O diabetes mellitus (DM) está associado a diversas complicações micro e macrovasculares diretamente relacionadas a doenças cardiovasculares. A prolongada exposição à hiperglicemia e a resistência a insulina são considerados os principais fatores envolvidos nestas complicações, as quais são exacerbadas pela disfunção endotelial. Mediadores inflamatórios contribuem potencialmente para o desenvolvimento de disfunção endotelial pela geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) que, por sua vez, estimulam a transcrição de fatores pró- inflamatórios. Receptores específicos, como os NLRs (NOD-like receptors, receptores do tipo NOD) contribuem para instalação de processo inflamatório pela ativação do complexo inflamassoma. Este regula a ativação da caspase-1 e o processamento proteolítico dos precursores pró-IL-1? e pró-IL-18 nas citocinas maduras. Diversos mediadores podem ativar o inflamassoma NLRP3 como, por exemplo, EROs e DNA mitocondrial. Pouco é conhecido sobre o envolvimento de receptores NLRP3 e DNA mitocondrial na disfunção endotelial associada ao diabetes. Testamos a hipótese que a deficiência genética do receptor NLRP3 confere resistência à ativação de processo inflamatório na vasculatura de animais com diabetes tipo 1 (DM1) e, ainda, que DNA mitocondrial contribui para a ativação vascular do inflamassoma NLRP3 e para disfunção endotelial. Foram utilizados camundongos C57Bl/6 e deficientes para NLRP3, os quais foram tratados com veículo ou submetidos a protocolo para indução de DM1 com estreptozotocina. Parâmetros vasculares funcionais foram determinados em artérias mesentéricas de resistência. Células de músculo liso vascular (CMLV) e endoteliais foram utilizadas para avaliação da ativação do inflamassoma NLRP3 por DNA mitocondrial. A geração de EROs foi avaliada pela fluorescência para o dihidroetídio e pela quimiluminescência para lucigenina. A ativação de caspase-1 e IL-1? foi avaliada por western blot e o influxo de cálcio, por fluorescência. DNA mitocondrial foi avaliado pela expressão gênica de componentes da mitocôndria. O diabetes reduziu a vasodilatação dependente de endotélio, o que não ocorreu em artérias de animais deficientes de NLRP3. Animais diabéticos apresentaram aumento da expressão vascular do receptor NLRP3, da ativação de caspase-1 eIL-1? e da geração de EROs e peróxido de hidrogênio no leito mesentérico, eventos que ocorreram em menor intensidade em camundongos deficientes de NLRP3. Houve redução na expressão proteica vascular de Nox4 (NADPH oxidase 4), bem como na expressão gênica da molécula de adesão celular vascular-1 (VCAM-1, vascular cell adhesion molecule-1) e molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1, intercellular adhesion molecule-1) em animais deficientes de NLRP3. Houve aumento da liberação de DNA mitocondrial citosólico no pâncreas de animais diabéticos. A incubação com o DNA mitocondrial extraído do pâncreas de animais diabéticos promoveu ativação do inflamassoma em CMLV provenientes de animais C57Bl/6, mas não em CMLV provenientes de animais deficientes de NLRP3. Esta ativação foi associada ao aumento de EROs e influxo de cálcio. Essa mesma ativação também foi observada em células endoteliais. DNA mitocondrial de camundongos diabéticos também reduziu a dilatação dependente do endotélio em artérias mesentéricas, o que foi associado à geração de EROs e ativação do inflamassoma NLRP3. Pacientes diabéticos apresentaram aumento do DNA mitocondrial circulante e ativação de caspase-1 e IL-1? no soro. Os resultados demonstram que o DNA mitocondrial pancreático de animais diabéticos promove ativação, em CMLV e células endoteliais, do inflamassoma NLRP3 através do aumento no influxo de cálcio e da geração de EROs, contribuindo para o processo de disfunção endotelial. A deficiência de NLRP3 protege os animais diabéticos contra os danos vasculares inflamatórios e disfunção endotelial. / Diabetes mellitus (DM) is associated with several micro and macrovascular complications directly related to cardiovascular diseases. Prolonged exposure to hyperglycemia and insulin resistance are considered the main factors involved in these complications, which are exacerbated by endothelial dysfunction. Inflammatory mediators potentially contribute to the development of endothelial dysfunction by the generation of reactive oxygen species (ROS), which, in turn, stimulate the transcription of pro-inflammatory factors. Specific receptors such as NLRs (NOD-like receptors) contribute to the onset of inflammatory processes by the activation of a multiprotein complex called inflammasome. The NLRP3 inflammasome regulates the activation of caspase-1 and the proteolytic processing of pro-IL-1? and pro-IL-18 precursors into mature cytokines. Several mediators, such as ROS and mitochondrial DNA activate the NLRP3 inflammasome. Considering that it is not clear whether NLRP3 and mitochondrial DNA contribute to diabetes-associated endothelial dysfunction, we hypothesized that the genetic deficiency of the NLRP3 confers resistance to vascular inflammatory processes in animals with type 1 diabetes (T1D) and that mitochondrial DNA contributes to vascular activation of NLRP3 inflammasome and endothelial dysfunction. C57B1/6 and NLRP3 knockout mice were treated with vehicle or streptozotocin to induce T1D. Functional vascular parameters were determined in resistance mesenteric arteries. Cultured vascular smooth muscle cells (VSMC) and endothelial cells were used to determine NLRP3 inflammasome activation by mitochondrial DNA. ROS generation was evaluated by dihydroethidium fluorescence and by chemiluminescence for lucigenin. Caspase-1 and IL-1? activation was evaluated by western blot. Calcium influx was determined by fluorescence and mitochondrial DNA by mRNA expression of mitochondrial components. Diabetes reduced endothelium-dependent vasodilation in C57B1/6, but not in NLRP3 knockout mice. Diabetic mice presented increased vascular NLRP3 receptor expression, increased caspase-1 and IL-1? activation, as well as ROS and hydrogen peroxide generation, events that were mildly observed in NLRP3 knockout mice. There was a reduction in the vascular protein expression of Nox4 (NADPH oxidase 4) as wellas in the gene expression of VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule-1) and ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) in NLRP3 knockout animals. There was an increase in cytosolic mitochondrial DNA release in pancreas from diabetic animals. Mitochondrial DNA from the pancreas of diabetic mice induced NLRP3 inflammasome activation in VSMC from C57B1/6 mice, but not in VSMC from NLRP3 knockout mice. This activation was associated with increased levels of ROS and calcium influx and was also detected in endothelial cells. Mitochondrial DNA from diabetic mice also decreased endothelium-dependent dilation in mesenteric arteries, which was associated with ROS generation and NLRP3 inflammasome activation. Diabetic patients exhibited increased serum mitochondrial DNA and caspase-1 and IL-1? activation. The results demonstrate that pancreatic mitochondrial DNA from diabetic mice activates the NLRP3 inflammasome in VSMC and endothelial cells by increasing calcium influx and ROS generation, contributing to endothelial dysfunction. NLRP3 deficiency prevents diabetes-related vascular inflammatory damage and endothelial dysfunction.

