No description available.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri--Columbia, 1996. / "December 1996." Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 118-129). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri--Columbia, 1996. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves : 118-129). Also available on the Internet.

The endothelium plays a pivotal role in the maintenance of vascular homeostasis and its dysregulation promotes vascular complications. This thesis proposes that heme oxygenase-1 (HO-1), an anti-inflammatory enzyme with antioxidant properties, is endothelial protective factor that prevents endothelial injury induced by cisplatin or activated neutrophils. Specifically, this thesis aimed to test (i) that overexpression of HO-1 prevents cisplatin-induced endothelial injury and suppresses caspase activity; (ii) whether neutrophil-endothelial cell activation resulted in the release of soluble Flt-1 (sFlt-1) and soluble endoglin (sEng), the two anti-angiogenic factors known to induce the clinical signs of preeclampsia; (iii) whether HO-1 prevented activated neutrophils from stimulating the release of these factors from the endothelium; (iv) the relative contribution and the co-dependency of neutrophil activation and anti-angiogenic growth factors in preeclampsia where systemic endothelial dysfunction is known to occur. This thesis shows that cisplatin inhibited human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) metabolism as measured by MTT assay and resulted in the release of placenta growth factor (PlGF). Immunoblotting confirmed that cisplatin increased cleaved caspase-3 expression in HUVEC. These effects of cisplatin were attenuated in HUVEC infected with adenovirus encoding HO-1 and the effects were exacerbated when HO-1 was silenced by siRNA. Furthermore, cisplatin stimulated PlGF release was suppressed by the overexpression of HO-1. In addition, HO-1 overexpression inhibited angiogenesis as determined by vascular endothelial growth factor-induced capillary tube formation on Matrigel coated plates. Thus these studies indicate that agents which upregulate HO-1 could increase the effectiveness and tolerability to cisplatin in cancer treatment. Although neutrophils are early contributors to endothelial cell activation, no studies have determined their contribution to the release of sFlt-1 and sEng. We therefore investigated the effect of activated neutrophils on the release of sFlt-1 and sEng in endothelial/neutrophil co-cultures and in the circulation of women with normal pregnancy and preeclampsia. LPS-mediated neutrophil activation stimulated the release of sEng but not sFlt-1 from endothelial cells in culture. In the absence of neutrophils, overexpression of HO-1 in HUVEC downregulated the release of sEng. In contrast, HO-1 overexpression failed to inhibit the release of sEng in the presence of activated neutrophils. The release of sEng by activated neutrophils-endothelial cell cocultures appears to be mediated by metalloproteinases (MMP) as the broad-spectrum MMP inhibitor (GM6001) attenuated sEng release. Clinical studies demonstrated that sEng, pro-inflammatory interleukin-6 (IL-6) and the soluble markers of neutrophil activation (α-defensins and calprotectin) were all elevated in women with preeclampsia. We identified a direct correlation between neutrophil activation and IL-6 release. However, no correlation could be established between these factors and sEng release in preeclampsia. Hence, these results provide compelling clinical evidence to show that the increase in neutrophil activation and IL-6 release during preeclampsia are unlikely to significantly contribute to the clinical signs of preeclampsia as they fail to correlate directly with the anti-angiogenic factors, which form the final common pathway to the clinical signs of preeclampsia and systemic endothelial dysfunction.

