Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-05Bitstream added on 2014-06-13T19:27:31Z : No. of bitstreams: 1 vellosa_jcr_me_arafcf.pdf: 1352402 bytes, checksum: 1fb4f8a94f0db92c39104b3590886eff (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A relevância da pesquisa de produtos naturais proporciona a descoberta de novos fármacos e o estudo de plantas que apresentem substâncias que possam agir sobre as diferentes espécies oxidantes geradas em nosso organismo torna-se de grande importância. No estudo da avaliação do potencial antioxidante das amostras deve-se considerar que: i) um composto deve ser testado em concentrações disponíveis in vivo e ii) ao avaliar os antioxidantes, deve-se utilizar pelo menos uma espécie relevante biologicamente. Deve-se perguntar como age o antioxidante, se ele age diretamente sobre a ERO ou ele inibe a sua geração e ainda, se ele age indiretamente regulando defesas antioxidantes endógenas. Foram avaliados extratos ou moléculas dos vegetais: Pterogyne nitens, Maytenus ilicifolia, Maytenus aquifolium, Salacia campestris, Piper gaudichaudianum, Piper crassinervium e Piper aduncum. A proposta deste trabalho é: i) avaliar a possibilidade de ação direta destas amostras sobre diferentes espécies reativas modelo e geradas em nosso organismo e ii) avaliar a inibição da mieloperoxidase, enzima envolvida em diferentes patologias. Observamos um grande potencial das plantas estudadas como fonte de compostos com ação antioxidante. Destacam-se as frações hidroalcoólicas e hexano-acetato da M. ilicifolia e M. aquifolium sobre o ânion superóxido. Além disso, identificou-se a existência de possíveis inibidores da MPO nos diferentes vegetais estudados, destacando-se quercetina (IC50=1,35mg/mL), 3-HexAcOEt (IC50=1,5mg/mL), 2-Hid (IC50=2,2mg/mL), 3-Hid (IC50=3,1mg/mL), S-3 (IC50=3,1mg/mL), 2-HexAcOEt (IC50=4,4mg/mL), 1C-BuOH (IC50=6,4mg/mL) e 4EtOH (IC50=8,9mg/mL). Por fim, caracterizou-se o tipo de inibição promovida pela S-3 (1,4-diidroxi-2-(3',7'-dimetil-1'-oxo-2'-E-6'-octadienil) benzeno) e pela quercetina como sendo do tipo mista. / Phagocytes, mainly polimorphonuclear neutrophils leucocytes, yield superoxide radical (O2 -), expending NADPH. By this process, many reactive species, such as HOCl, HO, ONOO -, are generated. These oxidants are made to fight microorganisms, but they are involved in many pathologies. Reactive species and free radicals generation are equilibrated by antioxidants. The search of new medicines turns natural products research an important option for discovering molecules with different biological activities. Natural products research is relevant for discovering new medicines and molecules able to fight oxidant species. In evaluating the antioxidant potential of substances, it is important considerate: i) a compound should be tested at concentrations achievable in vivo and ii) in assaying putative antioxidants, one should use biologically relevant ROS. It is important to ask if it works directly over the oxidant or it works by regulating endogenous antioxidants defenses. In this work, Pterogyne nitens, Maytenus ilicifolia, Maytenus aquifolium, Salacia campestris, Piper gaudichaudianum, Piper crassinervium and Piper aduncum were studied. The purpose of this work is: i) evaluate direct action of samples over different reactive species and ii) evaluate myeloperoxidase inhibition, an important enzyme involved in different pathologies. We observed that different evaluated plants are efficient sources of antioxidants. Moreover, different samples were able to inhibit myeloperoxidase, detaching quercetin (IC50=1,35mg/mL), 3-HexAcOEt (IC50=1,5mg/mL), 2-Hid (IC50=2,2mg/mL), 3-Hid (IC50=3,1mg/mL), S-3 (IC50=3,1mg/mL), 2-HexAcOEt (IC50=4,4mg/mL), 1C-BuOH (IC50=6,4mg/mL) and 4EtOH (IC50=8,9mg/mL). Besides, quercetin and S-3 (1,4-dihydroxi-2-(3',7'-dimethyl- 1'-oxo-2'-E,6'-octadienyl) benzene) were characterized as mixed MPO inhibitors.