O diabetes mellitus (DM) está associado a diversas complicações micro e macrovasculares diretamente relacionadas a doenças cardiovasculares. A prolongada exposição à hiperglicemia e a resistência a insulina são considerados os principais fatores envolvidos nestas complicações, as quais são exacerbadas pela disfunção endotelial. Mediadores inflamatórios contribuem potencialmente para o desenvolvimento de disfunção endotelial pela geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) que, por sua vez, estimulam a transcrição de fatores pró- inflamatórios. Receptores específicos, como os NLRs (NOD-like receptors, receptores do tipo NOD) contribuem para instalação de processo inflamatório pela ativação do complexo inflamassoma. Este regula a ativação da caspase-1 e o processamento proteolítico dos precursores pró-IL-1? e pró-IL-18 nas citocinas maduras. Diversos mediadores podem ativar o inflamassoma NLRP3 como, por exemplo, EROs e DNA mitocondrial. Pouco é conhecido sobre o envolvimento de receptores NLRP3 e DNA mitocondrial na disfunção endotelial associada ao diabetes. Testamos a hipótese que a deficiência genética do receptor NLRP3 confere resistência à ativação de processo inflamatório na vasculatura de animais com diabetes tipo 1 (DM1) e, ainda, que DNA mitocondrial contribui para a ativação vascular do inflamassoma NLRP3 e para disfunção endotelial. Foram utilizados camundongos C57Bl/6 e deficientes para NLRP3, os quais foram tratados com veículo ou submetidos a protocolo para indução de DM1 com estreptozotocina. Parâmetros vasculares funcionais foram determinados em artérias mesentéricas de resistência. Células de músculo liso vascular (CMLV) e endoteliais foram utilizadas para avaliação da ativação do inflamassoma NLRP3 por DNA mitocondrial. A geração de EROs foi avaliada pela fluorescência para o dihidroetídio e pela quimiluminescência para lucigenina. A ativação de caspase-1 e IL-1? foi avaliada por western blot e o influxo de cálcio, por fluorescência. DNA mitocondrial foi avaliado pela expressão gênica de componentes da mitocôndria. O diabetes reduziu a vasodilatação dependente de endotélio, o que não ocorreu em artérias de animais deficientes de NLRP3. Animais diabéticos apresentaram aumento da expressão vascular do receptor NLRP3, da ativação de caspase-1 eIL-1? e da geração de EROs e peróxido de hidrogênio no leito mesentérico, eventos que ocorreram em menor intensidade em camundongos deficientes de NLRP3. Houve redução na expressão proteica vascular de Nox4 (NADPH oxidase 4), bem como na expressão gênica da molécula de adesão celular vascular-1 (VCAM-1, vascular cell adhesion molecule-1) e molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1, intercellular adhesion molecule-1) em animais deficientes de NLRP3. Houve aumento da liberação de DNA mitocondrial citosólico no pâncreas de animais diabéticos. A incubação com o DNA mitocondrial extraído do pâncreas de animais diabéticos promoveu ativação do inflamassoma em CMLV provenientes de animais C57Bl/6, mas não em CMLV provenientes de animais deficientes de NLRP3. Esta ativação foi associada ao aumento de EROs e influxo de cálcio. Essa mesma ativação também foi observada em células endoteliais. DNA mitocondrial de camundongos diabéticos também reduziu a dilatação dependente do endotélio em artérias mesentéricas, o que foi associado à geração de EROs e ativação do inflamassoma NLRP3. Pacientes diabéticos apresentaram aumento do DNA mitocondrial circulante e ativação de caspase-1 e IL-1? no soro. Os resultados demonstram que o DNA mitocondrial pancreático de animais diabéticos promove ativação, em CMLV e células endoteliais, do inflamassoma NLRP3 através do aumento no influxo de cálcio e da geração de EROs, contribuindo para o processo de disfunção endotelial. A deficiência de NLRP3 protege os animais diabéticos contra os danos vasculares inflamatórios e disfunção endotelial. / Diabetes mellitus (DM) is associated with several micro and macrovascular complications directly related to cardiovascular diseases. Prolonged exposure to hyperglycemia and insulin resistance are considered the main factors involved in these complications, which are exacerbated by endothelial dysfunction. Inflammatory mediators potentially contribute to the development of endothelial dysfunction by the generation of reactive oxygen species (ROS), which, in turn, stimulate the transcription of pro-inflammatory factors. Specific receptors such as NLRs (NOD-like receptors) contribute to the onset of inflammatory processes by the activation of a multiprotein complex called inflammasome. The NLRP3 inflammasome regulates the activation of caspase-1 and the proteolytic processing of pro-IL-1? and pro-IL-18 precursors into mature cytokines. Several mediators, such as ROS and mitochondrial DNA activate the NLRP3 inflammasome. Considering that it is not clear whether NLRP3 and mitochondrial DNA contribute to diabetes-associated endothelial