A coleta de hemocomponentes por equipamentos de aférese tem aumentado muito nos últimos anos, sendo considerado um avanço na medicina transfusional, pois possibilita a retirada de um ou mais componentes de um doador único resultando em um hemocomponente padronizado e de alta qualidade. No entanto, os intervalos entre as doações de plaquetaférese em geral são curtos, podendo haver perda de células a cada doação e potencial desregulação do sistema hematopoiético. Pode ocorrer ainda um possível efeito patogênico após passagem das células pelo equipamento de aférese e ativação neutrofílica. Diante disso, há a preocupação se isso acarretaria riscos à saúde do doador em longo prazo. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a perda da expressão de proteínas ancoradas ao glicosilfosfatidilinositol (GPI), presença de clone HPN (hemoglobinúria paroxística noturna) e ativação de neutrófilos em doadores de plaquetaférese de repetição. Métodos: Estudo de caso controle, sendo 44 amostras de doadores de plaquetaférese de repetição e 44 doadores de sangue total controle. Foram coletadas amostras de sangue periférico, marcadas com os anticorpos monoclonais CD157, CD45, CD64, CD10 e FLAER (do inglês, Fluorescent Aerolysin, aerolisina fluorescente) e analisadas por citometria de fluxo. Para análise de ativação de neutrófilos, foram analisadas 17 amostras de doadores de plaquetaférese de repetição e 17 amostras de doadores de sangue total marcadas com CD64. Conclusão: Não foram encontradas alterações significativas na expressão das proteínas ancoradas ao GPI e na expressão de CD64 entre os doadores de plaquetaférese de repetição e os controles. Sugere-se que a doação de plaquetaférese de repetição não altera a expressão de proteínas ancoradas ao GPI, não gera clone HPN tampouco altera a expressão de CD64. Palavras-chave: plaquetaférese, GPI, HPN, ativação de neutrófilos. / The collection of hemocomponents through apheresis equipment has increased much in recent years, which is considered an advance in transfusion medicine because it enables the withdrawal of one or more components from a single donor, resulting in a standardized and high-quality hemocomponent. Nonetheless, the intervals between the plateletpheresis donations are generally short, which can cause loss of cells in each donation and potential dysregulation of the hematopoietic system. What can also happen is a possible pathogenic effect after the transit of the cells through the apheresis equipment and neutrophilic activation. In light of this situation, there is the concern about whether that brings risks to the donor’s health, in the long term. Objective: the objective of this study was to evaluate the loss in the expression of some glycosylphosphatidylinositol-anchored (GPI-anchored) proteins, the presence of PNH clone and neutrophils activation in repeated plateletpheresis donors. Methods: Case-control study using 44 samples of donors of repeated plateletpheresis and 44 samples of donors of whole-blood donors as controls. Peripheral blood samples were collected into tubes containing EDTA, marked with CD157, CD45, CD64, CD10 and FLAER monoclonal antibodies, and analyzed by flow cytometry. For the analysis of neutrophil activation, 17 samples of repeated plateletpheresis donors and 17 samples of whole-blood donors, both marked with CD64 were analyzed. Conclusion: No alteration in the expression of glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins and in the CD64 expression was found. It is suggested that repeated plateletpheresis donation does not alter the expression of GPI-anchored proteins, does not generate PNH clone and neither alters the expression of CD64.

A coleta de hemocomponentes por equipamentos de aférese tem aumentado muito nos últimos anos, sendo considerado um avanço na medicina transfusional, pois possibilita a retirada de um ou mais componentes de um doador único resultando em um hemocomponente padronizado e de alta qualidade. No entanto, os intervalos entre as doações de plaquetaférese em geral são curtos, podendo haver perda de células a cada doação e potencial desregulação do sistema hematopoiético. Pode ocorrer ainda um possível efeito patogênico após passagem das células pelo equipamento de aférese e ativação neutrofílica. Diante disso, há a preocupação se isso acarretaria riscos à saúde do doador em longo prazo. