Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-10-26T17:48:32Z No. of bitstreams: 1 clarissa_c_menezes_ioc_bcm_0054_2011.pdf: 2530597 bytes, checksum: 62f04a75c90de18a85463693ba14fb9b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-26T17:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 clarissa_c_menezes_ioc_bcm_0054_2011.pdf: 2530597 bytes, checksum: 62f04a75c90de18a85463693ba14fb9b (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / A bactéria Pseudomonas aeruginosa (PA) é um dos principais agentes etiológicos de pneumonias nosocomiais, cujo tratamento é dificultado por sua resistência a antibióticos e pela secreção de fatores de virulência. Novas alternativas para o tratamento destas infecções incluem manipular o sistema de comunicação bacteriano conhecido como quorum sensing (QS), reduzindo a expressão destes fatores de virulência e prevenindo seus efeitos deletérios em células e sistemas eucariotos. Os efeitos do componente de QS de PA 3-oxo dodecanoil homoserina lactona (3-oxo C12 HSL) nos pulmões não são conhecidos; portanto, a primeira etapa de nosso trabalho consistiu na caracterização dos efeitos desta molécula no ambiente pulmonar. Para isso, camundongos swiss desafiados com 3-oxo C12 HSL por via intratraqueal tiveram amostras de sangue, lavado bronco-alveolar (BAL) e tecido pulmonar e coletadas seis horas após o procedimento. Nossos resultados demonstram que inflamação pulmonar causada por 3-oxo C12 HSL se caracteriza pela migração de células mononucleares e neutrófilos para o espaço alveolar, níveis elevados de atividade mieloperoxidase no tecido pulmonar e formação de edema. A resposta inflamatória causada por 3-oxo C12 HSL não alterou os níveis de TNF-α, MIF, IL- 10 e IL-12 no tempo analisado. Foram observados aumentos nos níveis de IL-6, CCL2/MCP-1, CXCL1/KC e LTB4 no BAL de animais desafiados, sendo o aumento deste eicosanóide acompanhado por uma indução de corpúsculos lipídicos. Evidências in vitro relatam o envolvimento do receptor nuclear PPARγ nos efeitos pró-inflamatórios atribuídos a 3-oxo C12 HSL; portanto, decidimos estudar os efeitos do tratamento com o agonista de PPARγ rosiglitazona no modelo de inflamação pulmonar causado por este componente de QS. Nós observamos que o tratamento com rosiglitazona (0,5 mg/kg) uma hora após o estímulo diminuiu a formação de corpúsculos lipídicos e de edema pulmonar, causando também uma redução na migração de células mononucleares e neutrófilos e uma menor atividade mieloperoxidase no pulmão dos animais tratados. A redução da migração de células mononucleares parece estar associada à uma redução dos níveis de CCL2/MCP-1, enquanto o decréscimo nos neutrófilos parece envolver a modulação de CXCL1/KC. A instilação com 3-oxo C12 HSL diminuiu a expressão da enzima paraoxonase (PON) no tecido pulmonar, fenômeno que não foi revertido pelo tratamento com rosiglitazona nesta dose. Estudos demonstram que o PPARγ está envolvido na expressão de PON e que a superexpressão desta enzima é capaz de proteger animais da mortalidade por PA em função de sua atividade lactonase; por este motivo, decidimos testar uma dose maior de rosiglitazona (5 mg/kg) para alcançar mais um benefício nesta proposta terapêutica. O tratamento com rosiglitazona nesta dose foi capaz de reverter a redução da expressão de paraoxonase causada por 3-oxo C12 HSL, diminuindo a formação de edema, a migração de neutrófilos e os níveis de atividade mieloperoxidase no pulmão de animais desafiados. O número de células mononucleares recuperado no BAL de animais estimulados e tratados com a droga não foi reduzido, bem como os níveis de CCL2/MCP-1. De fato, a droga por si só causou um aumento de CCL2/MCP-1 que parece ter contribuído para a indução de corpúsculos lipídicos observada. Devido ao envolvimento de macrófagos e da quimiocina CCL2/MCP-1 no processo de eliminação bacteriana, estudos em modelos de pneumonia por PA precisam ser conduzidos para melhor avaliar esta dose de rosiglitazona e validar esta droga como uma estratégia terapêutica no combate à esta bactéria. / Pseudomonas aeruginosa (PA) is a major pathogen involved in nosocomial pneumonia. These infections are difficult to manage due bacterial antibiotic resistance and secretion of virulence factors; therefore, current approaches to treat PA infections now focus on manipulating the bacteria communication system known as quorum sensing in order to reduce the production of those virulence factors and mitigate their deleterious effects to the host. Since there are no reports about the effects of the PA main quorum sensing component 3-oxo dodecanoyl homoserine lactone (3-oxo C12 HSL) in the lung the first step of our work consisted in investigating the host pulmonary response to this molecule in a mouse model. In order to do so, swiss mice submitted to intratracheal instillation with 3- oxo C12 HSL had blood, BAL and lung tissue samples collected six hours after the procedure. Our results show that the inflammatory response elicited by 3-oxo C12 HSL is characterized by the migration of both mononuclear cells and neutrophils to the alveolar space, together with high levels of myeloperoxidase activity in lung tissue and development of pulmonary edema. We found that the levels of TNF-α, MIF, IL-10 and IL-12 were not altered, while there was a significant increase in IL-6 CCL2/MCP-1 and CXCL1/KC in BAL. The increase in LTB4 levels in the BAL of defied animal was accompanied by an induction of lipid bodies. In vitro evidences report the involvement of the nuclear receptor PPARγ in the inflammatory events ascribed to 3-oxo C12 HSL; therefore, we decided to study the effects of PPARγ agonist rosiglitazone in the pulmonary inflammation caused by this quorum sensing component. We observed that rosiglitazone administration (0,5 mg/kg) one hour after stimulation was able to reduce the formation of lipid bodies and pulmonary edema, besides decreasing the migration of mononuclear cells, neutrophils and myeloperoxidase activity in the lung of defied animals. This reduction in the migration of mononuclear cells seems to be due to a decrease in the levels of CCL2/MCP-1, while the impairment in neutrophil migration seems to involve the modulation of CXCL1/KC. 3-oxo C12 HSL instillation also decreased paraoxonase (PON) expression in lung tissue, which was not reverted by rosiglitazone treatment at this dose. Since it was reported that PPARγ is able to regulate PON expression and that the overexpression of this enzyme seems to protect animals from PA mortality due its lactonase activity we searched to modulate this enzyme with a higher dose of rosiglitazone (5 mg/kg) in order to achieve this extra benefit in our proposal. We observed that this dose was able to revert the decrease in PON expression caused by 3-oxo C12 HSL, reducing the pulmonary edema, neutrophil migration and myeloperoxidase activity in defied animals. There was no reduction in the number of mononuclear cells recovered from the BAL of stimulated animals, which was also observed for CCL2/MCP-1 levels. In fact, the drug itself at his dose caused an increase in CCL2/MCP-1 that possibly accounted for the induction of lipid bodies. Because macrophages and CCL2/MCP-1 have a crucial role in the clearance of bacteria, this dose of rosiglitazone has to be tested in a PA pneumonia model so the effects observed in our investigation can be validate rosiglitazone as an therapeutic approach to the treatment of these infections.