O neutrófilo é a célula predominante no sangue circulante e medeia as primeiras respostas da imunidade inata contra infecções, graças a sua capacidade de fagocitar e destruir patógenos. A mieloperoxidase (MPO) é a proteína mais abundante do neutrófilo e a sua potente atividade microbicida está relacionada à sua participação na geração de moléculas oxidantes capazes de degradar uma ampla variedade de estruturas biológicas. Contudo, à MPO também tem sido atribuído um papel deletério nos processos inflamatórios por mediar danos ao endotélio e amplificar a inflamação. A liberação da MPO do neutrófilo diretamente sobre o endotélio depende da interação célula-célula mediada pela integrina CD11b/CD18 (também conhecida como receptor do complemento tipo 3, CR3) expressa nos neutrófilos e pela molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1) no endotélio, sugerindo um papel importante para o CR3 em mediar o dano tecidual em condições inflamatórias crônicas. A cadeia CD11b (?M) do CR3 é codificada pelo gene ITGAM (Integrin Alpha M) e um polimorfismo devido à troca de um único nucleotídeo, G328A, resulta na substituição de uma arginina por uma histidina na posição 77 no domínio extracelular da molécula CD11b, levando à existência de duas variantes polimórficas (R77 e 77H). Este polimorfismo recebe o número de referência rs1143679. A variante 77H está associada à suscetibilidade ao lúpus eritematoso sistêmico (LES), mas o comprometimento funcional desta variante ainda não é compreendido. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar se o polimorfismo da cadeia CD11b influencia o burst oxidativo dependente de MPO em neutrófilos humanos de indivíduos saudáveis. Os genótipos foram determinados por reação em cadeia da polimerase para identificação das variantes alélicas; os neutrófilos foram estimulados com zimosan opsonizado com soro humano normal; a expressão do CR3 foi avaliada por citometria de fluxo com anticorpo monoclonal específico; a avaliação da atividade da enzima MPO foi realizada através da quantificação indireta de seu produto, o ácido hipocloroso, pelo método da taurina-cloramina; o burst oxidativo foi medido por quimioluminescência (QL) dependente de luminol e de lucigenina. Não houve diferença estatística na atividade da MPO entre os grupos, contudo a presença da variante 77H nos neutrófilos mostrou uma menor liberação de MPO quando comparada aquela de neutrófilos com a variante R77. Esta diminuição da liberação da MPO não foi relacionada à diferença de expressão do CR3, uma vez que a análise da expressão do CR3 nos neutrófilos não mostrou diferenças entre os grupos. Nenhuma diferença foi observada na medida de QL. Levando-se em consideração as funções imunomodulatórias da MPO, dependentes e independentes da sua atividade catalítica, nas interações entre neutrófilo e endotélio mediadas pelo CR3, nosso resultado mostra a necessidade de investigar se pequenas diferenças entre a liberação de MPO por neutrófilos, expressando a variante 77H da cadeia CD11b, pode explicar a associação deste polimorfismo com a suscetibilidade ao LES e/ou outras doenças. / The neutrophils are the predominant cells in the circulating blood and mediates the first responses of innate immunity against infections, thanks to their ability to phagocyte and destroy pathogens. The myeloperoxidase (MPO) is the most abundant protein in the neutrophils and its potent microbicidal activity is related to its participation in the generation of oxidant molecules capable of degrading a wide variety of biological structures. However, the MPO has also been attributed a deleterious role in mediating inflammatory processes at endothelial damage and amplifying inflammation. The release of MPO from neutrophils depends directly on the endothelial cell-cell interaction mediated by the integrin CD11b / CD18 (also known as the complement receptor type 3, CR3) expressed in neutrophils and the intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) in the endothelium, suggesting an important role for CR3 in mediating tissue damage in chronic inflammatory conditions. The CD11b chain (?M) of CR3 is encoded by the gene ITGAM (Integrin Alpha M) and a polymorphism due to the exchange of a single nucleotide, G328A, results in the substitution of an arginine by a histidine at position 77 in the extracellular domain of the CD11b molecule, leading to the existence of two polymorphic variants (R77 and 77H). This polymorphism receives the reference numeral rs1143679. The 77H variant is associated with susceptibility to systemic lupus erythematosus (SLE), but the functional impairment of this variant is not yet understood. In this context, the aim of this study was to evaluate the polymorphism of the CD11b chain influences the oxidative burst dependent MPO in human neutrophils from healthy individuals. The genotypes were determined by polymerase chain reaction to identify the allelic variants; neutrophils were stimulated with opsonized zymosan with normal human serum; of CR3 expression was assessed by flow cytometry with specific monoclonal antibody; evaluating the MPO enzyme activity was performed by indirect measurement of your product, hypochlorous acid, the method of taurine-chloramine; The oxidative burst was measured by chemiluminescence (Q) dependent luminol and lucigenin. There was no statistical difference in MPO activity between the groups, but the presence of the 77H variant in neutrophils showed a lower release of MPO compared that of neutrophils with the R77 variant. This reduction of MPO release was not related to the difference CR3 expression, since the analysis of CR3 expression on neutrophils showed no differences between groups. No difference was observed in the extent of QL. Taking into account the immunomodulatory functions of MPO-dependent and independent of its catalytic activity, interactions between neutrophils and the endothelium mediated CR3, our result shows the need to investigate whether small differences between the MPO release by neutrophils, expressing the variant 77H of the CD11b chain, may explain the association of this polymorphism with susceptibility to SLE and / or other diseases.