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a perda da expressão de proteínas ancoradas ao glicosilfosfatidilinositol (GPI), presença de clone HPN (hemoglobinúria paroxística noturna) e ativação de neutrófilos em doadores de plaquetaférese de repetição. Métodos: Estudo de caso controle, sendo 44 amostras de doadores de plaquetaférese de repetição e 44 doadores de sangue total controle. Foram coletadas amostras de sangue periférico, marcadas com os anticorpos monoclonais CD157, CD45, CD64, CD10 e FLAER (do inglês, Fluorescent Aerolysin, aerolisina fluorescente) e analisadas por citometria de fluxo. Para análise de ativação de neutrófilos, foram analisadas 17 amostras de doadores de plaquetaférese de repetição e 17 amostras de doadores de sangue total marcadas com CD64. Conclusão: Não foram encontradas alterações significativas na expressão das proteínas ancoradas ao GPI e na expressão de CD64 entre os doadores de plaquetaférese de repetição e os controles. Sugere-se que a doação de plaquetaférese de repetição não altera a expressão de proteínas ancoradas ao GPI, não gera clone HPN tampouco altera a expressão de CD64. Palavras-chave: plaquetaférese, GPI, HPN, ativação de neutrófilos. / The collection of hemocomponents through apheresis equipment has increased much in recent years, which is considered an advance in transfusion medicine because it enables the withdrawal of one or more components from a single donor, resulting in a standardized and high-quality hemocomponent. Nonetheless, the intervals between the plateletpheresis donations are generally short, which can cause loss of cells in each donation and potential dysregulation of the hematopoietic system. What can also happen is a possible pathogenic effect after the transit of the cells through the apheresis equipment and neutrophilic activation. In light of this situation, there is the concern about whether that brings risks to the donor’s health, in the long term. Objective: the objective of this study was to evaluate the loss in the expression of some glycosylphosphatidylinositol-anchored (GPI-anchored) proteins, the presence of PNH clone and neutrophils activation in repeated plateletpheresis donors. Methods: Case-control study using 44 samples of donors of repeated plateletpheresis and 44 samples of donors of whole-blood donors as controls. Peripheral blood samples were collected into tubes containing EDTA, marked with CD157, CD45, CD64, CD10 and FLAER monoclonal antibodies, and analyzed by flow cytometry. For the analysis of neutrophil activation, 17 samples of repeated plateletpheresis donors and 17 samples of whole-blood donors, both marked with CD64 were analyzed. Conclusion: No alteration in the expression of glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins and in the CD64 expression was found. It is suggested that repeated plateletpheresis donation does not alter the expression of GPI-anchored proteins, does not generate PNH clone and neither alters the expression of CD64.

A coleta de hemocomponentes por equipamentos de aférese tem aumentado muito nos últimos anos, sendo considerado um avanço na medicina transfusional, pois possibilita a retirada de um ou mais componentes de um doador único resultando em um hemocomponente padronizado e de alta qualidade. No entanto, os intervalos entre as doações de plaquetaférese em geral são curtos, podendo haver perda de células a cada doação e potencial desregulação do sistema hematopoiético. Pode ocorrer ainda um possível efeito patogênico após passagem das células pelo equipamento de aférese e ativação neutrofílica. Diante disso, há a preocupação se isso acarretaria riscos à saúde do doador em longo prazo. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a perda da expressão de proteínas ancoradas ao glicosilfosfatidilinositol (GPI), presença de clone HPN (hemoglobinúria paroxística noturna) e ativação de neutrófilos em doadores de plaquetaférese de repetição. Métodos: Estudo de caso controle, sendo 44 amostras de doadores de plaquetaférese de repetição e 44 doadores de sangue total controle. Foram coletadas amostras de sangue periférico, marcadas com os anticorpos monoclonais CD157, CD45, CD64, CD10 e FLAER (do inglês, Fluorescent Aerolysin, aerolisina fluorescente) e analisadas por citometria de fluxo. Para análise de ativação de neutrófilos, foram analisadas 17 amostras de doadores de plaquetaférese de repetição e 17 amostras de doadores de sangue total marcadas com CD64. Conclusão: Não foram encontradas alterações significativas na expressão das proteínas ancoradas ao GPI e na expressão de CD64 entre os doadores de plaquetaférese de repetição e os controles. Sugere-se que a doação de plaquetaférese de repetição não altera a expressão de proteínas ancoradas ao GPI, não gera clone HPN tampouco altera a expressão de CD64. Palavras-chave: plaquetaférese, GPI, HPN, ativação