Defeitos peroxissomais estão associados a diversas doenças complexas. O peroxissomo é responsável pela beta-oxidação de ácidos graxos, quando é gerado peróxido de hidrogênio. A catalase A, de ocorrência peroxissomal, é frequentemente considerada a única defesa antioxidante dessa organela, porém, em diversos organismos, a ausência dessa enzima não acarreta uma alteração fenotípica clara. Em Saccharomyces cerevisiae, linhagens mutantes deficientes em catalase A (Δcta1) apresentam viabilidade muito similar à linhagem selvagem correspondente. Trabalhamos com a hipótese de que peroxidases baseadas em cisteína compensam a ausência de catalase A, contribuindo para a detoxificação de peróxidos provenientes do peroxissomo. De fato, linhagens com os genes para as peroxirredoxinas Ahp1 e Tsa1 nocauteados mostraram-se mais sensíveis a hidroperóxido de terc-butila (tBHP) em comparação a linhagem selvagem. A linhagem de levedura deficiente nas cinco peroxirredoxinas (prxΔ) mostrou-se ainda mais sensível a tBHP. Em relação ao estresse induzido por peróxido de hidrogênio, a prxΔ apresentou maior sensibilidade do que as linhagens selvagem e mutantes com deleções simples, apesar da presença de catalases (peroxissomal e citossólica). Esses dados estão de acordo com resultados obtidos no nosso grupo demonstrando um aumento da expressão de genes referentes às peroxirredoxinas Ahp1, Prx1 e Tsa2 em células Δ cta1 crescidas em condições de alta atividade peroxissomal (oleato), indicando uma cooperação entre catalase e peroxirredoxinas na proteção antioxidante. A peroxirredoxina Ahp1 pode apresentar localização organelar (possivelmente mitocondrial ou peroxissomal), o que sugere que Ahp1 pode ser um componente relevante da defesa contra oxidantes provenientes do peroxissomo. No entanto, a linhagem Δ ahp1, normalmente sensível a peróxido orgânico, apresentou ganho de resistência na ausência de atividade de catalase (com a adição de ATZ e na linhagem duplo-mutante Δcta1/ahp1), indicando a existência de uma via antioxidante compensatória induzida pela ausência de catalase A. A construção das linhagens duplo-mutantes Δcta1/ahp1, Δcta1/tsa1, Δcta1/tsa2, Δ cta1/prx1 e Δcta1/dot5 foi realizada com o objetivo de investigar mecanismos compensatórios entre enzimas que podem proteger a levedura contra os oxidantes provenientes do peroxissomo. Para tanto, foram realizados ensaios de viabilidade comparativa em condições de alta atividade peroxissomal. Além disso, os níveis comparativos de proteínas carboniladas foram analisados nessas linhagens. Os resultados indicaram maior sensibilidade a peróxido e maiores níveis de danos oxidativos na linhagem Δcta1/tsa2, apontando a peroxirredoxina Tsa2 como candidata a importante componente da via antioxidante de compensação à ausência de catalase A. Nesses ensaios, também foram utilizadas a linhagem quíntupla mutante (prxΔ) e uma linhagem deficiente nas cinco peroxirredoxinas e três glutationa peroxidases - deficiente em oito tiól-peroxidases baseadas em cisteína (Δ8). A comparação das linhagens prxΔ e Δ8 com as linhagens selvagem, simples-mutantes e duplo-mutantes evidenciou a importância das peroxirredoxinas na defesa antioxidante da célula e o fato das tiól-peroxidases serem imprescindíveis em condições de estresse oxidativo. Ao examinar a expressão gênica de TSA2 em células crescidas em oleato, foi verificada a indução do gene na ausência de catalase A, em condição basal. Os resultados obtidos indicam a existência de uma eficiente via de defesa antioxidante, na qual estão envolvidas tiól-peroxidases, que compensa a ausência de catalase A na célula e que protege leveduras contra estresse induzido tanto por peróxido de hidrogênio como peróxido orgânico. A peroxirredoxina Tsa2 parece estar envolvida na via compensatória à ausência de catalase peroxissomal através de um mecanismo ainda não esclarecido / Defects in peroxisomes are associated with several complex diseases. Beta-oxidation of fatty acids takes place in these organelles, with the concomitant generation of hydrogen peroxide. Generally, it is assumed that peroxisomal catalase is the enzyme responsible for degradation of hydrogen peroxide, but in several organisms, deletion of its gene results in no clear phenotype. In Saccharomyces cerevisiae, catalase A- null (Δcta1) mutant strains exhibit very similar viability levels when compared with the corresponding wild-type strain. We hypothesized here that Cys-based peroxidases compensate the absence of catalase A, contributing to the detoxification of peroxides derived from the peroxisome. Indeed, null mutante strains for the peroxiredoxins Ahp1 and Tsa1 displayed increased sensitivity for tert-butylhydroperoxide (tBHP) in comparison to the wild type strain. Furthermore, a mutant strain whose five genes for peroxiredoxins were interrupted (prxΔ) was even more sensitive to tBHP. In regards to hydrogen peroxide insult, the prxΔ strain was more susceptible to oxidative stress than the single mutant and wild-type strains, despite the activity of catalases. These data are in agreement with previous results from our group demonstrating increased