dysfunction, we hypothesized that the genetic deficiency of the NLRP3 confers resistance to vascular inflammatory processes in animals with type 1 diabetes (T1D) and that mitochondrial DNA contributes to vascular activation of NLRP3 inflammasome and endothelial dysfunction. C57B1/6 and NLRP3 knockout mice were treated with vehicle or streptozotocin to induce T1D. Functional vascular parameters were determined in resistance mesenteric arteries. Cultured vascular smooth muscle cells (VSMC) and endothelial cells were used to determine NLRP3 inflammasome activation by mitochondrial DNA. ROS generation was evaluated by dihydroethidium fluorescence and by chemiluminescence for lucigenin. Caspase-1 and IL-1? activation was evaluated by western blot. Calcium influx was determined by fluorescence and mitochondrial DNA by mRNA expression of mitochondrial components. Diabetes reduced endothelium-dependent vasodilation in C57B1/6, but not in NLRP3 knockout mice. Diabetic mice presented increased vascular NLRP3 receptor expression, increased caspase-1 and IL-1? activation, as well as ROS and hydrogen peroxide generation, events that were mildly observed in NLRP3 knockout mice. There was a reduction in the vascular protein expression of Nox4 (NADPH oxidase 4) as wellas in the gene expression of VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule-1) and ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) in NLRP3 knockout animals. There was an increase in cytosolic mitochondrial DNA release in pancreas from diabetic animals. Mitochondrial DNA from the pancreas of diabetic mice induced NLRP3 inflammasome activation in VSMC from C57B1/6 mice, but not in VSMC from NLRP3 knockout mice. This activation was associated with increased levels of ROS and calcium influx and was also detected in endothelial cells. Mitochondrial DNA from diabetic mice also decreased endothelium-dependent dilation in mesenteric arteries, which was associated with ROS generation and NLRP3 inflammasome activation. Diabetic patients exhibited increased serum mitochondrial DNA and caspase-1 and IL-1? activation. The results demonstrate that pancreatic mitochondrial DNA from diabetic mice activates the NLRP3 inflammasome in VSMC and endothelial cells by increasing calcium influx and ROS generation, contributing to endothelial dysfunction. NLRP3 deficiency prevents diabetes-related vascular inflammatory damage and endothelial dysfunction.

L’inflammasome NLRP3 est très impliqué dans de nombreuses pathologies inflammatoires comme la fibrose pulmonaire, la polyarthrite rhumatoïde, la goutte ou la maladie de Crohn. Cette voie de signalisation permet la libération de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β après activation par des signaux de danger comme l’ATP ou les cristaux d’acide urique (MSU). L’objectif de cette étude est de mieux comprendre le rôle des récepteurs purinergiques dans l’activation de l’inflammasome NLRP3 dans les macrophages humains. Nous montrons ici que le MSU ou les analogues de l’ATP (ATPγS ou BzATP) induisent la libération d’IL-1β dans des macrophages pré-activés par du LPS. Ces macrophages proviennent de la différenciation de monocytes issus de poches de sang périphérique (buffy coat) obtenues à l’EFS (Rennes). Nous observons que des antagonistes du récepteur purinergique P2X7, des inhibiteurs de la cathepsine B ou de la caspase-1 et des siRNA ciblant les récepteurs P2X7 et P2Y2 sont capables de réduire la libération d’IL-1β par les macrophages activés. De plus, dans cette étude nous mettons en évidence le rôle des récepteurs purinergiques dans la sécrétion d’autres cytokines pro-inflammatoires comme l’IL-1α ou l’IL-6. Ce travail suggère que la voie d’activation de l’inflammasome NLRP3 par les récepteurs purinergiques représente une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement des pathologies inflammatoires. / NLRP3-inflammasome pathway activation appears as the corner stone of manyinflammatory diseases including pulmonary fibrosis, rheumatoid arthritis, gout and Crohn disease. This pathway is known to be activated by danger signals such as ATP or Monosodium urate (MSU) leading to the pro-inflammatory cytokine IL-1β release. The aim of this study is to investigate the role of purinergic receptors in the activation of NLRP3-inflammasome pathway in human macrophages. We found here that MSU or analogs of ATP (ATPγS or BzATP) induced the release of IL-1β from LPS-primed MDM obtained from buffy coat (EFS, Rennes). We observed that purinergic P2X7 receptor antagonists, cathepsin B or caspase-1 inhibitors, siRNA targeting P2Y2R or P2X7R were able to reduce the release of IL-1β from activated macrophages. Furthermore we studied the role of purinergic receptors in pro-inflammatory cytokines release, such as IL-1α or IL-6. This study suggests that P2 receptors-NLRP3 inflammasome pathway represents a novel potential therapeutic target to control inflammation in inflammatory diseases.