de neutrófilos. / The collection of hemocomponents through apheresis equipment has increased much in recent years, which is considered an advance in transfusion medicine because it enables the withdrawal of one or more components from a single donor, resulting in a standardized and high-quality hemocomponent. Nonetheless, the intervals between the plateletpheresis donations are generally short, which can cause loss of cells in each donation and potential dysregulation of the hematopoietic system. What can also happen is a possible pathogenic effect after the transit of the cells through the apheresis equipment and neutrophilic activation. In light of this situation, there is the concern about whether that brings risks to the donor’s health, in the long term. Objective: the objective of this study was to evaluate the loss in the expression of some glycosylphosphatidylinositol-anchored (GPI-anchored) proteins, the presence of PNH clone and neutrophils activation in repeated plateletpheresis donors. Methods: Case-control study using 44 samples of donors of repeated plateletpheresis and 44 samples of donors of whole-blood donors as controls. Peripheral blood samples were collected into tubes containing EDTA, marked with CD157, CD45, CD64, CD10 and FLAER monoclonal antibodies, and analyzed by flow cytometry. For the analysis of neutrophil activation, 17 samples of repeated plateletpheresis donors and 17 samples of whole-blood donors, both marked with CD64 were analyzed. Conclusion: No alteration in the expression of glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins and in the CD64 expression was found. It is suggested that repeated plateletpheresis donation does not alter the expression of GPI-anchored proteins, does not generate PNH clone and neither alters the expression of CD64.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / C. difficile toxin A (TxA) plays an important pathogenic role in antibiotic-induced diarrhea and pseudomembranous colitis, a condition characterized by intense mucosal inflammation and secretion. Agonist activity at A2A adenosine receptors (A2A ARs) attenuates inflammation and damage in many tissues. This study evaluated the effect of a new selective A2A AR agonist (4-{3-[6-amino-9-(5-cyclopropylcarbamoyl-3,4-dihydroxytetrahydrofuran-2-yl)-9H-purin-2-yl]prop-2-ynyl}piperidine-1-carboxylic acid methyl ester; ATL313) on TxA-induced enteritis in murine ileal loops. ATL313 (0.05-5 nM) and/or the A2A AR antagonist (ZM241385; 5 nM) or PBS were injected inside ileal loops immediately prior to challenge with TxA (1-10 mg/loop) or PBS. Intestinal fluid volume/length and weight/length ratios were calculated 3 h later. Ileal tissue samples were collected for measurement of myeloperoxidase (MPO) content, evaluation of ADA activity, for histopathology and apoptotic immunohistochemistry (ApopTagÃ) and for assessment of TNF-&#945; levels by ELISA. TxA (1-10 Âg/loop) significantly (p<0.05) increased volume/length and weight/length, reaching maximum values at 5Âg/loop dosage. ATL313 (5 nM) treatment significantly (p<0.05) reduced TxA-induced volume/length and weight/length, as well as prevented mucosal disruption and TxA-induced apoptosis. These protective effects were reversed by ZM241385 (5 nM), the A2A AR antagonist. ATL313 (5 nM) also reduced neutrophil infiltration, as measured by MPO content; reduced the toxin A-induced increase in ADA activity. Prior to the challenge with TxA, a systemic injection of fucoidin, but not PBS, also reduced tissue destruction and toxin A-induced increase in ADA activity. In conclusion, the A2A AR agonist ATL313 has a great antiinflammatory effect in TxA-induced mice enteritis, significantly reducing tissue destruction and ADA activity. In addition, our data suggested that TxA-induced increase in ADA activity and tissue damage in murine ileal loops are related to the neutrophil infiltration induced by this toxin. / A toxina A do Clostridium difficile (TxA) desempenha um importante papel na patogÃnese da diarrÃia induzida por antibiÃticos e na colite pseudomembranosa, uma condiÃÃo caracterizada por intensa secreÃÃo e inflamaÃÃo da mucosa. A estimulaÃÃo de receptores A2A da adenosina reduz a inflamaÃÃo e o dano tecidual. Neste estudo, avaliou-se o efeito de um novo agonista seletivo para receptores A2A da adenosina (metil Ãster do Ãcido 4-{3-[6-amino-9-(5-ciclopropilcarbamoil-3,4- dihidroxitetrahidrofuran-2-il)-9H-purin-2-il]prop-2-inil}piperidina-1-carboxÃlico; ATL313) na enterite induzida pela TxA em alÃas ileais de camundongos. O ATL313 (0,05-5 nM) e/ou o antagonista dos receptores A2A da adenosina (ZM241385; 5 nM) ou PBS foram injetados em alÃas ileais imediatamente antes da injeÃÃo de TxA (1-10 Âg/alÃa) ou PBS. As razÃes volume de secreÃÃo/comprimento da alÃa e peso/comprimento da alÃa foram calculadas 3h depois. Amostras de tecido foram coletadas para dosagem de atividade de mieloperoxidade (MPO), atividade de ADA, histopatologia, imunohistoquÃmica para apoptose (ApopTag_) e dosagem de TNF-a_ por ELISA. A injeÃÃo de TxA (1-10 Âg) nas alÃas ileais aumentou significativamente (p<0,05) as razÃes volume de secreÃÃo/comprimento da alÃa e peso/comprimento da alÃa com pico em 5Âg. O tratamento das alÃas com ATL313 (5 nM) reduziu significativamente (p<0,05) a secreÃÃo e o edema, preveniu a destruiÃÃo da mucosa e a apoptose induzidos por TxA. Tais efeitos protetores foram revertidos pelo antagonista dos receptores A2A de adenosina, o ZM241385 (5 nM). O tratamento com ATL313 (5 nM), reduziu ainda a infiltraÃÃo neutrofÃlica, avaliada pela dosagem de MPO, e reduziu o aumento da atividade de ADA induzidos pela TxA, bem como a dosagem de TNF-a no tecido das alÃas ileais. O prÃ-tratamento sistÃmico com fucoidina, mas nÃo com PBS, tambÃm reduziu o dano na mucosa e atividade de ADA no tecido das alÃas ileais tratadas com TxA. Assim, conclui-se que na enterite induzida pela TxA em camundongos, o agonista dos receptores A2A da adenosina (ATL313) possui um potente efeito antiinflamatÃrio, reduzindo consideravelmente a lesÃo tecidual e a atividade de ADA. Nossos resultados tambÃm indicam que o aumento da atividade de ADA e o dano tecidual induzido pela TxA em alÃa ileal de camundongos està relacionado com a infiltraÃÃo neutrofÃlica induzida por esta toxina.

Introdução: O trauma é um fenômeno que cursa com lesão tecidual, sendo que o trauma cirúrgico (TC) apresenta a referida lesão como consequência de um ato cirúrgico. A isquemia seguida de reperfusão (IR) é um evento comum em várias condições patológicas, bem como em diversos procedimentos cirúrgicos, principalmente transplantes. É frequente o desenvolvimento de lesões teciduais locais e remotas após trauma e após a I/R, parte de um fenômeno conhecido como síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SRIS), frequentemente seguida pela falência de múltiplos órgãos (FMO). Estudos provaram o envolvimento do neutrófilo em tais síndromes como resultado da ação de enzimas proteolíticas secretadas a partir de grânulos citoplasmáticos, radicais livres produzidos por explosão respiratória e citocinas liberadas após a infiltração nos tecidos. Nesse contexto, foi provado que o pré-condicionamento isquêmico (PCI), definido como curtos episódios de isquemia precedendo a IR, protege contra essas lesões, com menor ativação de neutrófilos. No entanto, o conhecimento a respeito dos mecanismos operantes nos neutrófilos após o trauma cirúrgico, a isquemia seguida de reperfusão ou o pré-condicionamento isquêmico, ainda são preliminares. Objetivo: Analisar com maior profundidade o impacto dessas condições (TC, IR e PCI) no proteoma e fosfoproteoma do neutrófilo. Métodos: Foi realizada a análise de parâmetros hematológicos juntamente com a análise proteômica e fosfoproteômica de neutrófilos de ratos submetidos a TC, IR e PCI, comparados ao grupo controle. A análise proteômica foi realizada em sistema de nLC-MS/MS orbitrap de alto desempenho, usando marcação com iTRAQ, enriquecimento de fosfopeptídios e pré-fracionamento por HILIC. A análise estatística baseada em clusters utilizando scripts em R mostrou proteínas com abundância relativa diferencial em todas as condições. Resultados: A avaliação dos parâmetros hematológicos antes e depois de TC, IR e IPC demonstrou alterações no número, forma e tamanho de linfócitos, hemácias, plaquetas e, principalmente, neutrófilos (granulócitos). Observou-se um claro aumento na contagem de neutrófilos após TC e IR, sendo que tal aumento foi prevenido pelo PCI. Um total de 393 proteínas foram determinadas como reguladas para abundância relativa entre o grupo controle e o grupo TC. A maioria das proteínas encontradas como reguladas em comum nos grupos TC e IR estão relacionadas à apoptose (caspase-3), motilidade celular (PAK2), transdução de sinal (IL-5, IL-6 e TNF) e degradação pelo sistema proteassoma no neutrófilo. Maior produção de espécies reativas de oxigênio e disfunção da migração direcional de neutrófilos (PKC-delta) com aumento do tempo de vida dos neutrófilos são eventos iniciais importantes que podem resultar em mais dano tecidual e em infecção. A análise proteômica de neutrófilos de ratos após PCI levou à identificação de 2437 grupos de proteínas atribuídos a 5 clusters