expression of genes encoding the three peroxiredoxin enzymes: Ahp1, Prx1 and Tsa2 in Δcta1 cells at high peroxisomal activity (media containing oleate). Indeed, a yeast strain deleted of all five peroxiredoxin genes is more sensitive to peroxides than the corresponding wild type cells. These results indicated that catalase and peroxiredoxins cooperate to protect yeast in conditions of high fatty acid intake. There are evidences of an organellar location of Ahp1 (possible peroxisomal or mitochondrial), suggesting it could be a relevant component of antioxidant defense relative to the insult derived from the peroxisome. Nonetheless, the ahp1-null strain (Δahp1), which is usually sensitive to organic peroxide, displayed a gain of resistance in the absence of catalase activity (in the presence of ATZ and in the double-mutant strain Δcta1/ahp1), indicating the existance of a compensatory antioxidant pathway induced in the absence of catalase A. The double-mutant strains Δcta1/ahp1, Δcta1/tsa1, Δcta1/tsa2, Δcta1/prx1 and Δcta1/dot5 were developed in order to elucidate the identity of the enzymes that cooperate to protect yeast against oxidative insult derived from the peroxisome. To this end, comparative viability assays in conditions of high peroxisomal activity were realised, as well as assays in comparative total protein carbonyl levels. Among the double-mutant strains, Δcta1/tsa2 displayed higher sensibility to peroxide and higher levels of oxidative damage, suggesting that the peroxiredoxin Tsa2 may be an important component in the antioxidant pathway that compensates the lack of catalase A. In addition, a quintuple mutant strain, lacking all peroxiredoxins, and a mutant strain lacking all eight Cys-based, thiol peroxidases were used in these assays. The comparison of these strains with the wild-type, single-mutant and double-mutant strains demonstrated the importance of peroxiredoxins in the cellular antioxidant defence and that thiol-peroxidases are vital in conditions of oxidative stress. The expression of the TSA2 was induced in the absence of catalase A in cells grown in oleate and with no exogenous oxidants. The results suggest the existence of an efficient pathway of antioxidant defense, involving thiol-peroxidases, which compensates the absence of catalase A in the cell and protects yeast against oxidative stress induced by both hydrogen peroxide and organic peroxide. The peroxiredoxin Tsa2 may be involved in the antioxidant pathway that compensates the absence of peroxisomal catalase through an unknown mechanism.

Defeitos peroxissomais estão associados a diversas doenças complexas. O peroxissomo é responsável pela beta-oxidação de ácidos graxos, quando é gerado peróxido de hidrogênio. A catalase A, de ocorrência peroxissomal, é frequentemente considerada a única defesa antioxidante dessa organela, porém, em diversos organismos, a ausência dessa enzima não acarreta uma alteração fenotípica clara. Em Saccharomyces cerevisiae, linhagens mutantes deficientes em catalase A (Δcta1) apresentam viabilidade muito similar à linhagem selvagem correspondente. Trabalhamos com a hipótese de que peroxidases baseadas em cisteína compensam a ausência de catalase A, contribuindo para a detoxificação de peróxidos provenientes do peroxissomo. De fato, linhagens com os genes para as peroxirredoxinas Ahp1 e Tsa1 nocauteados mostraram-se mais sensíveis a hidroperóxido de terc-butila (tBHP) em comparação a linhagem selvagem. A linhagem de levedura deficiente nas cinco peroxirredoxinas (prxΔ) mostrou-se ainda mais sensível a tBHP. Em relação ao estresse induzido por peróxido de hidrogênio, a prxΔ apresentou maior sensibilidade do que as linhagens selvagem e mutantes com deleções simples, apesar da presença de catalases (peroxissomal e citossólica). Esses dados estão de acordo com resultados obtidos no nosso grupo demonstrando um aumento da expressão de genes referentes às peroxirredoxinas Ahp1, Prx1 e Tsa2 em células Δ cta1 crescidas em condições de alta atividade peroxissomal (oleato), indicando uma cooperação entre catalase e peroxirredoxinas na proteção antioxidante. A peroxirredoxina Ahp1 pode apresentar localização organelar (possivelmente mitocondrial ou peroxissomal), o que sugere que Ahp1 pode ser um componente relevante da defesa contra oxidantes provenientes do peroxissomo. No entanto, a linhagem Δ ahp1, normalmente sensível a peróxido orgânico, apresentou ganho de resistência na ausência de atividade de catalase (com a adição de ATZ e na linhagem duplo-mutante Δcta1/ahp1), indicando a existência de uma via antioxidante compensatória induzida pela ausência de catalase A. A construção das linhagens duplo-mutantes Δcta1/ahp1, Δcta1/tsa1, Δcta1/tsa2, Δ cta1/prx1 e Δcta1/dot5 foi realizada com o objetivo de investigar mecanismos compensatórios entre enzimas que podem proteger a levedura contra os oxidantes provenientes do peroxissomo. Para tanto, foram realizados ensaios de viabilidade comparativa em condições de alta atividade peroxissomal. Além disso, os níveis comparativos de proteínas carboniladas foram analisados nessas linhagens. Os resultados