A doença infecciosa que causa o maior número de mortes no mundo é a tuberculose, causada pelo bacilo Mycobacterium tuberculosis. Um dos fatores de risco que aumenta três vezes o desenvolvimento de tuberculose é a diabetes, sendo a obesidade associada com predisposição à diabetes. A obesidade gera inflamação de baixo grau que agrava a progressão de doenças crônicas. Estudos que avaliaram a associação da obesidade com tuberculose são controversos, e o tema merece maior investigação. No presente estudo, usamos um modelo experimental para determinar a interface da obesidade e da tuberculose. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com dieta hiperlipídica (HFD - High Fat Diet) durante 60 dias, quando foram infectados com M. tuberculosis (HFD/Mtb) por via intra-traqueal. Como controles experimentais, animais foram alimentados com dieta padrão (LFD - Low Fat Diet) e infectados (LFD/Mtb). Paralelamente, um grupo recebeu HFD e outro LFD, e seguiram sem infecção. Após 30 dias de infecção, totalizando 90 dias de dieta, os diferentes grupos foram avaliados. Os animais obesos e infectados (HFD/Mtb) apresentaram aumento do peso corporal e do peso dos tecidos adiposos, aumento da expressão gênica de IL-1? no tecido adiposo, intolerância à glicose, deficiência na produção de insulina e aumento dos níveis séricos de IFN-? comparados aos animais LFD/Mtb. Além disso, o grupo HFD/Mtb foi mais suscetível e apresentou maior inflamação pulmonar comparado ao grupo LFD/Mtb. A inflamação foi caracterizada por aumento na expressão gênica para IL-17, IFN-?, TNF, IL-1?, IL-1?, NLRP3, caspase-1, IL-18, IL-6, aumento de células CD4+ produtoras de IFN-? e/ou IL-17 nos pulmões, e foi também acompanhada por aumento de células CD8+ e células CD4+Foxp3+ quando comparado ao grupo LFD/Mtb. Como NLRP3 é uma molécula chave na metainflamação induzida pela obesidade, mas seu papel ainda não está bem definido na tuberculose, animais deficientes de NLRP3 receberam HFD e foram infectados (NLRP3-/- HFD/Mtb). Esse grupo NLRP3-/- HFD/Mtb foi mais resistente e exibiu redução da inflamação pulmonar comparado ao grupo WT (Wild Type) HFD/Mtb. Sabendo que a obesidade está associada à disbiose e que produtos bacterianos derivados da dieta alimentar ou da microbiota podem estimular a liberação de IL-1? pela ativação de NLRP3, avaliamos o papel da microbiota na comorbidade obesidade e tuberculose. Encontramos disbiose intestinal, caracterizada por aumento do Filo Firmicutes e redução dos Filos Bacteroidetes e Proteobacteria, além do aumento de butirato e redução de acetato e propionato nos intestinos do grupo HFD/Mtb comparado ao grupo LFD/Mtb. O aumento na expressão de claudina-2 sugere alteração na permeabilidade intestinal e possível translocação bacteriana, caracterizada pela disbiose nos pulmões, nos quais foi detectado aumento de Firmicutes, Bacteroidetes e Actinobacteria, e redução de Proteobacteria no grupo HFD/Mtb. Em conclusão, a obesidade aumenta a magnitude da inflamação pulmonar e a suscetibilidade à infecção por M. tuberculosis por um mecanismo dependente de NLRP3. Ambos, aumento da suscetibilidade à infecção e da inflamação pulmonar estão associadas com disbiose intestinal e pulmonar, e aumento da permeabilidade intestinal. / The infectious disease that causes the largest number of deaths in the word is tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis bacilli. One of the risk factors that increases the devolpment of tuberculosis three times is diabetes. Obesity generates lowgrade inflammation that magnify the progression of chronic disease. Studies that have evaluated the association between obesity and tuberculosis are controversial, and the issue requires further investigation. In this study, we used an experimental model to determine the interface between obesity and tuberculosis. C57BL/6 mice were fed a highfat diet (HFD) for 60 days and infected by M. tuberculosis (HFD/Mtb) via intratracheal. As experimental control, animals were fed a light-fat diet (LFD) and were infected (LFD/Mtb). In parallel, one group was fed with HFD and another LFD, and they remained without infection. After 30 days of diet completing 90 days of feeding, the different groups were evaluated. Obese and infected animals (HFD/Mtb) showed increased body mass and adipose tissue weight, increased of IL-1? gene expression in adipose tissue, glucose intolerant, impaired insulin production and increased of serum levels of IFN-? compared to LFD/Mtb animals. In addition to, HFD/Mtb animals were more susceptible and exhibited higher lung inflammation compared to LFD/Mtb animals. The inflammation was characterized by increased of IL-17, IFN-?, TNF, IL-1?, IL-1?, NLRP3, caspase-1, IL-18, IL-6 gene expression and increase of IFN-? and/ or IL-17- producing CD4+ cells in the lungs, and was also accompanied by increased CD8+ and CD4+Foxp3+ cells compared to the LFD/Mtb group. As NLRP3 is a key molecule in obesity-induced meta-inflammation, but its role is still not well defined in tuberculosis, NLRP3 deficient animals fed with HFD and were infected (NLRP3-/- HFD/Mtb). This NLRP3-/- HFD/Mtb group was more resistant and exhibited reduction of lung inflammation compared to the WT (Wild Type) HFD/ Mtb group. Considerate that obesity-associated dysbiosis and that bacterial products derived from diet or microbiota can stimulate the release of IL-1? by the activation of NLRP3, we evaluated the microbiota role in obesity and tuberculosis comorbidity. We found intestinal dysbiosis characterized by increased Firmicutes phylum and reduction of Bacteroidetes and Proteobacteria phylum, as well as increased butyrate and diminished acetate and propionate in the intestine of the HFD/Mtb group compared to the LFD/Mtb group. An increase of claudin-2 expression suggests an alteration in intestinal permeability and a possible bacterial translocation characterized by dysbiosis in the lungs, with increased of Firmicutes, Bacteroidetes and Actinobacteria and diminished of Proteobacteria in the HFD/Mtb group. In conclusion, obesity increases the magnitude of pulmonary inflammation and susceptibility to M. tuberculosis infection by an NLRP3-depedent mechanism. Both increased susceptibility to infection and pulmonary inflammation are associated with intestinal and pulmonary dysbiosis, and increased intestinal permeability.

