Introdução: O tratamento da Rinossinusite Crônica (RSC) tem sofrido poucos avanços nas últimas décadas. Uma das barreiras na aquisição de novas terapias é a falta de conhecimento pleno sobre sua fisiopatogenia. A carência de avanço decorre principalmente da complexa e provável multifatorialidade da RSC, associada à inexistência de um bom modelo animal que possa mimetizar os fenômenos biológicos que ocorrem em humanos. A maioria dos modelos animais de RSC descrita na literatura mimetiza uma infecção aguda ou promove bloqueio das vias de drenagem que, na maioria das vezes, não corresponde aos mecanismos encontrados nas RSC em humanos. Por outro lado, diversas evidências indicam que as bactérias exercem importante papel na fisiopatogenia da RSC, possivelmente pela presença de biofilmes ou indução de inflamação crônica promovida por endo e exotoxinas. Objetivo: Neste estudo avaliou-se a viabilidade de um modelo experimental de RSC em coelhos, utilizando-se a exposição crônica de toxinas bacterianas em animais previamente sensibilizados à ovalbumina (OVA), analisando seus efeitos histopatológicos sobre a mucosa nasossinusal. Material e Métodos: Após indução de sensibilização com injeção subcutânea de OVA 2,5% e 0,4% de hidróxido de alumínio por duas semanas, os coelhos foram submetidos à implantação de cateter de longa duração em seio maxilar direito. Após, foram submetidos à irrigação nasossinusal com OVA 2,5% três vezes por semana, por duas semanas, e em seguida, irrigação de soluções contendo diferentes toxinas bacterianas (enterotoxina estaflocócica B (SEB) 1 ?g/mL, lipopolissacáride (LPS) 100 ng/mL e ácido lipotecóico (LTA) 100 ng/mL) por quatro semanas. Os animais foram sacrificados 24 horas após a última irrigação e a mucosa do seio maxilar direito (teste) e esquerdo (controle interno) foi coletada para avaliação histopatológica. Resultados: A exposição nasossinusal ao SEB causou espessamento epitelial, infiltração celular, eosinofilia e neutrofilia tecidual, além de redução do epitélio ciliado. A exposição ao LPS causou espessamento epitelial e subepitelial, infiltração celular, eosinofilia epitelial e subepitelial e aumento da fibrose subepitelial. O LTA causou espessamento epitelial e subepitelial, infiltração celular e eosinofílica subepitelial e aumento da fibrose subepitelial. Conclusão: A exposição crônica de toxinas bacterianas na mucosa nasossinusal promoveu alterações histológicas, como espessamento da mucosa e infiltração celular, semelhantes às encontradas em pacientes com RSC. O presente estudo demonstrou que este é um modelo animal viável de RSC. Mais estudos serão necessários para elucidar se os mecanismos patogênicos deste modelo são semelhantes aos observados em humanos. / Background: The treatment of chronic rhinosinusitis (CRS) has had little evolvement in the last decades. One of the barriers to the development of new therapies is the lack of knowledge about CRS pathophysiology. The complexity and multifactoriality of this disease, together with the inexistence of a proper animal model of CRS, are probably the causes for the few advances in CRS therapy. Most of the animal models of CRS resemble acute infection or promote sinonasal obstructions, which are not a very common etiologies in CRS patients. However, there has been a lot of evidence that bacteria play an important role in the pathophysiology of CRS, probably due to the presence of biofilms, or the chronic inflammation induced by endo e exotoxins. Objective: This study aims to evaluate the viability of an experimental model of CRS in rabbits through the use of bacterial toxins in previously sensitized animals with ovalbumin, analyzing its histopathological