indicaram maior sensibilidade a peróxido e maiores níveis de danos oxidativos na linhagem Δcta1/tsa2, apontando a peroxirredoxina Tsa2 como candidata a importante componente da via antioxidante de compensação à ausência de catalase A. Nesses ensaios, também foram utilizadas a linhagem quíntupla mutante (prxΔ) e uma linhagem deficiente nas cinco peroxirredoxinas e três glutationa peroxidases - deficiente em oito tiól-peroxidases baseadas em cisteína (Δ8). A comparação das linhagens prxΔ e Δ8 com as linhagens selvagem, simples-mutantes e duplo-mutantes evidenciou a importância das peroxirredoxinas na defesa antioxidante da célula e o fato das tiól-peroxidases serem imprescindíveis em condições de estresse oxidativo. Ao examinar a expressão gênica de TSA2 em células crescidas em oleato, foi verificada a indução do gene na ausência de catalase A, em condição basal. Os resultados obtidos indicam a existência de uma eficiente via de defesa antioxidante, na qual estão envolvidas tiól-peroxidases, que compensa a ausência de catalase A na célula e que protege leveduras contra estresse induzido tanto por peróxido de hidrogênio como peróxido orgânico. A peroxirredoxina Tsa2 parece estar envolvida na via compensatória à ausência de catalase peroxissomal através de um mecanismo ainda não esclarecido / Defects in peroxisomes are associated with several complex diseases. Beta-oxidation of fatty acids takes place in these organelles, with the concomitant generation of hydrogen peroxide. Generally, it is assumed that peroxisomal catalase is the enzyme responsible for degradation of hydrogen peroxide, but in several organisms, deletion of its gene results in no clear phenotype. In Saccharomyces cerevisiae, catalase A- null (Δcta1) mutant strains exhibit very similar viability levels when compared with the corresponding wild-type strain. We hypothesized here that Cys-based peroxidases compensate the absence of catalase A, contributing to the detoxification of peroxides derived from the peroxisome. Indeed, null mutante strains for the peroxiredoxins Ahp1 and Tsa1 displayed increased sensitivity for tert-butylhydroperoxide (tBHP) in comparison to the wild type strain. Furthermore, a mutant strain whose five genes for peroxiredoxins were interrupted (prxΔ) was even more sensitive to tBHP. In regards to hydrogen peroxide insult, the prxΔ strain was more susceptible to oxidative stress than the single mutant and wild-type strains, despite the activity of catalases. These data are in agreement with previous results from our group demonstrating increased expression of genes encoding the three peroxiredoxin enzymes: Ahp1, Prx1 and Tsa2 in Δcta1 cells at high peroxisomal activity (media containing oleate). Indeed, a yeast strain deleted of all five peroxiredoxin genes is more sensitive to peroxides than the corresponding wild type cells. These results indicated that catalase and peroxiredoxins cooperate to protect yeast in conditions of high fatty acid intake. There are evidences of an organellar location of Ahp1 (possible peroxisomal or mitochondrial), suggesting it could be a relevant component of antioxidant defense relative to the insult derived from the peroxisome. Nonetheless, the ahp1-null strain (Δahp1), which is usually sensitive to organic peroxide, displayed a gain of resistance in the absence of catalase activity (in the presence of ATZ and in the double-mutant strain Δcta1/ahp1), indicating the existance of a compensatory antioxidant pathway induced in the absence of catalase A. The double-mutant strains Δcta1/ahp1, Δcta1/tsa1, Δcta1/tsa2, Δcta1/prx1 and Δcta1/dot5 were developed in order to elucidate the identity of the enzymes that cooperate to protect yeast against oxidative insult derived from the peroxisome. To this end, comparative viability assays in conditions of high peroxisomal activity were realised, as well as assays in comparative total protein carbonyl levels. Among the double-mutant strains, Δcta1/tsa2 displayed higher sensibility to peroxide and higher levels of oxidative damage, suggesting that the peroxiredoxin Tsa2 may be an important component in the antioxidant pathway that compensates the lack of catalase A. In addition, a quintuple mutant strain, lacking all peroxiredoxins, and a mutant strain lacking all eight Cys-based, thiol peroxidases were used in these assays. The comparison of these strains with the wild-type, single-mutant and double-mutant strains demonstrated the importance of peroxiredoxins in the cellular antioxidant defence and that thiol-peroxidases are vital in conditions of oxidative stress. The expression of the TSA2 was induced in the absence of catalase A in cells grown in oleate and with no exogenous oxidants. The results suggest the existence of an efficient pathway of antioxidant defense, involving thiol-peroxidases, which compensates the absence of catalase A in the cell and protects yeast against oxidative stress induced by both hydrogen peroxide and organic peroxide. The peroxiredoxin Tsa2 may be involved in the antioxidant pathway that compensates the absence of peroxisomal catalase through an unknown mechanism.