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-08-31T17:28:06Z No. of bitstreams: 1 Thassila Nogueira Pitanga Efeito das micropartículas....pdf: 1105021 bytes, checksum: 9c6f0280b9ffe2b38105f8844c3a2b0f (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-31T17:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thassila Nogueira Pitanga Efeito das micropartículas....pdf: 1105021 bytes, checksum: 9c6f0280b9ffe2b38105f8844c3a2b0f (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / Micropartículas (MPs) são vesículas liberadas da membrana plasmática após ativação celular ou fases iniciais de apoptose. MPs de neutrófilos (NMPs) apresentam em suas membranas diferentes proteínas com diferentes funções e diretamente relacionadas com seus efeitos biológicos, tais como mediadores inflamatórios (integrinas e L-selectina) e mieloperoxidase (MPO). A MPO é uma enzima catiônica, presente nos grânulos azurófilos de neutrófilos e monócitos, responsável pela formação de espécies reativas de oxigênio (ROS). Na presença de peróxido de hidrogênio (H2O2), a enzima catalisa a oxidação de íons cloro com a formação de ácido hipocloroso (HOCl). MPs de diversas origens parecem afetar a função vascular por mecanismos dependentes do estresse oxidativo. No presente trabalho investigamos o possível papel de NMPs na lesão de células endoteliais vasculares in vitro. NMPs foram produzidas por ativação de polimorfonucleares (PMNs) humanos com ionóforo de cálcio e caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão e varredura como estruturas delimitadas por bicamada lipídica e com diâmetro menor do que 1 m. A presença da MPO foi confirmada por citometria de fluxo, utilizando o anticorpo anti-MPO, e pela atividade enzimática detectada por quimioluminescência de HOCl, uma ROS catalisada unicamente pela MPO. A adição de azida, inibidor de peroxidases, ou de taurina, “scavanger” de HOCl, inibiu ou reduziu a atividade enzimática, respectivamente. Identificamos moléculas expressas na superfície das NMPs (CD62L, CD66b, CD45, CD95 e fosfatidilserina). A atividade de MPO foi observada após incubação das células endoteliais vasculares in vitro com NMPs, sugerindo que estas apresentam um potencial de carrear a MPO para a superfície endotelial vascular. A exposição de células endoteliais a NMPs induziu alterações morfológicas e perda da integridade da membrana celular, analisadas, respectivamente, por microscópio de contraste de fase e microscopia de fluorescência. Nossos resultados sugerem que NMPs atuam como carreadoras de MPO para a superfície de células endoteliais vasculares e induzem lesão destas células em um mecanismo dependente de MPO, sugerindo sua participação no desenvolvimento das complicações cardiovasculares. / Microparticles (MPs) are vesicles released from the plasma membrane after cell activation or early stages of apoptosis. In its membranes, neutrophil MPs (NMPs) present different proteins with different functions, directly associated with the cell’s biological activities, such as inflammatory mediation via integrins, L-selectin and myeloperoxidase (MPO). MPO is a cationic enzyme found in the azurophilic granules of neutrophils and monocytes that produces reactive oxygen species (ROS). In the presence of hydrogen peroxide (H2O2) it catalyzes the oxidation of chlorine ions with the formation of hypochlorous acid (HOCl). MPs from different sources seem to affect vascular function through oxidative stress dependent mechanisms. In this study we investigated the possible role of NMP in vascular endothelial cell injury in vitro. NMPs were produced by activation of human polymorphonuclear (PMN) cells with calcium ionophore and characterized as structures bounded by lipid bilayer and with less than 1 m diameter by transmission and scanning electron microscopy. MPO presence was confirmed by flow cytometry using anti-MPO antibody, and the enzyme activity detected by chemiluminescence of HOCl, a ROS catalyzed solely by the MPO. The addition of azide, peroxidase inhibitor, or taurine, HOCl scavanger, inhibited and reduced enzymatic activity, respectively. We identified molecules expressed on the NMPs surface (CD62L, CD66b, CD45, CD95 and phosphatidylserine). MPO activity was observed after incubation of vascular endothelial cells in vitro with NMPs, suggesting that they have the potential to carry MPO to the vascular endothelial surface. Exposure of endothelial cells to NMPs induced morphological changes and loss of cell membrane integrity, which were evaluated, respectively, by phase contrast microscopy and fluorescence microscopy. Our findings suggest that NMPs act as carriers of MPO to the surface of vascular endothelial cells and induce damage to these cells with an MPO-dependent mechanism, suggesting its participation in the development of cardiovascular complications.

A enzima mieloperoxidase (MPO), presente em leucócitos da linhagem granulocítica e monocítica, tem papel fundamental na produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Existem fortes evidências que alguns produtos gerados a partir de reações catalisadas por mieloperoxidase (MPO) tenham papel na sinalização celular. Dentre estes produtos, chama atenção o oxigênio singlete (1O2). Em fagócitos, esta ERO poderia participar tanto do processo de morte de patógenos, quanto da sinalização de eventos da inflamação. O nosso grupo de pesquisa trabalha com a hipótese de que a localização da MPO, e consequentemente, os sítios de produção de 1O2 definem a função da enzima e do 1O2. O interesse particular no 1O2 deve-se também ao fato de que sua detecção não é trivial e relativamente pouco é conhecido sobre sua produção por sistemas biológicos se comparado a outras EROs. Neste estudo trabalhamos com a questão da localização de MPO em neutrófilos e monócitos humanos e com a detecção de 1O2 através da utilização de sondas específicas. Nos experimentos realizados avaliamos a produção de 1O2 pela utilização da sonda 9,10 difenilantraceno (DPA) e também empregando o éster 9,10-antracenil-3-bispropionato de etila (ABPE) como captador de 1O2. Apesar da proposta de uso do DPA revestindo partículas a serem fagocitadas ter sido feita anteriormente (Garcia F., mestrado concluído