diferentes, contendo proteínas de abundância relativa significativamente aumentada ou diminuída em IR e PCI. O estudo de vias desses clusters baseado no KEGG revelou aumento nas vias de fagocitose mediada por Fc-gama R, sinalização por quimiocinas, adesão focal e migração transendotelial, citoesqueleto de actina, metabolismo e diminuição nas vias ribossomais, de transporte de RNA, de processamento de proteínas. A regulação da fosforilação de proteínas após IR e PCI mostrou algumas vias como quimiocinas, Fc-gama, GPCR, migração celular e vias pró e antiapoptóticas, sendo que a via de splicing alternativo foi a que apresentou regulação mais evidente (p < 0.0001). A regulação da abundância, bem como da fosforilação, presença de motivos e de domínios levou à identificação de fosfatases, como Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 e ptprc reguladas por IR, bem como stk38, pkn1, syk e inpp5d reguladas por PCI. A interação mais marcante entre proteínas foi demonstrada como sendo entre os receptores de Fgr e Ptp. Conclusão: Concluímos que as alterações causadas por TC, IR e PCI levaram a intenss alterações na abundância de algumas proteínas e em eventos de fosforilação em neutrófilos, levando ao efeito destrutivo observado após a IR e ao efeito protetor consequente ao PCI / Introduction: Trauma is a phenomenon that involves tissue injury, whereas the surgical trauma (ST) has such injury as a consequence of a surgery. Ischemia reperfusion is common event in many surgical procedures, especially in transplants, as well as in many pathological conditions. Local and remote tissue injuries usually develop after trauma and ischemic reperfusion, part of a phenomenon known as systemic inflammatory response syndrome, frequently followed by multiple organ failure (MOF). Studies have proven the involvement of the neutrophil in all these injuries as a result of proteolytic enzymes secreted from cytoplasmic granules, free radicals produced by respiratory burst, cytokines released after tissue infiltration. In that context, ischemic preconditioning (IPC), that are short episodes of ischemia before ischemia reperfusion, was proved to be protective against these injuries with less activation of neutrophils. However the knowledge about the underlying mechanism operating in the neutrophil after surgical trauma, ischemia reperfusion and preconditioning is preliminary. Objective: To deeply analyze the impact of these conditions (ST, IR and IPC) on the neutrophil proteome and phosphoproteome. Methodology: We did hematological analysis along proteomics and phospho proteomics through high throughput nLC-MS/MS analysis by orbitrap using iTRAQ labeling, phospho peptide enrichments, and HILIC pre-fractionation. Neutrophils from control, ST, IR and IPC conditions after extraction were processed for proteomic analysis. Statistical package using R based on cluster analysis led to the detection of differentially regulated proteins in all conditions. Results: The evaluation of the hematological parameters before and after ST, IR or IPC on blood cells stated alteration in size, number and shape of lymphocytes, RBCs, platelets and specially neutrophils (granulocytes). In the analysis, a clear increase in neutrophil count after ST and IR with such increase prevented by IPC. A total of 393 proteins were found differentially regulated between control and trauma groups. Most of the common proteins found regulated in trauma and IR seem to be related to apoptosis (caspase-3), cell motility (PAK2) and signal transduction in IL5, IL6 and TNF and proteasomal degradation in neutrophil. Higher oxygen species production and dysfunction of directional neutrophil migration (PKC delta) with increase in the life span of neutrophils are early important events that can finally result into more tissue damage and infection. The total proteomic analysis of rat neutrophils after IPC led to the identification of 2437 protein groups assigned to five different clusters with significantly up and downregulated proteins in IR and IPC. Cluster based KEGG pathways analysis revealed up-regulation of chemokine signaling, focal adhesion, leukocyte transendothelial migration, actin cytoskeleton, metabolism and Fc gamma R mediated phagocytosis, whereas downregulation in ribosome, spliceosome, RNA transport, protein processing in endoplasmic reticulum and proteasome, after intestinal ischemic preconditioning. The phosphoregulated proteins containing domains and motifs in the regulated peptides after IR and IPC led to the identification of some of important players such as chemokine, Fc gamma, GPCR, migration and