Introdução: Aneurisma de aorta é considerado uma doença inflamatória crônica, mas ainda é controverso se está relacionado a aterosclerose aos agentes infecciosos. Antígenos de Chlamydophila pneumoniae (CP) e Mycoplasma pneumoniae (MP) foram encontrados em grande quantidade nas placas instáveis que usualmente estão associadas a remodelamento positivo e inflamação do vaso. Metaloproteinase da matriz 9 (MMP-9) está implicada na fragilidade da parede vascular e na formação dos aneurismas. Os efeitos imunomodulatórios dos receptores ativados por proliferador de peroxissomo (PPARs) têm sido relacionados à aterosclerose. Objetivos: Comparar lesões ateroscleróticas graves com e sem aneurisma do ponto de vista inflamatório e infeccioso, analisando antígenos de MP e CP e expressão de MMP-9, TIMP-1 e PPARs. Métodos: No presente estudo quantificamos, através da técnica de imunoistoquímica, antígenos de MMP- 9, TIMP-1, PPARs a e , e dos agentes infecciosos CP e MP em fragmentos de aorta ateroscleróticos com aneurisma (n=14) e sem aneurisma (n=14). Resultados: A adventícia e o tecido adiposo periadventicial (TAP) dos aneurismas apresentaram intensa inflamação. Expressão de MMP-9 esteve aumentada no TAP e agentes infecciosos, TIMP-1 e PPAR a estiveram aumentados na adventícia e no TAP, sem diferença em relação a expressão de PPAR . Colágeno, TIMP-1 e PPARs estiveram positivamente correlacionados no grupo com aterosclerose, mas não no grupo com aneurisma. Conclusão: Nossos achados sugerem que aneurisma de aorta é uma complicação das lesões ateroscleróticas. Quantidade aumentada de Chlamydophila pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae na adventícia e PAT sem correlação da resposta de TIMP-1 e PPARs são achados que estão associados com a presença de aneurisma nos segmentos de aorta ateroscleróticos / Introduction: Aortic aneurysm is considered a chronic inflammatory disease, but remains a controversial matter if it is related to atherosclerosis and infectious agents. Chlamydophila pneumoniae (CP) and Mycoplasma pneumoniae (MP) antigens were found in higher amount in unstable plaques that are usually associated to positive remodeling and vessel inflammation. Matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) has been implicated in vascular wall fragility and aneurysm development. The immunemodulator effects of peroxisome proliferators - activated receptor (PPARs) have been related to atherosclerosis. Objectives: To compare severe atherosclerotic lesions with and without aneurysms by inflammatory and infectious point of view, analyzing MP and CP, MMP-9, TIMP-1 and PPARs antigens. Methods: In the present study we quantified, using immunohistochemistry technique, MMP-9, TIMP-1, PPAR a and and infectious agents CP and MP antigens in aortic atherosclerotic fragments with aneurysms. (n=14) and without aneurysms (n=14). Results: Adventitia and periadventitial adipose tissue (PAT) from aneurysms showed intense inflammation. MMP-9 expression has increased in PAT and the infectious agents, TIMP-1 and PPAR a were increased in adventitia and PAT in aneurysmatic group, without difference related to PPAR expression. Collagen, TIMP-1 and PPARs were positively correlated in atherosclerotic group, but it was not observed in aneurysmatic group. Conclusion: Our data have suggested that aortic aneurysm is a complication of aortic atherosclerotic lesions. Increased amount of Chlamydophila pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae in the adventitia and PAT without a correlated TIMP-1 and PPARs response are findings that were associated with the presence of aneurysm in atherosclerotic aortic segments

Evidências disponíveis na literatura sugerem uma conexão entre ingestão de frutose, síndrome metabólica e declínio cognitivo. Na sociedade ocidental, o aumento de casos de síndrome metabólica ocorreu em paralelo ao aumento do consumo de excesso de frutose na dieta. Além disso, animais que consomem excesso de frutose em sua dieta apresentam alterações típicas de resistência à insulina em seus cérebros, além de desenvolverem declínio cognitivo. Sabe-se que exercício físico é capaz de prevenir atrofia do hipocampo e atenuar declínio cognitivo. O objetivo desse estudo foi avaliar se exercício aeróbico é capaz de prevenir o declínio cognitivo associado a um excesso de frutose na dieta e investigar os mecanismos pelos quais isso poderia ocorrer. Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: controle sedentário, exercício, frutose sedentário e frutose+exercício. A memória operacional foi testada através do labirinto de Barnes. A sinalização de insulina e de moléculas relacionadas ao exercício foram avaliados no hipocampo e no músculo quadríceps através de Western Blot e PCR em tempo real. A ingestão de excesso de frutose induziu declínio cognitivo que não foi atenuado pelo exercício. O hipocampo dos animais que ingeriram frutose não apresentou deficiência na sinalização de insulina, mas apresentou leve diminuição em BDNF e sinaptofisina, o que foi acompanhado de diminuição significativa da expressão de PGC1alfa tanto no músculo quanto no hipocampo. O musculo quadríceps dos animais alimentados com frutose também mostrou uma diminuição significativa na expressão da miocina irisina (FNDC5) e de genes ligados à autofagia, ao transporte de glicose (GLUT4) e à oxidação de ácidos graxos (NR4A3, PPAR?, Erralfa). Treino aeróbico foi incapaz de reverter todas essas alterações. Em contraste, tratamento metformina foi capaz de prevenir o declínio cognitivo de animais que ingeriram excesso de frutose. Podemos concluir que ingestão de frutose prejudicou a expressão de genes críticos à adaptação do músculo ao exercício e, como resultado, atenuou efeitos benéficos do exercício no cérebro. Tratamento com metformina preveniu a queda na expressão de FNDC5 e BDNF e, consequentemente, o declínio cognitivo em ratos alimentados com frutose através