em 2006) houve dificuldades na utilização desta técnica que foram reconsideradas neste trabalho. Com esta sonda também obtivemos imagens em microscopia confocal, através da fluorescência do DPA e perda desta fluorescência após reação com 1O2. As análises dos resultados com a microscopia confocal em neutrófilos confirmam que 1O2 está sendo realmente formado no fagolissosomo, quando as células são ativadas por partículas opsonizadas. Em monócitos também houve a possibilidade de utilizar DPA como sonda para 1O2. Neste caso observamos um decréscimo mais lento da fluorescência quando comparado com neutrófilos e também um apagamento mais difuso da sonda. Acreditamos que as diferenças observadas, na formação de 1O2, para neutrófilos e mononucleares em microscopia confocal podem ser devido a diferentes formas de compartimentalização da enzima nestes dois tipos celulares. É possível que isto tenha uma função biológica específica, uma vez que, 1O2 parece ser um importante sinalizador no processo inflamatório. Dado o interesse na detecção de 1O2 em células do sistema imune, também utilizamos uma nova sonda, o éster 9,10-antracenil-3-bispropionato de etila (ABPE). A detecção neste caso é feita pelo monitoramento de um endoperóxido por HPLC. Os resultados obtidos com essa nova sonda demonstram-se mais satisfatórios quando comparados ao DPA, permitindo uma melhor detecção da produção de 1O2 por fagócitos. / The enzyme myeloperoxidase (MPO), present in leukocytes of granulocytic and monocytic lineage, plays a fundamental role in the production of reactive oxygen species (ROS). There is strong evidence that some products generated from reactions catalyzed by myeloperoxidase (MPO) have a role in cell signaling. Among these products, calls attention singlet oxygen (1O2). In phagocytes, ROS could participate in this process both the death of pathogens, the signaling events of inflammation. Our research group works on the assumption that the location of the MPO, and consequently, the production sites to define the role of 1O2 and 1O2 enzyme. The particular interest in the 1O2 is also due to the fact that its detection is not trivial and relatively little is known about its production by biological systems compared to other ROS. In this study we worked with the question of localization of MPO in human neutrophils and monocytes and the detection of 1O2 by using specific probes. In the experiments we evaluated the production of 1O2 by use of a probe 9.10 difenilantraceno (DPA) and also using the 9.10-ester antracenil bispropionato-3-acid ethyl esters (ABPE) 1O2 as a pickup. Although the proposed use of the DPA coating particles to be phagocytized have been made previously (F. Garcia, MA completed in 2006) hove difficulties in using this technique have been reconsidered in this work. With this probe also obtained images in confocal microscopy, by fluorescence of DPA and loss of fluorescence after reaction with 1O2. The analysis of results with confocal microscopy confirmed that in neutrophils 1O2 is actually being formed in fagolissosomo, when cells are activated by opsonized particles. Monocytes were also able to use DPA as a probe to 1O2. In this case we observe a slower decrease in fluorescence when compared with neutrophils and also a more diffuse effacement of the probe. We believe that the observed differences in the formation of 1O2 for neutrophils and mononuclear cells in confocal microscopy may be due to different forms of compartmentalization of the enzyme in these two cell types. It is possible that this has a specific biological function, since, 1O2 seems to be an important sign in the inflammatory process. Given the interest in the detection of 1O2 cells of the immune system, also used a new probe, the 9.10-ester antracenil bispropionato-3-acid ethyl esters (ABPE). The detection in this case is made by an endoperoxide monitoring by HPLC. The results obtained with this new probe show is more satisfactory when compared to the DPA, allowing better detection of 1O2 production by phagocytes.

Este trabalho apresenta dados relativos a oxidação de melatonina catalisada por peroxidase de rábano (HRP, horseradish peroxidase) e mieloperoxidase (MPO). Em presença de peróxido de hidrogênio (H2O2), HRP catalisa a oxidação de melatonina com formação de um produto de clivagem do anel indólico, a N1-acetil-N2-formil-5-metoxiquinuramina. Esta reação consome oxigênio e apresenta quimiluminescência na região de 440-540 nm. Quimiluminescência e a formação da quinuramina também foram observados quando HRP/H2O2 foram substituídos por neutrófilos ativados por acetato de forbol miristato ou zimosan opsonizado. Em neutrófilos, tanto a emissão de luz quanto a formação do produto foram inibidos pela adição de azida, um inibidor de MPO. Superóxido dismutase tem um forte efeito inibidor sobre a emissão de luz enquanto que catalase e ácido úrico não apresentam qualquer efeito. A oxidação de melatonina por neutrófilos ativados pode ser relevante in vivo e estar associada com algumas das funções descritas para mieloperoxidase e melatonina. A possível implicação biológica da oxidação de melatonina por neutrófilos, especialmente em condições inflamatórias, é discutida. / In the presence of hydrogen peroxide, horseradish peroxidase (HRP) catalyzes the production of N1-acetyl-N2-formyl-5-methoxykynuramine from melatonin. This reaction consumes oxygen and exhibits chemiluminescence in the 440-540 nm region. The excited cleavage product derived from the thermolysis of an intermediate dioxetane is suggested to be the emitting species. Chemiluminescence and the indole ring cleavage product were also observed when HRP/H2O2 was replaced by phorbol myristate acetate or opsonized zymosan-activated neutrophils. Azide, a myeloperoxidase inhibitor, strongly suppressed melatonin oxidation. Superoxide dismutase has a strong inhibitory effect on light emission but catalase and uric acid are without effect on the emission. The oxidation of melatonin by activated neutrophils may be relevant to the in vivo functions of myeloperoxidase and melatonin. The possible biological implication of melatonin oxidation by neutrophils, especially in inflammatory conditions, is discussed.

