptores de reconhecimento padrão), NOD-like receptors (NLRs), tal como NOD2, são responsáveis pela detecção intracelular de muramil dipeptídeo (MDP); padrão molecular associado a patógeno (PAMP), encontrado no peptidoglicano (PGN) de praticamente todas bactérias GRAM positiva e negativa. Após o reconhecimento e estimulação por MDP, NOD2 recruta diretamente a serina-treonina quinase RIPK2, uma proteína adaptadora importante na ativação de NF?B mediada por NOD2. A expressão de NOD2 foi descrita em macrófagos e em outras células. Além disso, trabalhos anteriores indicaram que PRRs desempenham papel crucial na ativação de células gliais da medula espinal, na indução e manutenção da dor inflamatória crônica e dor neuropática. No presente estudo, avaliamos o papel de NOD2 na modulação da sensibilidade à dor, focando sua importância na ativação de células da glia da medula espinal, bem como a sua via de sinalização (RIPK2) e liberação de citocinas pró-nociceptivas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-?), interleucina-6 (IL-6) e interleucina-1 beta (IL-1?). Os resultados demonstram que camundongos selvagens tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico (pico entre 3 e 5 horas) comparado com o grupo controle (veículo), retornando ao basal após 48 horas. Além disso, camundongos NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- e IL-6 -/- tratados com MDP não diferiram o limiar nociceptivo mecânico, comparado com seus respectivos grupos controle (veículo). Entretanto, camundongos TNFR1- /- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- e TRIF-/- tratados com MDP, apresentaram diminuição no limiar nociceptivo mecânico similar aos camundongos selvagens tratados com MDP. Adicionalmente, o pré-tratamento de camundongos selvagens com IL-1ra, propentofilina, minociclina, fluorocitrato e SB 203580 inibiu o desenvolvimento da hipersensibilidade mecânica induzida por MDP. Estes dados sugerem que a ativação do sensor intracellular NOD2 esta presente em células da glia da medula espinal e estimula a ativação das vias de sinalização RIPK2 e p38 MAPK com subsequente produção de IL-1?, IL-6 e TNF?, por uma via de sinalização independente de TLR4, MyD88 e TRIF. Finalmente, estes mecanismos contribuem para o processo de hipersensibilidade mecânica durante a neuropatia periférica e representam uma nova abordagem para elucidar os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da dor crônica. / Among PRRs (pattern recognition receptors), NOD-like receptors (NLRs), such as NOD2 are responsible by intracellular detection of muramyl dipeptide (MDP); pathogen-associated molecular pattern (PAMP) found in the peptidoglycan (PGN) from virtually all gram positive and gram negative bacteria. Upon recognition and stimulation by MDP, NOD2 recruits directly the receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 2 (RIPK2), an adaptor protein important in the NOD2-mediated NF?B activation. The expression of NOD2 has been described in macrophages and other cells. Moreover, previous work has indicated that PRRs play a crucial role in the activation of spinal cord glial cells, in the induction and maintenance of chronic inflammatory and neuropathic pain. In the present study, we aimed to evaluate the role of NOD2 in the modulation of pain sensitivity, focusing on its importance in the activation of spinal cord glial cells, as well as its signaling pathway (RIPK2) and release of pro-nociceptive cytokines, such as tumour necrosis factor-alpha (TNF-?), interleukin-6 (IL-6) and interleukin-1beta (IL-1?). The results demonstrate that WT mice treated with MDP showed a decrease in mechanical nociceptive threshold (peak 3 to 5 hours) compared with the control group (vehicle), returning to the base line after 48 hours. Furthermore, NOD2-/- , RIPK2-/- , TNFR1/2-/- and IL-6 -/- mice treated with MDP did not differ the mechanical nociceptive threshold compared with their respective control groups (vehicle). However, TNFR1-/- , CCR2-/- , TLR4-/- , MyD88-/- and TRIF-/- mice treated MDP, showed a decrease in mechanical nociceptive threshold similar to WT mice treated with MDP. In addition, the pretreatment of WT mice with IL-1ra, propentofylline, minocycline, fluorocitrate and SB 203580 inhibited the development of mechanical hypersensitivity induced by MDP. These data suggest that activation of the intracellular sensor NOD2 present in spinal cord glial cells stimulates the activation of RIPK2 and p38 MAPK signaling pathways and subsequent production of IL-1?, IL-6 and TNF?, in a TLR4-, MyD88- and TRIF-independent signaling pathway. Finally, these mechanisms contribute to the process of mechanical hypersensitivity during peripheral neuropathy and represent a novel approach for elucidating the mechanisms underlying pathophysiology of chronic pain.