Embora já tenha sido comprovada a ação adjuvante da SBA-15, pouco se sabe sobre o seu mecanismo molecular que leva a modulação positiva da resposta imunológica. Foi avaliada a ativação do inflamassoma NLRP3, sobre estímulos de SBA-15, em macrófagos de camundongos C57BL/6. Como parâmetro dessa ativação, foi analisada a produção de IL-1β por ELISA. A SBA-15 foi capaz de induzir a produção de IL-1β a níveis semelhantes quando comparado com um agonista de NLRP3 (Nano-SiO2), sugerindo a ativação do inflamassoma. Para avaliar o envolvimento da caspase-1, nos resultados obtidos com a SBA-15, os macrófagos foram estimulados com sílica na presença do inibidor de caspase-1, e como esperado, a produção de IL-1β foi restaurada para o seu nível basal. A ativação do inflamassoma, por estímulos da SBA-15, parece ser parcialmente dependente da fagocitose e da produção das espécies reativas do oxigênio. Além disso, foi visto que a SBA-15 não induz a produção de IL-6, confirmando que essa sílica está envolvida na via do inflamassoma e não em outras vias, como por exemplo, NF-κB. / Although it has already been proven adjuvant action of SBA-15, little is known about its molecular mechanism leading to positive modulation of the immune response. NLRP3 inflammasome activation was evaluated on SBA-15 stimulation in C57BL/6 mice macrophages. As this parameter activation, it analyzed the production of IL-1β by ELISA. The SBA-15 was able to induce the production of IL-1β at levels similar when compared to an agonist of NLRP3 (Nano-SiO2), suggesting the activation of the inflammasome. To assess the involvement of caspase-1, the results obtained with SBA-15, the macrophages were stimulated with silica in the presence of caspase-1 inhibitor, and as expected, IL-1β production was restored to its baseline level. Activation of the inflammasome, by stimuli of SBA-15, appears to be partly dependent on phagocytosis and production of reactive oxygen species. In addition, it was seen that the SBA-15 does not induce IL-6 production, confirming that silica is involved inflammasome the path of and not in other ways, eg, NF-κB.

O diabetes mellitus tipo 2 (DM2), uma doença que afeta milhões de pessoas em todo o mundo, é marcado pela presença de complicações micro e macrovasculares, as quais estão associadas à disfunção endotelial, inflamação e fibrose. A aldosterona, cujos níveis plasmáticos estão elevados em pacientes e modelos experimentais de DM2, aumenta a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) e a expressão de marcadores inflamatórios. As citocinas IL-1? e IL-18 são liberadas principalmente após ativação de plataformas moleculares denominadas inflamassomas, as quais incluem os receptores NLRP3. Recentemente, demonstramos que o receptor NLRP3 contribui para a disfunção vascular induzida pela aldosterona. Considerando a existência de evidências que a aldosterona, via receptor mineralocorticoide (MR) e NLRP3, induz a produção de mediadores inflamatórios e, consequentemente, ativação do inflamassoma, podendo assim contribuir para o processo inflamatório no diabetes, nós hipotetizamos que o bloqueio de receptores MR e NLRP3 previne a ativação do inflamassoma e reduz o desenvolvimento das alterações vasculares funcionais associadas ao DM2. Observamos que artérias mesentéricas de animais diabéticos apresentam aumento da expressão/ativação de caspase-1 e IL-11?, aumento dos níveis plasmáticos de IL-1?, aumento da atividade da caspase- 1 em macrófagos do lavado peritoneal e prejuízo no relaxamento dependente de endotélio, comparativamente a artérias do grupo controle. Os tratamentos com espironolactona (antagonista MR) e MCC950 (inibidor de receptor NLRP3) atenuam a disfunção vascular, reduzem a expressão e a atividade da caspase-1 e diminuem os níveis plasmáticos de IL-1?. Células de músculo liso vascular e macrófagos derivados da medula estimulados com aldosterona também apresentam aumento da expressão dos componentes do inflamassoma, o que poderia contribuir para as alterações observadas em animais diabéticos. Pacientes com DM2 apresentam correlação positiva entre os níveis de aldosterona e de IL-1? e/ou glicemia. Em conclusão, nosso estudo demonstra que a aldosterona induz disfunção vascular e processo inflamatório no diabetes tipo 2 através da ativação de MR e do inflamassoma NLRP3. / Type 2 diabetes mellitus (T2DM), a disease that affects millions of people around the world, is marked by the presence of micro and macrovascular complications, which are associated with endothelial dysfunction, inflammation and fibrosis. Aldosterone excess aggravates endothelial dysfunction in diabetes by promoting insulin resistance, fibrosis, oxidative stress and inflammation. Aldosterone activates the molecular platform inflammasome in cells of the immune system, an event that contributes to vascular dysfunction induced by the mineralocorticoid hormone. However, it is unclear whether activation of the inflammasome contributes to the effects of aldosterone in diabetes-associated vascular abnormalities. In the present study we tested the hypothesis that aldosterone induces vascular dysfunction in T2DM via activation of mineralocorticoid receptors (MR) and assembly of the NLRP3 inflammasome. To determine whether aldosterone activates the NLRP3 inflammasome and NLRP3 activation contributes to diabetes-associated vascular dysfunction, mesenteric arteries from control mice (db/m) and mice with type 2 diabetes (db/db), treated with vehicle, spironolactone (MR antagonist) or the NLRP3 antagonist MCC950, were used. Db/db mice exhibited increased vascular expression/activation of