Os neutrófilos representam a primeira linha de defesa do hospedeiro, atuando na contenção e eliminação de patógenos. Contudo, alterações na vida média, no excessivo recrutamento e ativação dos neutrófilos estão associados a danos teciduais e a doenças inflamatórias e autoimunes. A modulação das funções efetoras dos neutrófilos pode auxiliar no tratamento de tais patologias. Neste sentido, os produtos naturais constituem uma importante fonte de novas substâncias imunomoduladoras. Um estudo recente demonstrou que, a inibição do metabolismo oxidativo de neutrófilos pelo extrato etanólico bruto das folhas de Baccharis dracunculifolia (EEBBd) correlaciona-se com a proporção entre ácido cafeico (CaA) e outros compostos fenólicos contidos nesta amostra. Para dar prosseguimento à investigação do potencial imunomodulador do EEBBd e do CaA, os objetivos do presente estudo foram avaliar o efeito modulador desses produtos naturais: (i) em três funções efetoras de neutrófilos humanos - fagocitose, atividade microbicida e metabolismo oxidativo estimulado por agentes independentes de receptores (forbol-12-miristato-13-acetato; PMA) e dependentes apenas de receptores Fcgama (imunocomplexos não-opsonizados; IC) ou de receptores Fcgama associados a receptores do complemento (imunocomplexos opsonizados com complemento; IC-SHN); (ii) na atividade da mieloperoxidase (MPO); (iii) na expressão de receptores de membrana; (iv) e na captura (scavenger) de H2O2 e HOCl. O CaA foi mais efetivo do que o EEBBd em inibir a atividade da MPO e em capturar H2O2 e HOCl. A análise in silico revelou que o CaA bloqueia a entrada do sítio ativo da MPO através da interação com os resíduos Gln-91, His-95 e Arg-239; os dois últimos resíduos são essenciais para clivar o H2O2 e para estabilizar o sítio ativo, respectivamente. A eficiência dos agentes utilizados para estimular o metabolismo oxidativo, medido por quimioluminescência dependente de lucigenina e de luminol, ocorreu na seguinte ordem: PMA > IC-SHN > IC. Embora o PMA tenha sido o agente mais efetivo em estimular o metabolismo oxidativo, ambas as amostras (EEBBd e CaA) inibiram com maior intensidade esta função celular estimulada por PMA do que a mesma função estimulada por IC-SHN e IC. Além disso, ambas, EEBBd e CaA, não alteraram os níveis de expressão dos receptores TLR2, TLR4, CD16, CD32, e CD11b/CD18. Nas maiores concentrações avaliadas, EEBBd (50 ug/mL) e CaA (90 ug/mL) não foram citotóxicos para os neutrófilos. O EEBBd inibiu intensamente a capacidade fagocítica e reduziu discretamente a capacidade microbicida dos neutrófilos frente à Candida albicans. Portanto, o CaA contribui para ação inibitória do EEBBd no metabolismo oxidativo e na atividade da MPO, mas não na capacidade fagocítica e microbicida de neutrófilos. Por fim, o efeito imunomodulador do CaA e do EEBBd não é mediado por alterações na viabilidade celular ou na expressão de receptores de membrana em neutrófilos. O conjunto de resultados obtidos pode auxiliar na elucidação do mecanismo de ação destes produtos naturais sobre as funções efetoras de neutrófilos, bem como no desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de doenças inflamatórias mediadas pela ativação exacerbada de neutrófilos. / Neutrophils represent the first line of host defense that acts in the containment and clearance of pathogens. However, changes in life span and excessive recruitment and activation of neutrophils are associated with tissue damage and inflammatory and autoimmune diseases. Modulation of the effector functions of neutrophils can help to treat these pathologies. In this sense, natural products constitute an important source of novel immunomodulating compounds. A recent study has demonstrated that the neutrophil oxidative metabolism inhibition by the crude ethanol extract of Baccharis dracunculifolia (EEBBd) leaves correlates with the ratio of caffeic acid (CaA) to other phenolic compounds that exist in it. To continue investigating the immunomodulating potential of EEBBd and CaA, the present study aimed to examine whether these natural products modulate: (i) three effector functions of human neutrophils phagocytosis, microbial killing, and oxidative metabolism elicited by a receptor-independent stimulus (phorbol-12-myristate-13-acetate; PMA) and by receptor-dependent stimuli that bind Fcgama receptors alone (non-opsonized immune complexes; IC) or in combination with complement receptors (complement-opsonized immune complexes; IC-SHN); (ii) myeloperoxidase (MPO) activity; (iii) expression of membrane receptors; (iv) H2O2 e HOCl scavenging. CaA was more effective than EEBBd in inhibiting MPO activity and scavenging H2O2 and HOCl. The in silico analysis revealed that CaA blocks the entrance of the active site of MPO through the interaction with Gln-91, His-95, and Arg-239; the two last residues are essential to cleave H2O2 and stabilize the active site, respectively. The agents used to stimulate the oxidative metabolism, as measured by the lucigenin- and luminol-dependent chemiluminescence assays, acted in the following ranking order of efficiency: PMA > IC-SHN > IC. Although PMA was the most efficient agent at stimulating the neutrophil oxidative metabolism, both samples (EEBBd and CaA) suppressed the PMA-induced oxidative metabolism more effectively than they suppressed the same cell function elicited by IC-SHN and IC. Both EEBBd and CaA did not alter the levels of TLR2, TLR4, CD16, CD32, and CD11b/CD18 receptors expression. At the highest concentrations tested, EEBBd (50 ug/mL) and CaA (90 ug/mL) were not toxic towards neutrophils. EEBBd strongly diminished the phagocytic capacity and slightly reduced the Candida albicans killing ability of neutrophils. In conclusion, CaA contributes to the EEBBd inhibitory action on the oxidative metabolism and MPO activity but not on the phagocytic capacity and microbial killing ability of neutrophils. Furthermore, the immunomodulating effect of CaA and EEBBd is not mediated by alterations in either cell viability or expression of membrane receptors in neutrophils. Together, the results can help to unravel the mechanism of action of these natural products on the effector functions of neutrophils, and to develop new drugs to treat inflammatory diseases mediated by neutrophil overactivation.