de uma ação direta no cérebro, apesar de não prevenir os efeitos deletérios da frutose no músculo esquelético / Available evidence in the literature suggests a link between fructose ingestion, Metabolic Syndrome and cognitive impairment. In Western society, the rise in the frequency of Metabolic Syndrome was paralleled by a rise in consumption of a high fructose diet. Moreover, molecular alterations typically related to insulin resistance have been found in brains of fructose-induced insulin-resistant rats, and these rodents also develop cognitive deterioration. Physical exercise is well known to prevent hippocampal atrophy and to attenuate cognitive decline. The objective of this study was to evaluate if aerobic training can ameliorate cognitive decline associated with excessive fructose ingestion and to investigate the pathways through which this might occur. Male Wistar rats were divided into four groups: sedentary control, exercise, sedentary fructose, fructose+exercise. Working memory was assessed on the Barnes Maze. Intracellular insulin and exercise-related signaling molecules of the hippocampus and quadriceps femori were assayed using Western blot and Real time PCR. Fructose ingestion induced cognitive decline which was not attenuated by exercise. Insulin signaling was not impaired in the hippocampus in the fructose-fed animals, but there was a slight decrease in BDNF and synaptophysin in the hippocampus, accompanied by a significant decrease in exercise-induced expression of PGC1alpha both in the hippocampus and the muscle of exercised animals that ingested fructose. The quadriceps femori of fructose-fed animals also showed a significant decrease in expression of the myokine irisin (FNDC5) and of genes related to autophagy, glucose transport (GLUT4) and fatty acid oxidation (NR4A3, PPAR?, Err alpha). Exercise training was unable to reverse all of these alterations. Contrarily, metformin administration ameliorated cognitive decline in fructose-fed rats. We conclude that fructose feeding impaired expression of genes that are critical to skeletal muscle adaptation to exercise, which in turn attenuated the beneficial effects of exercise in the brain. Treatment with metformin was able to prevent the decline in expression of FNDC5 and BDNF ameliorating cognitive decline in fructose fed rats by direct action in the brain, despite being unable to reverse the effects of fructose feeding in the muscle

Evidências disponíveis na literatura sugerem uma conexão entre ingestão de frutose, síndrome metabólica e declínio cognitivo. Na sociedade ocidental, o aumento de casos de síndrome metabólica ocorreu em paralelo ao aumento do consumo de excesso de frutose na dieta. Além disso, animais que consomem excesso de frutose em sua dieta apresentam alterações típicas de resistência à insulina em seus cérebros, além de desenvolverem declínio cognitivo. Sabe-se que exercício físico é capaz de prevenir atrofia do hipocampo e atenuar declínio cognitivo. O objetivo desse estudo foi avaliar se exercício aeróbico é capaz de prevenir o declínio cognitivo associado a um excesso de frutose na dieta e investigar os mecanismos pelos quais isso poderia ocorrer. Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: controle sedentário, exercício, frutose sedentário e frutose+exercício. A memória operacional foi testada através do labirinto de Barnes. A sinalização de insulina e de moléculas relacionadas ao exercício foram avaliados no hipocampo e no músculo quadríceps através de Western Blot e PCR em tempo real. A ingestão de excesso de frutose induziu declínio cognitivo que não foi atenuado pelo exercício. O hipocampo dos animais que ingeriram frutose não apresentou deficiência na sinalização de insulina, mas apresentou leve diminuição em BDNF e sinaptofisina, o que foi acompanhado de diminuição significativa da expressão de PGC1alfa tanto no músculo quanto no hipocampo. O musculo quadríceps dos animais alimentados com frutose também mostrou uma diminuição significativa na expressão da miocina irisina (FNDC5) e de genes ligados à autofagia, ao transporte de glicose (GLUT4) e à oxidação de ácidos graxos (NR4A3, PPAR?, Erralfa). Treino aeróbico foi incapaz de reverter todas essas alterações. Em contraste, tratamento metformina foi capaz de prevenir o declínio cognitivo de animais que ingeriram excesso de frutose. Podemos concluir que ingestão de frutose prejudicou a expressão de genes críticos à adaptação do músculo ao exercício e, como resultado, atenuou efeitos benéficos do exercício no cérebro. Tratamento com metformina preveniu a queda na expressão de FNDC5 e BDNF e, consequentemente, o declínio cognitivo em ratos alimentados com frutose através de uma ação direta no cérebro, apesar de não prevenir os efeitos deletérios da frutose no músculo esquelético / Available evidence in the literature suggests a link between fructose ingestion, Metabolic Syndrome and cognitive impairment. In Western society, the rise in the frequency of Metabolic Syndrome was paralleled by a rise in consumption of a high fructose diet. Moreover, molecular alterations typically related to insulin resistance have been found in brains of fructose-induced insulin-resistant rats, and these rodents also develop cognitive deterioration. Physical exercise is well known to prevent hippocampal atrophy and to attenuate cognitive decline. The objective of this study was to evaluate if aerobic training can ameliorate cognitive decline associated with excessive fructose ingestion and to investigate the pathways through which this might occur. Male Wistar rats were divided into four groups: sedentary control, exercise, sedentary fructose, fructose+exercise. Working memory was assessed on the Barnes Maze. Intracellular insulin and exercise-related signaling molecules of the hippocampus and quadriceps femori were assayed using Western blot and Real time PCR. Fructose ingestion induced