caspase-1 and IL-1?, increased plasma IL-1? levels, increased number of caspase-1-positive macrophages in the peritoneal lavage as well as reduced acetylcholine (ACh) vasodilation, compared to control db/m mice. Treatment of db/db mice with spironolactone and MCC950 reduced vascular caspase-1, decreased plasma IL-1? levels and partly restored ACh responses. Spironolactone treatment also reduced the number of caspase-1-positive-macrophages in db/db mice. Vascular smooth muscle cells and bone marrow-derived macrophages stimulated with aldosterone also exhibited increased expression of inflammatory components, which may contribute to diabetes-associated vascular changes. Patients with T2DM exhibited a correlation between aldosterone and IL-1? levels and/or glycemia. In conclusion, our study demonstrates that aldosterone induces vascular dysfunction and inflammatory process in type 2 diabetes through MR receptor activation and NLRP3 inflammation.

A inibição crônica do óxido nítrico com Nw-nitroargininemethylester (L-NAME), associado à sobrecarga de sal, leva a hipertensão grave, albuminúria, glomeruloesclerose, isquemia glomerular e fibrose intersticial, caracterizando um modelo de doença renal crônica (DRC). Achados anteriores deste laboratório e de outros sugerem que a ativação de pelo menos duas vias da imunidade inata, TLR4/NF-kB e NLRP3/IL-1beta, ocorre em vários modelos experimentais de DRC e que a progressão da lesão renal pode ser atenuada com a inibição destas vias. No presente estudo, investigamos se a ativação da imunidade inata, através da via TLR4/NF-kB ou NLRP3/IL-1beta, está envolvida na patogênese da lesão renal em outro modelo de DRC, o de inibição crônica do NO com sobrecarga de sal. Ratos Munich-Wistar machos adultos receberam sobrecarga de sal (2% Na+ na dieta e 0,5% Na+ na água do bebedouro) e L-NAME (32 mg/Kg/dia) dissolvido na salina do bebedouro (Grupo HS+N) ou tratados com alopurinol (Alo, 36 mg/Kg/dia, v.o), usado como inibidor de NLRP3 (grupo HS+N+Alo) ou tratados com ditiocarbamato de pirrolidina (PDTC, 60 mg/Kg/dia, v.o), um inibidor de NF-kB (Grupo HS+N+PDTC). Após 4 semanas, os ratos HS+N desenvolveram hipertensão arterial, albuminúria e lesão renal, juntamente com inflamação renal, estresse oxidativo e ativação de ambas as vias NLRP3/IL1-beta e TLR4/NF-kB. Alo reduziu o ácido úrico renal e inibiu a via NLRP3/IL-1beta. Esses efeitos foram associados à atenuação da hipertensão arterial, albuminúria e inflamação/fibrose intersticial, mas não à lesão glomerular. O PDTC diminuiu o ácido úrico renal e inibiu as vias NLRP3 e NF-kB, promovendo um efeito antiinflamatório e nefroprotetor mais eficiente que o Alo. As vias NLRP3/IL-1beta e TLR4/NF-kB atuam paralelamente para promover lesão/inflamação renal e devem ser simultaneamente inibidas para obter nefroproteção maior nesse modelo de DRC / Nitric oxide inhibition with Nk-nitroargininemethylester (L-NAME) along with salt overload leads to severe hypertension, albuminuria, glomerulosclerosis, glomerular ischemia and collapse, together with interstitial fibrosis, characterizing a model of chronic kidney disease (CKD). Previous findings of this laboratory and elsewhere suggest that activation of at least two pathways of innate immunity, TLR4/NF-kB and NLRP3 inflammasome/IL-1beta, occurs in several experimental models of CKD, and that progression of renal injury can be slowed with inhibition of these pathways. In the present study, we investigated whether activation of innate immunity, through either the TLR4/NFkB or NLRP3/IL-1beta pathway, is involved in the pathogenesis of renal injury in yet another CKD model, chronic NO inhibition with salt overload. Adult male Munich-Wistar rats receiving L-NAME in drinking water and salt overload (Group HS+N) were treated with Allopurinol (ALLO), used as an NLRP3 inhibitor (Group HS+N+ALLO), or PyrrolidineDithiocarbamate (PDTC) a NF-kB inhibitor (Group HS+N+PDTC). After 4 wks, HS+N rats developed hypertension, albuminuria and renal injury, along with renal inflammation, oxidative stress and activation of both the NLRP3/IL1-beta and TLR4/NF-kB pathways. ALLO lowered renal uric acid and inhibited the NLRP3 pathway. These effects were associated with amelioration of hypertension, albuminuria and interstitial inflammation/fibrosis, but not glomerular injury. PDTC lowered renal uric acid and inhibited both the NLRP3 and NF-kB pathways, promoting a more efficient anti-inflammatory and nephroprotective effect than ALLO. NLRP3/IL-1beta and TLR4/NF-kB act in parallel to promote renal injury/inflammation and must be simultaneously inhibited for best nephroprotection

Dermatofitoses são infecções fúngicas de natureza crônica cujo principal agente etiológico é Trichophyton rubrum. Apesar de sua alta ocorrência mundial, pouco se sabe sobre os mecanismos imunológicos envolvidos nestas infecções. Neste trabalho investigamos a participação de duas classes de receptores de imunidade inata (NLRs e CLRs) na resposta a T.rubrum e avaliamos o perfil proteômico de macrófagos quando estimulados com o fungo. Observamos que T.rubrum foi capaz de induzir a produção de IL-1β dependente do inflamassomo NLRP3 e destacamos o papel da sinalização de IL-1 na modulação da resposta de IL-17. Determinamos os CLRs dectina-1 e dectina-2 como receptores essenciais na produção de citocinas inflamatórias e para o controle da infecção experimental. Curiosamente, a IL-17 e os linfócitos T e B foram dispensáveis para a eliminação do fungo. Também identificamos a proteína CLEC1A como uma novo receptor para fungos, envolvido no reconhecimento de glicolipídeos de T.rubrum. Por