O Ácido Indol Acético (AIA) é um hormônio, denominado auxina e há uma correlação direta entre o efeito citotóxico do AIA e da atividade da peroxidase nas células animais. Os Neutrófilos apresentam uma alta atividade de peroxidase e o AIA gera uma mudança ultra-estrutural e morte destas células em cultura. Entretanto, estudos in vivo mostram que a administração de AIA em baixas doses não promove um efeito prooxidante em neutrófilos e esta suplementação aumenta o englobamento de partículas de Zymosan por estas células. No presente estudo foram avaliados os efeitos da administração do AIA na capacidade fagocitária e na integridade celular de neutrófilos de ratos, observando os seguintes parâmetros: i) capacidade fagocitária – englobamento e morte de Staphylococcus aureus; ii) integridade celular – integridade da membrana plasmática, fragmentação de DNA e potencial transmembrana mitocondrial e iii) atividade de mieloperoxidase. O tratamento aplicado com AIA não apresentou alteração significante na capacidade de englobamento e morte de S. aureus pelos neutrófilos quando aos controles. A integridade celular e atividade de mieloperoxidase nos neutrófilos não foram alteradas pela suplementação com AIA comparadas aos controles. A administração de AIA em baixas doses não mostrou efeito na morte de S. aureus pelos neutrófilos o mesmo também não alterou a integridade celular e a atividade da mieloperoxidase destas células. / Indole acetic acid is (IAA) a hormone termed auxins and there is a direct correlation between the cytotoxic effect of IAA and the peroxidase activity of the animal cells. Neutrophils present a higher peroxidase activity and the IAA leads to marked ultra structural changes and death on these cells in culture. However studies in vivo show that IAA administration at low doses does not promoting a prooxidant effect on neutrophil and this supplementation to increase of the engulfment of Zymosan particles by these cells. In present study were evaluated the effect of IAA administration in the phagocytic capacity and cellular integrity on rat’s neutrophils from the following parameters: i) phagocytic capacity – engulfment and killing of the Staphylococcus aureus; ii) cellular integrity – plasma membrane integrity, DNA fragmentation and mitochondrial transmembrane potential and iii) myeloperoxidase activity. The IAA treatment imposed did not show another significant alteration in the S. aureus engulfment and killing capacity by neutrophils to compare with controls. The cellular integrity and myeloperoxidase activity in the neutrophils did not have alteration by IAA supplementation to compare with the controls. In conclusion the IAA administration at low doses did not show effective action in S. aureus killing by neutrophils and the same time as did not alter the cellular integrity and myeloperoxidase activity by this cell.

Dois importantes fatores inter-relacionados estão envolvidos na patogênese da doença periodontal: ativação do sistema imune e produção de peroxidases. Os objetivos deste estudo foram comparar os níveis da atividade do sistema peroxidase presentes no fluido gengival (MPO/FG) e saliva da parótida (POS) em pacientes portadores de periodontite crônica em relação a pacientes periodontalmente saudáveis e avaliar o efeito do tratamento periodontal não cirúrgico nestes indivíduos nestes parâmetros enzimáticos. MATERIAL E MÉTODO: Foram coletados dados dos parâmetros clínicos periodontais e amostras de FG e saliva da glândula parótida de 17 pacientes clinicamente saudáveis (GC) e de 17 pacientes portadores de periodontite crônica generalizada (GP) antes e depois do tratamento periodontal pareados em idade e sexo. As atividades de MPO/FG e POS Parótida foram avaliadas por espectofotometria. RESULTADOS: O GP apresentou valores maiores nos parâmetros clínicos periodontais em relação ao GC, sendo que os mesmos foram reduzidos após tratamento periodontal. Além disso, o GP apresentou valores mais elevados de atividade de MPO no FG (p=0,04) do que o GC. Após tratamento periodontal os níveis de MPO/FG (p<0,001) e POS parótida (p=0,013) foram reduzidos significativamente. No GP houve correlação negativa e significativa entre POS da parótida e MPO no FG (r=-0,59, p=0,02). CONCLUSÕES: Na doença periodontal, as atividades de MPO no FG são maiores quando comparados ao grupo controle, e tanto de MPO/FG e POS parótida são reduzidas após tratamento periodontal. / Two important and interrelated factors are involved in the pathophysiology of periodontal diseases: the activation of immune system and the production of peroxidases. The objectives of this study were to examine the peroxidase activities present in Gingival Crevicular Fluid (MPO/GCF) and in Parotid Saliva (POS) in patients with generalized chronic periodontitis with healthy controls and to compare the effects of periodontal therapy on enzyme activities. MATERIAL AND METHOD: Periodontal clinical measurements, parotid saliva and GCF samples were obtained of 17 age-matched healthy controls (PC) and 17 patients with chronic periodontal disease (PD) before treatment and after periodontal treatment. The MPO/GCF and POS parotid activities were determined spectrophotometrically. RESULTS: In PD group, clinical parameters, MPO/GCF (p=0,04) activities presented higher values than controls. After periodontal treatment levels of MPO/GCF (p<0.001) and POS parotid (p=0,013) were significantly reduced. In PD there was significant negative correlation between POS and MPO in the parotid FG (r =-0,59, p=0,02). CONCLUSIONS: In periodontal disease MPO/GCF presented higher levels than controls and MPO/GCF and POS parotid are reduced after treatment.