effects onto the sinonasal mucosa. Materials and Methods: After inducing ovalbumin (OVA) sensitization by intradermic injection of OVA 2,5% and 0,4% aluminum hydroxide for 2 weeks, rabbits underwent maxillary sinus instillation of OVA 2,5% three times a week for 2 weeks followed by sinus lavage with either one bacterial toxin (Staphylococcus aureus enterotoxin B (SEB) 1 ?g/mL, lipopolysaccharide (LPS) 100 ng/mL, lipoteichoic acid (LTA), 100 ng/mL) for 4 weeks. Rabbits were euthanised 24 hours after the last sinus lavage and the mucosa of right maxillary sinus (tested side) and left side (control) were collected for histopathological evaluation. Results: The sinonasal exposure to SEB resulted in epithelial thickening, inflammatory cells infiltration (tissue eosinophilia and neutrophilia) and reduction of ciliated cells. The exposure to LPS resulted in epithelial and subepithelial thickening, inflammatory cells infiltration, epithelial and subepithelial eosinophilia and increased subepithelial fibrosis. The exposure to LTA resulted in epithelial and subepithelial thickening, subepithelial inflammatory cells infiltration and eosinophilia and increased subepithelial fibrosis. Conclusion: This study reported the effects of bacterial toxins on the the sinonasal mucosa of ovalbumin-sensitized rabbits, demonstrating similar changes that are observed in CRS patients. Our results show that this is a viable animal model of CRS. Further studies are need to elucidate whether the pathomechanisms in this model are similar to what are observed in humans.

Toxinas termo-lábeis expressas por Escherichia coli enterotoxigênica (LT-I, LT-IIa e LT-IIb) são adjuvantes sistêmicos e de mucosa. Essas proteínas apresentam reduzida identidade (<14%) em suas subunidades B e ligação a receptores distintos, o que pode resultar em propriedades biológicas diferenciais. O objetivo do trabalho foi avaliar a resposta imune induzida pela toxina LT-IIa e seu pentâmero B (LT-IIaB) administradas pelas vias transcutânea e intradérmica. Inicialmente as proteínas foram expressas em E. coli, purificadas e avaliadas quanto à funcionalidade in vitro. Numa segunda etapa, as propriedades imunomoduladoras de LT-IIa e LT-IIaB, imunogenicidade e atividade adjuvante, foram avaliadas em modelo murino. A resposta imune (humoral e celular) induzida contra ovalbumina (OVA), aplicada como antígeno, foi determinada. Os resultados demonstram que as atividades adjuvantes induzidas por LT-IIa e LT-IIaB variam de acordo com a via de inoculação e que as holotoxinas LT-I e LT-IIa induzem graus de inflamação e ativação de resposta imune distintos em camundongos. / Heat-labile toxins expressed by enterotoxigenic Escherichia coli (LT-I, LT-IIa and LT-IIb) are potent systemic and mucosal adjuvants. These proteins have low identity (<14%) in their B subunits and bind to different receptors, which may result in differential biological properties. The objective of this work was to evaluate the immune response induced by LT-IIa toxin and its pentameric B subunit (LT-IIaB) delivered by transcutaneous and intradermic routes. Initially the proteins of interest were expressed in recombinant E. coli strains, purified and tested for functionality in vitro. In a second moment, the immunomodulatory properties of LT-IIa and LT-IIaB, immunogenicity and adjuvant activity, were evaluated in mouse model. The humoral and cellular immune responses induced against ovalbumin (OVA) used as antigen were determined. The results show that the adjuvant activity of LT-IIa and its B pentamer depends on the route of inoculation and that LT-I and LT-IIa differ both on induction of inflammation and activation of immune responses in mice.