fim, a análise proteômica de macrofagos revelou a vimentina e a plastina-2 como duas proteínas potencialmente envolvidas na relação patógeno-hospedeiro. / Dermatophytosis are chronic fungal infections whose main causative agent is Trichophyton rubrum. Despite its high incidence worldwide, the immunological mechanisms underlying these infections remain largely unknown. Here we investigated the involvement of two classes of innate immune receptors (NLRs and CLRs) in the reponse to T.rubrum and performed a proteomic profiling of macrophages upon T.rubrum stimulation. We observed that T.rubrum was able to drive NLRP3 inflammasome-derived IL-1β production and highlighted IL-1 signaling as an important component in the shaping of the IL-17 response. We defined the CLRs dectin-1 and dectin-2 as key receptors for the induction of inflammatory cytokines and for the infection control in the in vivo settings. Curiously, IL-17 cytokines and T and B lymphocytes were dispensable for fungal clearance. In addition, we uncovered CLEC1A as a new receptor in fungal sensing, involved in the recognition of T.rubrum glycolipids. Finally, the proteomic analysis revealed Vimentin and Plastin-2 as two proteins potentially involved in the host-pathogen interaction.

A hiperalgesia inflamatória é o processo pelo qual ocorre a sensibilização dos neurônios nociceptores aferentes primários por mediadores químicos inflamatórios, gerando assim uma diminuição do limiar nociceptivo e como consequência episódios de dor. Entre os principais mediadores envolvidos com a sensibilizacão das fibras nociceptivas periféricas está a prostaglandina E2 (PGE2), que é liberada como um produto final de uma cascata de mediadores inflamatórios. Dentro desta cascata de liberação hierárquica podemos destacar a interleucina -1? (IL)-1?, uma citocina importante na gênese da dor inflamatória, devido à sua capacidade de induzir a produção da enzima cicloxigenase-2 (COX-2), e consequentemente PGE2. O mecanismo de controle da produção da IL-1 ? envolvem dois passos intracelulares: a indução da expressão de uma forma protêica inativa (a pró-IL-1 ?) e a geração da forma biologicamente ativa (IL-1?) a partir da pró-IL-1 ?. Este último passo envolve a ação de uma cisteína-protease ativada em decorrência de um processo inflamatório, conhecida como Caspase-1, a qual cliva a pró-IL-1? em IL1?. Recentemente, nosso grupo demonstrou que a caspase-1 tem um papel importante na gênese da dor inflamatória, sendo crucial para a geração de IL-1? e consequentemente COX2/PGE2. Porém, não são conhecidos os mecanismos de ativação da caspase-1 na hiperalgesia inflamatória. Sabe-se que a ativação da Caspase-1 e clivagem da pro-IL-1? são dependentes de uma plataforma molecular intracelular denominada inflamassoma. Os principais inflamassomas ativadores de caspase-1 são formados pelas proteínas NLRP3, IPAF (NLRC4) e por sua molécula adaptadora ASC. O objetivo desse trabalho então foi avaliar a participação do inflamassoma na gênese da dor inflamatória. Nós identificamos que as moléculas IPAF e ASC, mas não o NLRP3, participa no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória mecânica e térmica induzida pela carragenina. Observou-se que estas moléculas são cruciais para a ativação da Caspase-1 e, consequentemente, para a produção da IL-1? ativa. Estes resultados evidenciam pela primeira vez um papel importante do inflamassoma no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória. / The inflammatory hyperalgesic is the process by which occurs the sensitization of nociceptors primary afferent neurons by inflammatory chemical mediators, that generating a decreased nociceptive threshold and result in episodes of pain. Among the main of nociceptive mediators involved with sensitization of peripheral nociceptive fibers are prostaglandin E2 (PGE2), which is released as a final product of a cascade of inflammatory mediators. Within this hierarchical cascade of release can highlight interleukin-1? (IL)-1?, a cytokine important in the genesis of inflammatory pain due to their ability to induce the production of the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) and consequently PGE2. The control mechanism production of intracellular IL-1 ? involved two steps: induction of expression of a protein inactive form (pro-IL-1 ?) and the generation of the biologically active form from pro-IL-1 ? (IL-1?). This last step involves the action of a cysteine protease-activated due to an inflammatory process, known as Caspase-1, which cleaves pro-IL-1? to IL-1?. Recently our group has demonstrated that caspase-1 plays an important role in the genesis of inflammatory pain, crucial for the generation of IL-1? and consequently COX2/PGE2. However, there aren\'t known mechanisms of activation of caspase-1 in inflammatory hyperalgesic. It is known that the activation of Caspase-1 cleavage and pro-IL-1? are dependent on an intracellular molecular platform called inflammassome. The main inflammassome activators of caspase-1 proteins are formed by NLRP3, IPAF (NLRC4) and its adapter molecule ASC. The aim of this study was to evaluate the inflammassome participation in the genesis of inflammatory pain. We have identified molecules IPAF and ASC, but not NLRP3, is participate in the development of mechanical and thermal inflammatory hyperalgesic induced by carrageenan. It was observed that these molecules are crucial for the activation of Caspase-1 and thus for the production of active IL-1?. These results demonstrate for the first time an important role of the inflammassome in the development of inflammatory hyperalgesic.