pro/anti-apoptotic pathways. The phosphoproteins from alternative splicing was the pathway presenting the most remarkable regulation with a p-value of 0.0001. The regulation in expression as well as in phosphorylation, the presence of motifs and domains led to the identification of kinases and phosphatases including Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 and ptprc in neutrophils after IR whereas stk38, pkn1, syk, and inpp5d in neutrophil due to IPC. The highest protein-protein interaction was shown by Fgr and Ptp receptors. Conclusion: We concluded that the changed stimulus produced after ST, IR and IPC led to the huge alteration in proteins expression and phosphorylation events in the neutrophil proteome as mentioned in our work, that leads to final destructive and protective phenotype of neutrophils respectively

Introdução: O trauma é um fenômeno que cursa com lesão tecidual, sendo que o trauma cirúrgico (TC) apresenta a referida lesão como consequência de um ato cirúrgico. A isquemia seguida de reperfusão (IR) é um evento comum em várias condições patológicas, bem como em diversos procedimentos cirúrgicos, principalmente transplantes. É frequente o desenvolvimento de lesões teciduais locais e remotas após trauma e após a I/R, parte de um fenômeno conhecido como síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SRIS), frequentemente seguida pela falência de múltiplos órgãos (FMO). Estudos provaram o envolvimento do neutrófilo em tais síndromes como resultado da ação de enzimas proteolíticas secretadas a partir de grânulos citoplasmáticos, radicais livres produzidos por explosão respiratória e citocinas liberadas após a infiltração nos tecidos. Nesse contexto, foi provado que o pré-condicionamento isquêmico (PCI), definido como curtos episódios de isquemia precedendo a IR, protege contra essas lesões, com menor ativação de neutrófilos. No entanto, o conhecimento a respeito dos mecanismos operantes nos neutrófilos após o trauma cirúrgico, a isquemia seguida de reperfusão ou o pré-condicionamento isquêmico, ainda são preliminares. Objetivo: Analisar com maior profundidade o impacto dessas condições (TC, IR e PCI) no proteoma e fosfoproteoma do neutrófilo. Métodos: Foi realizada a análise de parâmetros hematológicos juntamente com a análise proteômica e fosfoproteômica de neutrófilos de ratos submetidos a TC, IR e PCI, comparados ao grupo controle. A análise proteômica foi realizada em sistema de nLC-MS/MS orbitrap de alto desempenho, usando marcação com iTRAQ, enriquecimento de fosfopeptídios e pré-fracionamento por HILIC. A análise estatística baseada em clusters utilizando scripts em R mostrou proteínas com abundância relativa diferencial em todas as condições. Resultados: A avaliação dos parâmetros hematológicos antes e depois de TC, IR e IPC demonstrou alterações no número, forma e tamanho de linfócitos, hemácias, plaquetas e, principalmente, neutrófilos (granulócitos). Observou-se um claro aumento na contagem de neutrófilos após TC e IR, sendo que tal aumento foi prevenido pelo PCI. Um total de 393 proteínas foram determinadas como reguladas para abundância relativa entre o grupo controle e o grupo TC. A maioria das proteínas encontradas como reguladas em comum nos grupos TC e IR estão relacionadas à apoptose (caspase-3), motilidade celular (PAK2), transdução de sinal (IL-5, IL-6 e TNF) e degradação pelo sistema proteassoma no neutrófilo. Maior produção de espécies reativas de oxigênio e disfunção da migração direcional de neutrófilos (PKC-delta) com aumento do tempo de vida dos neutrófilos são eventos iniciais importantes que podem resultar em mais dano tecidual e em infecção. A análise proteômica de neutrófilos de ratos após PCI levou à identificação de 2437 grupos de proteínas atribuídos a 5 clusters diferentes, contendo proteínas de abundância relativa significativamente aumentada ou diminuída em IR e PCI. O estudo de vias desses clusters baseado no KEGG revelou aumento nas vias de fagocitose mediada por Fc-gama R, sinalização por quimiocinas, adesão focal e migração transendotelial, citoesqueleto de actina, metabolismo e diminuição nas vias ribossomais, de transporte de RNA, de processamento de proteínas. A regulação da fosforilação de proteínas após IR e PCI mostrou algumas vias como quimiocinas, Fc-gama, GPCR, migração celular e vias pró e antiapoptóticas, sendo que a via de splicing alternativo foi a que apresentou regulação mais evidente (p < 0.0001). A regulação da abundância, bem como da fosforilação, presença de motivos e de domínios levou à identificação de fosfatases, como Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 