Toxinas termo-lábeis expressas por Escherichia coli enterotoxigênica (LT-I, LT-IIa e LT-IIb) são adjuvantes sistêmicos e de mucosa. Essas proteínas apresentam reduzida identidade (<14%) em suas subunidades B e ligação a receptores distintos, o que pode resultar em propriedades biológicas diferenciais. O objetivo do trabalho foi avaliar a resposta imune induzida pela toxina LT-IIa e seu pentâmero B (LT-IIaB) administradas pelas vias transcutânea e intradérmica. Inicialmente as proteínas foram expressas em E. coli, purificadas e avaliadas quanto à funcionalidade in vitro. Numa segunda etapa, as propriedades imunomoduladoras de LT-IIa e LT-IIaB, imunogenicidade e atividade adjuvante, foram avaliadas em modelo murino. A resposta imune (humoral e celular) induzida contra ovalbumina (OVA), aplicada como antígeno, foi determinada. Os resultados demonstram que as atividades adjuvantes induzidas por LT-IIa e LT-IIaB variam de acordo com a via de inoculação e que as holotoxinas LT-I e LT-IIa induzem graus de inflamação e ativação de resposta imune distintos em camundongos. / Heat-labile toxins expressed by enterotoxigenic Escherichia coli (LT-I, LT-IIa and LT-IIb) are potent systemic and mucosal adjuvants. These proteins have low identity (<14%) in their B subunits and bind to different receptors, which may result in differential biological properties. The objective of this work was to evaluate the immune response induced by LT-IIa toxin and its pentameric B subunit (LT-IIaB) delivered by transcutaneous and intradermic routes. Initially the proteins of interest were expressed in recombinant E. coli strains, purified and tested for functionality in vitro. In a second moment, the immunomodulatory properties of LT-IIa and LT-IIaB, immunogenicity and adjuvant activity, were evaluated in mouse model. The humoral and cellular immune responses induced against ovalbumin (OVA) used as antigen were determined. The results show that the adjuvant activity of LT-IIa and its B pentamer depends on the route of inoculation and that LT-I and LT-IIa differ both on induction of inflammation and activation of immune responses in mice.

Les phases concentrées de protéines sont au centre de nombreuses études visant à identifier et caractériser les interactions et transitions de phases mises en jeu, en utilisant le large corpus de connaissances acquis sur les phases concentrées de colloïdes. Ces phases concentrées de protéines possèdent en outre une grande importance dans des domaines aussi variés que l’industrie agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique et la médecine. L’établissement d’équations d’état présentant la pression osmotique (Π) en fonction de la fraction volumique (Φ) est une méthode efficace de caractérisation des interactions entre les composants d’un système. Nous l’avons appliquée à des solutions de deux protéines globulaires, le lysozyme et l’ovalbumine, en balayant une gamme de fractions volumiques allant d’une phase diluée (Φ < 0,01) à une phase concentrée, solide (Φ > 0,62). Les équations d’état obtenues, couplées à d’autres techniques (SAXS, simulations numériques), ont permis de mettre en évidence un comportement très différent des deux protéines lors de la concentration et ont montré leur complexité en comparaison avec des colloïdes modèles. La mise en relation des équations d’état et du comportement interfacial de ces deux protéines a montré des points de convergence et permis de formuler une nouvelle hypothèse expliquant certaines observations portant sur l’adsorption des protéines à l’interface air-eau. / Concentrated phases of proteins are the subject of numerous studies aiming at identifying and characterizing the interactions and phase transitions at play, using the large corpus of knowledge in the field of concentrated colloids. Those concentrated phases of proteins have, in addition, a great importance in various fields, such as food industry, pharmaceutical industry and medicine. The establishment of equations of state relating osmotic pressure (Ð) and volume fraction (Φ) is an efficient way of characterization of the interactions between the components of a system. We applied this method to solutions of two globular proteins, lysozyme and ovalbumin, spanning volume fractions ranging from a dilute phase ( Φ < 0,01) to a concentrated, solid phase ( Φ > 0,62). The equations of state, coupled to other methods (SAXS, numerical simulations), enabled us to show that the two proteins carry a very different behavior when submitted to concentration and that their complexity is beyond that of colloids. Relating equations of state and interfacial behavior of these two proteins also showed points of convergence and enabled us to formulate a new hypothesis which explains some of the results obtained in the study of adsorption of proteins at the air-water interface.

Thesis (Ph. D.)--Uniformed Services University of the Health Sciences, 2005. / Typescript (photocopy).