Tempol (4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil piperidina-1-oxil) e outros nitróxidos cíclicos reduzem a injúria tecidual em modelos animais de inflamação por mecanismos que não são completamente entendidos. A mieloperoxidase (MPO) tem um papel fundamental na produção de oxidantes por neutrófilos e, portanto, é um importante alvo para anti-inflamatórios. Ao amplificar o potencial oxidativo do H2O2, a MPO produz HOCl e radicais livres através de seus intermediários oxidantes MPO-I [MPO-porfirina&#8226;+-Fe(IV)=O] e MPO-II [MPO-porfirina-Fe(IV)=O]. Esses fatos nos levaram a sintetizar e avaliar a capacidade inibitória sobre a atividade clorinante da MPO in vitro e in vivo do tempol e de três derivados hidrofóbicos substituídos na posição 4 do anel piperidina [(4-azido, 4-benzenosulfonil e 4-(4-fenil-1H-1,2,3-triazol-1-il)]. In vitro, todos os nitróxidos inibiram a clorinação da taurina mediada pela MPO a pH 7,4 com valores similares de IC50 (1,5-1,8 µM). As constantes cinéticas das reações do tempol com MPO-I (k = 3,5 x 105 M-1 s-1) e MPO-II, cuja cinética indicou um comportamento de saturação (K= 2,0 x 10-5 M; k = 3,6 x 10-2 s-1), foram determinadas. Modelagens cinéticas indicaram que, em presença de taurina, MPO não produz HOCl livre. Tomados conjuntamente, os resultados indicaram que o tempol age principalmente como um inibidor reversível da MPO por levar ao acúmulo de MPO-II e de complexo [MPO-II-tempol] que não participam do ciclo clorinante. Para examinar se nitróxidos inibem a atividade da MPO in vivo selecionamos como modelo a inflamação aguda induzida pela carragenina na pata de ratos. A atenuação da inflamação na pata mostrou correlação com a lipofilicidade do nitróxido em tempos iniciais, mas as diferenças nos efeitos foram pequenas (menor que 2 vezes) quando comparadas com as diferenças de lipofilicidade (maior que 200 vezes). Nenhuma inibição da atividade da MPO foi evidente in vivo porque os níveis de atividade nas patas dos ratos correlacionaram com os níveis de MPO. Do mesmo modo, em animais não-tratados ou tratados com nitróxidos, todos os parâmetros empregados para monitorar a inflamação (edema, níveis de proteínas oxidadas e nitradas e exsudação plasmática) correlacionaram com os níveis de MPO. Os efeitos dos nitróxidos in vivo foram também comparados com aqueles da hidrazida do ácido 4-aminobenzóico (ABAH) e da colchicina. Tomados conjuntamente, os estudos in vivo indicaram que os nitróxidos atenuam a inflamação induzida pela carragenina principalmente por inibirem a migração celular. De acordo com essa conclusão, estudos in vivo, mostraram que tempol diminuiu a migração de neutrófilos humanos e de cultura (HL-60 diferenciadas em neutrófilos) ativados com PMA ou fMLP com IC50 25 &#181;M. Nesse caso, a polimerização da actina é inibida apenas quando as células são pré-incubadas com tempol por 30 min. Nesse intervalo de tempo, o tratamento com tempol promove a formação de O2&#8226;- via flavoenzimas de maneira dependente da concentração. Subsequente ativação dos neutrófilos de cultura com PMA resulta também em produção intracelular de O2&#8226;- e H2O2 que é inibida pelo pré-tratamento com tempol (IC50 = 38 µM). Esses estudos preliminares sugerem que o tempol interfere na migração celular de neutrófilos por atenuar a formação intracelular de ROS. A importância da atividade peroxidásica da superóxido dismutase (hSOD1) in vivo é certamente muito mais restrita do que a da MPO em processos inflamatórios no geral. Todavia, essa atividade peroxidásica da hSOD1 pode ter um papel na na patogenia da esclerose lateral amiotrófica (ELA). Por essa razão, os efeitos do tempol sobre as consequências da atividade peroxidásica da hSOD1 (oxidação, dimerização, desenovelamento e agregação da enzima) também foram examinadas. Foi demonstrado que o tempol não interfere no ciclo catalítico da hSOD1, porém, inibe a dimerização da enzima, protegendo-a de desenovelamento e agregação. O nitróxido foi consumido no processo reagindo com o radical triptofanila no peptídeo 31VWGSIK36 como comprovado por MS. No conjunto, nossos estudos contribuem para esclarecer os múltiplos mecanismos pelos quais nitróxidos podem inibir processos oxidativos e inflamatórios. / Tempol (4-hydroxy-2 ,2,6,6-tetramethyl piperidine-1-oxyl) and other cyclic nitroxides reduce tissue injury in animal models of inflammation by mechanisms that are not fully understood. Myeloperoxidase (MPO) plays a key role in the production of oxidants by neutrophils and therefore is an important target for anti-inflammatory drugs. By amplifying the oxidative potential of H2O2, MPO produces HOCl and free radicals through its oxidizing intermediates MPO-I [MPO-porphyrin&#8226;+-Fe (IV)=O] and MPO-II [MPO-porphyrin-Fe (IV)=O]. In this context, we synthesized tempol and three more hydrophobic derivatives substituted in position 4 of the piperidine ring [(4-azido-4 benzenesulfonyl and 4-(4-phenyl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)] and evaluated their ability to inhibit the chlorinating activity of MPO in vitro and in vivo. In vitro, all the nitroxides inhibited the chlorination of taurine mediated by MPO at pH 7.4 with similar IC50 values (1.5 to 1.8 &#181;M). The kinetic constants of the reactions of tempol with MPO-I (k = 3.5 x 105 M-1 s-1) and MPO-II, whose kinetic indicated a saturation behavior (K = 2.0 x 10-5 M; k = 3.6 x 10-2 s-1), were determined. Kinetic modeling indicated that in the presence of taurine, MPO does not produce free HOCl. Taken together, the results indicated that tempol