cognitive decline which was not attenuated by exercise. Insulin signaling was not impaired in the hippocampus in the fructose-fed animals, but there was a slight decrease in BDNF and synaptophysin in the hippocampus, accompanied by a significant decrease in exercise-induced expression of PGC1alpha both in the hippocampus and the muscle of exercised animals that ingested fructose. The quadriceps femori of fructose-fed animals also showed a significant decrease in expression of the myokine irisin (FNDC5) and of genes related to autophagy, glucose transport (GLUT4) and fatty acid oxidation (NR4A3, PPAR?, Err alpha). Exercise training was unable to reverse all of these alterations. Contrarily, metformin administration ameliorated cognitive decline in fructose-fed rats. We conclude that fructose feeding impaired expression of genes that are critical to skeletal muscle adaptation to exercise, which in turn attenuated the beneficial effects of exercise in the brain. Treatment with metformin was able to prevent the decline in expression of FNDC5 and BDNF ameliorating cognitive decline in fructose fed rats by direct action in the brain, despite being unable to reverse the effects of fructose feeding in the muscle

Introdução: Aneurisma de aorta é considerado uma doença inflamatória crônica, mas ainda é controverso se está relacionado a aterosclerose aos agentes infecciosos. Antígenos de Chlamydophila pneumoniae (CP) e Mycoplasma pneumoniae (MP) foram encontrados em grande quantidade nas placas instáveis que usualmente estão associadas a remodelamento positivo e inflamação do vaso. Metaloproteinase da matriz 9 (MMP-9) está implicada na fragilidade da parede vascular e na formação dos aneurismas. Os efeitos imunomodulatórios dos receptores ativados por proliferador de peroxissomo (PPARs) têm sido relacionados à aterosclerose. Objetivos: Comparar lesões ateroscleróticas graves com e sem aneurisma do ponto de vista inflamatório e infeccioso, analisando antígenos de MP e CP e expressão de MMP-9, TIMP-1 e PPARs. Métodos: No presente estudo quantificamos, através da técnica de imunoistoquímica, antígenos de MMP- 9, TIMP-1, PPARs a e , e dos agentes infecciosos CP e MP em fragmentos de aorta ateroscleróticos com aneurisma (n=14) e sem aneurisma (n=14). Resultados: A adventícia e o tecido adiposo periadventicial (TAP) dos aneurismas apresentaram intensa inflamação. Expressão de MMP-9 esteve aumentada no TAP e agentes infecciosos, TIMP-1 e PPAR a estiveram aumentados na adventícia e no TAP, sem diferença em relação a expressão de PPAR . Colágeno, TIMP-1 e PPARs estiveram positivamente correlacionados no grupo com aterosclerose, mas não no grupo com aneurisma. Conclusão: Nossos achados sugerem que aneurisma de aorta é uma complicação das lesões ateroscleróticas. Quantidade aumentada de Chlamydophila pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae na adventícia e PAT sem correlação da resposta de TIMP-1 e PPARs são achados que estão associados com a presença de aneurisma nos segmentos de aorta ateroscleróticos / Introduction: Aortic aneurysm is considered a chronic inflammatory disease, but remains a controversial matter if it is related to atherosclerosis and infectious agents. Chlamydophila pneumoniae (CP) and Mycoplasma pneumoniae (MP) antigens were found in higher amount in unstable plaques that are usually associated to positive remodeling and vessel inflammation. Matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) has been implicated in vascular wall fragility and aneurysm development. The immunemodulator effects of peroxisome proliferators - activated receptor (PPARs) have been related to atherosclerosis. Objectives: To compare severe atherosclerotic lesions with and without aneurysms by inflammatory and infectious point of view, analyzing MP and CP, MMP-9, TIMP-1 and PPARs antigens. Methods: In the present study we quantified, using immunohistochemistry technique, MMP-9, TIMP-1, PPAR a and and infectious agents CP and MP antigens in aortic atherosclerotic fragments with aneurysms. (n=14) and without aneurysms (n=14). Results: Adventitia and periadventitial adipose tissue (PAT) from aneurysms showed intense inflammation. MMP-9 expression has increased in PAT and the infectious agents, TIMP-1 and PPAR a were increased in adventitia and PAT in aneurysmatic group, without difference related to PPAR expression. Collagen, TIMP-1 and PPARs were positively correlated in atherosclerotic group, but it was not observed in aneurysmatic group. Conclusion: Our data have suggested that aortic aneurysm is a complication of aortic atherosclerotic lesions. Increased amount of Chlamydophila pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae in the adventitia and PAT without a correlated TIMP-1 and PPARs response are findings that were associated with the presence of aneurysm in atherosclerotic aortic segments

Introdução: A nefrotoxicidade dos antiretrovirais constituem atualmente fator importante na morbidade e mortalidade de pacientes com HIV. O tenofovir DF (TDF) se enquadra em um dos antiretrovirais mais lesivos ao rim. Conhecer seu mecanismo de nefrotoxicidade e estudar medidas protetoras podem melhorar seu uso clínico. Material e Métodos: Ratos foram tratados durante 30 dias com uma de duas doses de TDF (50 ou 300mg/Kg de dieta), sendo que um grupo teve adicionado em sua dieta maleato de rosiglitazona (RSG) na dose de 92mg/Kg de dieta nos últimos 15 dias. Após esse período, os ratos foram colocados em gaiola metabólica e sacrificados. Foram estudados parâmetros bioquímicos, fluxo sanguíneo renal e os rins extraídos para expressão semiquantitativa dos transportadores epiteliais tubulares. Resultados: Os animais que receberam TDF em dose alta apresentaram insuficiência renal severa acompanhada de redução da expressão da oxido-nítrico sintase endotelial e vasoconstricção renal intensa. Todos esses parâmetros foram parcialmente