e ptprc reguladas por IR, bem como stk38, pkn1, syk e inpp5d reguladas por PCI. A interação mais marcante entre proteínas foi demonstrada como sendo entre os receptores de Fgr e Ptp. Conclusão: Concluímos que as alterações causadas por TC, IR e PCI levaram a intenss alterações na abundância de algumas proteínas e em eventos de fosforilação em neutrófilos, levando ao efeito destrutivo observado após a IR e ao efeito protetor consequente ao PCI / Introduction: Trauma is a phenomenon that involves tissue injury, whereas the surgical trauma (ST) has such injury as a consequence of a surgery. Ischemia reperfusion is common event in many surgical procedures, especially in transplants, as well as in many pathological conditions. Local and remote tissue injuries usually develop after trauma and ischemic reperfusion, part of a phenomenon known as systemic inflammatory response syndrome, frequently followed by multiple organ failure (MOF). Studies have proven the involvement of the neutrophil in all these injuries as a result of proteolytic enzymes secreted from cytoplasmic granules, free radicals produced by respiratory burst, cytokines released after tissue infiltration. In that context, ischemic preconditioning (IPC), that are short episodes of ischemia before ischemia reperfusion, was proved to be protective against these injuries with less activation of neutrophils. However the knowledge about the underlying mechanism operating in the neutrophil after surgical trauma, ischemia reperfusion and preconditioning is preliminary. Objective: To deeply analyze the impact of these conditions (ST, IR and IPC) on the neutrophil proteome and phosphoproteome. Methodology: We did hematological analysis along proteomics and phospho proteomics through high throughput nLC-MS/MS analysis by orbitrap using iTRAQ labeling, phospho peptide enrichments, and HILIC pre-fractionation. Neutrophils from control, ST, IR and IPC conditions after extraction were processed for proteomic analysis. Statistical package using R based on cluster analysis led to the detection of differentially regulated proteins in all conditions. Results: The evaluation of the hematological parameters before and after ST, IR or IPC on blood cells stated alteration in size, number and shape of lymphocytes, RBCs, platelets and specially neutrophils (granulocytes). In the analysis, a clear increase in neutrophil count after ST and IR with such increase prevented by IPC. A total of 393 proteins were found differentially regulated between control and trauma groups. Most of the common proteins found regulated in trauma and IR seem to be related to apoptosis (caspase-3), cell motility (PAK2) and signal transduction in IL5, IL6 and TNF and proteasomal degradation in neutrophil. Higher oxygen species production and dysfunction of directional neutrophil migration (PKC delta) with increase in the life span of neutrophils are early important events that can finally result into more tissue damage and infection. The total proteomic analysis of rat neutrophils after IPC led to the identification of 2437 protein groups assigned to five different clusters with significantly up and downregulated proteins in IR and IPC. Cluster based KEGG pathways analysis revealed up-regulation of chemokine signaling, focal adhesion, leukocyte transendothelial migration, actin cytoskeleton, metabolism and Fc gamma R mediated phagocytosis, whereas downregulation in ribosome, spliceosome, RNA transport, protein processing in endoplasmic reticulum and proteasome, after intestinal ischemic preconditioning. The phosphoregulated proteins containing domains and motifs in the regulated peptides after IR and IPC led to the identification of some of important players such as chemokine, Fc gamma, GPCR, migration and pro/anti-apoptotic pathways. The phosphoproteins from alternative splicing was the pathway presenting the most remarkable regulation with a p-value of 0.0001. The regulation in expression as well as in phosphorylation, the presence of motifs and domains led to the identification of kinases and phosphatases including Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 and ptprc in neutrophils after IR whereas stk38, pkn1, syk, and inpp5d in neutrophil due to IPC. The highest protein-protein interaction was shown by Fgr and Ptp receptors. Conclusion: We concluded that the changed stimulus produced after ST, IR and IPC led to the huge alteration in proteins expression and phosphorylation events in the neutrophil proteome as mentioned in our work, that leads to final destructive and protective phenotype of neutrophils respectively