acts primarily as a reversible inhibitor of MPO leading to accumulation of MPO-II and of the complex [MPO-II-tempol], which do not participate within chlorinating cycle. To examine whether nitroxides inhibit the activity of MPO in vivo, the acute inflammation induced by carrageenan in the rat paw was selected as model. The attenuation of inflammation in paws was correlated with the lipophilicity of the nitroxide in early times, but the differences in effects were small (less than 2-fold) when compared to the differences in lipophilicity (higher than 200 times). No inhibition of MPO activity was evident because the levels of activity in rat paws correlated with the levels of MPO. Similarly, in animals not treated or treated with nitroxides, all parameters used to monitor inflammation (swelling, levels of oxidized and nitrated proteins and plasma exudation) correlated with the levels of MPO. The effects of nitroxides in vitro were also compared with those of 4-aminobenzoic acid hydrazide (ABAH) and colchicine. Taken together, the in vivo studies indicated that nitroxides attenuate carrageenan-induced inflammation mainly by inhibiting cell migration. According to this conclusion, in vitro studies showed that tempol decreased migration of human and culture neutrophils (HL-60 differentiation to neutrophils) activated with PMA or fMLP with IC50 = 25 &#181;M. In this case, actin polymerization is inhibited only when cells are preincubated with tempol for 30 min. During this time interval, treatment with tempol promotes the formation of O2&#8226;- via flavoenzymes in a concentration-dependent manner. Subsequent activation of culture neutrophils with PMA also results in intracellular production of O2&#8226;- and H2O2, which is inhibited by pretreatment with tempol (IC50 = 38 &#181;M). These preliminary studies suggest that tempol interfere in neutrophil chemotaxis by attenuating the formation of intracellular ROS. The relevance of the peroxidase activity of superoxide dismutase (hSOD1) in vitro is certainly much narrower than that of MPO. Nevertheless, this peroxidase activity may have a role in the pathogenesis of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Therefore, the effects of tempol on the consequences of the hSOD1 peroxidase activity (oxidation, dimerization, unfolding and aggregation of the enzyme) were also examined. Tempol inhibited the dimerization of hSOD1, protecting it from unfolding and aggregation, but not interfered in its catalytic cycle. The nitroxide was consumed in the process by reacting with the tryptophanyl radical of the segment 31VWGSIK36 as evidenced by MS. Overall, our studies contribute to clarify the multiple mechanisms by which nitroxides can inhibit oxidative and inflammatory processes.

Dois importantes fatores inter-relacionados estão envolvidos na patogênese da doença periodontal: ativação do sistema imune e produção de peroxidases. Os objetivos deste estudo foram comparar os níveis da atividade do sistema peroxidase presentes no fluido gengival (MPO/FG) e saliva da parótida (POS) em pacientes portadores de periodontite crônica em relação a pacientes periodontalmente saudáveis e avaliar o efeito do tratamento periodontal não cirúrgico nestes indivíduos nestes parâmetros enzimáticos. MATERIAL E MÉTODO: Foram coletados dados dos parâmetros clínicos periodontais e amostras de FG e saliva da glândula parótida de 17 pacientes clinicamente saudáveis (GC) e de 17 pacientes portadores de periodontite crônica generalizada (GP) antes e depois do tratamento periodontal pareados em idade e sexo. As atividades de MPO/FG e POS Parótida foram avaliadas por espectofotometria. RESULTADOS: O GP apresentou valores maiores nos parâmetros clínicos periodontais em relação ao GC, sendo que os mesmos foram reduzidos após tratamento periodontal. Além disso, o GP apresentou valores mais elevados de atividade de MPO no FG (p=0,04) do que o GC. Após tratamento periodontal os níveis de MPO/FG (p<0,001) e POS parótida (p=0,013) foram reduzidos significativamente. No GP houve correlação negativa e significativa entre POS da parótida e MPO no FG (r=-0,59, p=0,02). CONCLUSÕES: Na doença periodontal, as atividades de MPO no FG são maiores quando comparados ao grupo controle, e tanto de MPO/FG e POS parótida são reduzidas após tratamento periodontal. / Two important and interrelated factors are involved in the pathophysiology of periodontal diseases: the activation of immune system and the production of peroxidases. The objectives of this study were to examine the peroxidase activities present in Gingival Crevicular Fluid (MPO/GCF) and in Parotid Saliva (POS) in patients with generalized chronic periodontitis with healthy controls and to compare the effects of periodontal therapy on enzyme activities. MATERIAL AND METHOD: Periodontal clinical measurements, parotid saliva and GCF samples were obtained of 17 age-matched healthy controls (PC) and 17 patients with chronic periodontal disease (PD) before treatment and after periodontal treatment. The MPO/GCF and POS parotid activities were determined spectrophotometrically. RESULTS: In PD group, clinical parameters, MPO/GCF (p=0,04) activities presented higher values than controls. After periodontal treatment levels of MPO/GCF (p<0.001) and POS parotid (p=0,013) were significantly reduced. In PD there was significant negative correlation between POS and MPO in the parotid FG (r =-0,59, p=0,02). CONCLUSIONS: In periodontal disease MPO/GCF presented higher levels than controls and MPO/GCF and POS parotid are reduced after treatment.