revertidos pela administração de RSG. Baixas doses de TDF não causou alteração significativa do ritmo de filtração glomerular, porém induziu fosfatúria, acidose tubular proximal, poliúria e redução da capacidade de concentração urinária. Essas alterações foram associadas a redução da expressão de alguns transportadores epiteliais (cotransportador sódio-fosforo, contratransportador sódio-hidrogênio tipo 3 e aquaporina tipo 2). Não foi caracterizado síndrome de Fanconi, pois não houve proteinúria ou glicosúria. O tratamento com RSG reverteu todos os parâmetros de nefrotoxicidade estudados, normalizando as alterações bioquímicas urinárias e a expressão dos transportadores de membrana. Conclusões: Os achados desses experimentos tem potencial aplicação clínica em pacientes com nefrotoxicidade induzida pelo TDF, especialmente naqueles com hipofosfatemia e/ou redução do ritmo de filtração glomerular. / Objective: To characterize the mechanisms of tenofovir disoproxil fumarate (TDF)- induced nephrotoxicity and the protective effects of rosiglitazone (RSG), a peroxisome proliferator-activated receptor-y agonist. Methods: Rats were treated for 30 days with one of two TDF doses (50 or 300 mg/kg of food), to which RSG (92 mg/kg of food) was added for the last 15 days. Biochemical parameters were measured, and renal tissue was extracted for immunoblotting. Results: Mean daily ingestion was comparable among all the treated groups. Highdose TDF induced severe renal failure accompanied by reduced expression of endothelial nitric-oxide synthase and intense renal vasoconstriction. All of these features were ameliorated by RSG administration. Low-dose TDF did not alter the glomerular filtration rate but induced significant phosphaturia, proximal tubular acidosis and polyuria, as well as reducing urinary concentrating ability. These alterations were caused by specific downregulation of the sodium-phosphorus cotransporter, sodium/hydrogen exchanger 3 and aquaporin 2. No Fanconi\'s syndrome was identified (proteinuria was normal and there was no glycosuria). Treatment with RSG reversed TDF-induced tubular nephrotoxicity, normalizing urinary biochemical parameters and membrane transporter protein expression. Conclusion: These findings have potential clinical applications in patients presenting with TFV-induced nephrotoxicity, especially in those presenting with hypophosphatemia or a reduction in glomerular filtration rate.

Introdução: A nefrotoxicidade dos antiretrovirais constituem atualmente fator importante na morbidade e mortalidade de pacientes com HIV. O tenofovir DF (TDF) se enquadra em um dos antiretrovirais mais lesivos ao rim. Conhecer seu mecanismo de nefrotoxicidade e estudar medidas protetoras podem melhorar seu uso clínico. Material e Métodos: Ratos foram tratados durante 30 dias com uma de duas doses de TDF (50 ou 300mg/Kg de dieta), sendo que um grupo teve adicionado em sua dieta maleato de rosiglitazona (RSG) na dose de 92mg/Kg de dieta nos últimos 15 dias. Após esse período, os ratos foram colocados em gaiola metabólica e sacrificados. Foram estudados parâmetros bioquímicos, fluxo sanguíneo renal e os rins extraídos para expressão semiquantitativa dos transportadores epiteliais tubulares. Resultados: Os animais que receberam TDF em dose alta apresentaram insuficiência renal severa acompanhada de redução da expressão da oxido-nítrico sintase endotelial e vasoconstricção renal intensa. Todos esses parâmetros foram parcialmente revertidos pela administração de RSG. Baixas doses de TDF não causou alteração significativa do ritmo de filtração glomerular, porém induziu fosfatúria, acidose tubular proximal, poliúria e redução da capacidade de concentração urinária. Essas alterações foram associadas a redução da expressão de alguns transportadores epiteliais (cotransportador sódio-fosforo, contratransportador sódio-hidrogênio tipo 3 e aquaporina tipo 2). Não foi caracterizado síndrome de Fanconi, pois não houve proteinúria ou glicosúria. O tratamento com RSG reverteu todos os parâmetros de nefrotoxicidade estudados, normalizando as alterações bioquímicas urinárias e a expressão dos transportadores de membrana. Conclusões: Os achados desses experimentos tem potencial aplicação clínica em pacientes com nefrotoxicidade induzida pelo TDF, especialmente naqueles com hipofosfatemia e/ou redução do ritmo de filtração glomerular. / Objective: To characterize the mechanisms of tenofovir disoproxil fumarate (TDF)- induced nephrotoxicity and the protective effects of rosiglitazone (RSG), a peroxisome proliferator-activated receptor-y agonist. Methods: Rats were treated for 30 days with one of two TDF doses (50 or 300 mg/kg of food), to which RSG (92 mg/kg of food) was added for the last 15 days. Biochemical parameters were measured, and renal tissue was extracted for immunoblotting. Results: Mean daily ingestion was comparable among all the treated groups. Highdose TDF induced severe renal failure accompanied by reduced expression of endothelial nitric-oxide synthase and intense renal vasoconstriction. All of these features were ameliorated by RSG administration. Low-dose TDF did not alter the glomerular filtration rate but induced significant phosphaturia, proximal tubular acidosis and polyuria, as well as reducing urinary concentrating ability. These alterations were caused by specific downregulation of the sodium-phosphorus cotransporter, sodium/hydrogen exchanger 3 and aquaporin 2. No Fanconi\'s syndrome was identified (proteinuria was normal and there was no glycosuria). Treatment with RSG reversed TDF-induced tubular nephrotoxicity, normalizing urinary biochemical parameters and membrane transporter protein expression. Conclusion: These findings have potential clinical applications in patients presenting with TFV-induced nephrotoxicity, especially in those presenting with hypophosphatemia or a reduction in glomerular filtration rate.