A hiperalgesia inflamatória é o processo pelo qual ocorre a sensibilização dos neurônios nociceptores aferentes primários por mediadores químicos inflamatórios, gerando assim uma diminuição do limiar nociceptivo e como consequência episódios de dor. Entre os principais mediadores envolvidos com a sensibilizacão das fibras nociceptivas periféricas está a prostaglandina E2 (PGE2), que é liberada como um produto final de uma cascata de mediadores inflamatórios. Dentro desta cascata de liberação hierárquica podemos destacar a interleucina -1? (IL)-1?, uma citocina importante na gênese da dor inflamatória, devido à sua capacidade de induzir a produção da enzima cicloxigenase-2 (COX-2), e consequentemente PGE2. O mecanismo de controle da produção da IL-1 ? envolvem dois passos intracelulares: a indução da expressão de uma forma protêica inativa (a pró-IL-1 ?) e a geração da forma biologicamente ativa (IL-1?) a partir da pró-IL-1 ?. Este último passo envolve a ação de uma cisteína-protease ativada em decorrência de um processo inflamatório, conhecida como Caspase-1, a qual cliva a pró-IL-1? em IL1?. Recentemente, nosso grupo demonstrou que a caspase-1 tem um papel importante na gênese da dor inflamatória, sendo crucial para a geração de IL-1? e consequentemente COX2/PGE2. Porém, não são conhecidos os mecanismos de ativação da caspase-1 na hiperalgesia inflamatória. Sabe-se que a ativação da Caspase-1 e clivagem da pro-IL-1? são dependentes de uma plataforma molecular intracelular denominada inflamassoma. Os principais inflamassomas ativadores de caspase-1 são formados pelas proteínas NLRP3, IPAF (NLRC4) e por sua molécula adaptadora ASC. O objetivo desse trabalho então foi avaliar a participação do inflamassoma na gênese da dor inflamatória. Nós identificamos que as moléculas IPAF e ASC, mas não o NLRP3, participa no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória mecânica e térmica induzida pela carragenina. Observou-se que estas moléculas são cruciais para a ativação da Caspase-1 e, consequentemente, para a produção da IL-1? ativa. Estes resultados evidenciam pela primeira vez um papel importante do inflamassoma no desenvolvimento da hiperalgesia inflamatória. / The inflammatory hyperalgesic is the process by which occurs the sensitization of nociceptors primary afferent neurons by inflammatory chemical mediators, that generating a decreased nociceptive threshold and result in episodes of pain. Among the main of nociceptive mediators involved with sensitization of peripheral nociceptive fibers are prostaglandin E2 (PGE2), which is released as a final product of a cascade of inflammatory mediators. Within this hierarchical cascade of release can highlight interleukin-1? (IL)-1?, a cytokine important in the genesis of inflammatory pain due to their ability to induce the production of the enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2) and consequently PGE2. The control mechanism production of intracellular IL-1 ? involved two steps: induction of expression of a protein inactive form (pro-IL-1 ?) and the generation of the biologically active form from pro-IL-1 ? (IL-1?). This last step involves the action of a cysteine protease-activated due to an inflammatory process, known as Caspase-1, which cleaves pro-IL-1? to IL-1?. Recently our group has demonstrated that caspase-1 plays an important role in the genesis of inflammatory pain, crucial for the generation of IL-1? and consequently COX2/PGE2. However, there aren\'t known mechanisms of activation of caspase-1 in inflammatory hyperalgesic. It is known that the activation of Caspase-1 cleavage and pro-IL-1? are dependent on an intracellular molecular platform called inflammassome. The main inflammassome activators of caspase-1 proteins are formed by NLRP3, IPAF (NLRC4) and its adapter molecule ASC. The aim of this study was to evaluate the inflammassome participation in the genesis of inflammatory pain. We have identified molecules IPAF and ASC, but not NLRP3, is participate in the development of mechanical and thermal inflammatory hyperalgesic induced by carrageenan. It was observed that these molecules are crucial for the activation of Caspase-1 and thus for the production of active IL-1?. These results demonstrate for the first time an important role of the inflammassome in the development of inflammatory hyperalgesic.