Surfactant proteins, SP-A and SP-D, are collagen-containing calcium-dependent (C-type) lectins, called, collectins. Their primary structure has four regions: a cysteine-linked N- terminal region involved in multimerization, a collagen region composed of Gly-X-Y repeats, coiled-coil neck region, and the C-terminal carbohydrate recognition domains (CRD) or C-type lectin domain. SP-A looks like a bouquet, while SP-D is a cruciform- like structure, with four arms of equal length. SP-A and SP-D have been shown to act as innate immune molecules at pulmonary as well as extra-pulmonary sites by binding to pathogens, allergens and apoptotic/necrotic cells via their CRD region. SP-A and SP-D can induce pathogen neutralization and enhanced phagocytosis. In addition, SP-A and SP-D can interact via CRDs with allergens and dampen allergic reaction in vitro and in vivo. This thesis examines in vitro interaction of a recombinant fragment of human SP-D containing neck and CRD regions (rhSP-D) with IAV and Aspergillus fumigatus, in addition to characterizing a dichotomy of the effects of SP-A and SP-D on dendritic cells in an attempt to explain how SP-A and SP-D modulate DC functions differentially. Experiments involving interaction of rhSP-D with IAV pandemic strain show that it can be a restrictive factor against the virus, in addition to modulating immune response by a macrophage cell line. The rhSP-D can have anti-A. fumigatus effect directly and indirectly in the context of pathogen as well as allergen. A comparison has been made between two recombinant fragments of SP-D that have been expressed with and without 8 Gly-X-Y repeats for their fungistatic properties. The effects of SP-A and SP-D on cultured DC maturation, and effector cytokine and proliferative response of co-cultured cells have also been examined in vitro.

INTRODUÇÃO: A importância da resposta mecânica do parênquima pulmonar na fisiopatologia da asma tem sido recentemente reconhecida. O óxido nítrico é um mediador que controla o tônus muscular liso das vias aéreas, porém este efeito no parênquima pulmonar periférico ainda não foi previamente investigado. Nossa hipótese é que a inibição crônica das óxido nítrico sintases por meio do tratamento com L-NAME (falso substrato para todas as óxido nítrico sintases) pode modular a mecânica do parênquima pulmonar, o recrutamento eosinofílico e o remodelamento da matriz extracelular em modelo de inflamação alérgica crônica pulmonar em cobaias. MÉTODOS: Os animais foram expostos a sete inalações com soro fisiológico ou com ovoalbumina em doses crescentes (1~5mg/ml - 4 semanas) e tratadas ou não com L-NAME (60 mg/kg/ por dia /por animal) na água de beber. Setenta e duas horas após a sétima inalação os animais foram anestesiados, exsanguinados e a mecânica oscilatória do parênquima pulmonar foi medida na condição pré e após desafio (0.1%). Utilizando a técnica de morfometria foram avaliadas a densidade de eosinófilos, o número de células nNOS e iNOS positivas, a densidade de actina, das fibras colágenas e das fibras elásticas bem como a proporção de volume de 8-iso-PGF2 no septo alveolar. RESULTADOS: Os animais que foram expostos à ovoalbumina apresentaram um aumento da resistência e da elastância tecidual (resposta basal e após desafio antigênico), na densidade de eosinófilos, no número de células nNOS e iNOS positivas, na densidade de fibras colágenas e de fibras elásticas bem como na expressão de 8-isoPGF2 no septo alveolar comparativamente aos grupos controles (p<0,05). O tratamento com L-NAME em animais expostos à ovoalbumina atenuou todas as respostas de mecânica do tecido pulmonar periférico (p<0, 01), reduziu o número de células nNOS e iNOS positivas (p<0.01), o conteúdo de fibras elásticas (p<0,001) e de 8-iso-PGF2 no septo alveolar (p<0,001). No entanto, este tratamento não afetou o número total de eosinófilos e o conteúdo de fibras colágenas. Este trabalho sugere que o óxido nítrico contribui para a constrição do parênquima pulmonar e para a deposição de fibras elásticas neste modelo. Estes efeitos foram associados à ativação de iNOS e nNOS em células do parênquima distal e aumento na via do estresse oxidativo / The importance of lung tissue mechanical responses in asthma pathophysiology has been recently recognized. Although nitric oxide (NO) is a mediator that controls smooth muscle tonus control in the airways, its effects on lung tissue responsiveness has not been previously investigated. We hypothesized that chronic nitric oxide synthase inhibition by L-NAME (false substrate for all nitric oxide synthases) treatment may modulate lung tissue mechanics, eosinophilic recruitment and extracellular matrix remodeling in a model of chronic pulmonary allergic inflammation. Guinea pigs were submitted to seven normal saline or ovalbumin exposures with increasing doses (1~5mg/mL-4weeks) and treated or not with L-NAME in drinking water. Seventy-two hours after the seventh inhalation the animals were anesthetized, exsanguinated, and oscillatory mechanics of lung tissue strips was performed in baseline condition and after ovalbumin challenge (0.1%). Using morphometry, we assessed the density of eosinophils, the number of iNOS and nNOS-positive cells, the density of actin, the collagen and elastic fibers content and the volume proportion of 8-iso-PGF2 in the alveolar septa. Ovalbumin-exposed animals presented an increase in baseline and maximal tissue resistance and elastance responses, eosinophil density, in the number of iNOS and nNOS positive cells, in the amount of collagen and elastic fibers and in the volume proportion of 8-iso-PGF2 in the alveolar septa compared to controls (p<0.05). L-NAME treatment in ovalbumin-exposed animals attenuated all lung tissue mechanical responses (p<0.01), reduced the number of iNOS and nNOS positive cells (p<0.01), elastic fiber content (p<0.001) and 8-isoPGF2 in the alveolar septa (p<0.001). However, this treatment did not affect the total number of eosinophils and collagen deposition. These data suggest that NO contributes to distal lung parenchyma constriction and to elastic fibers deposition in this model. These effects were associated to iNOS and nNOS activation in pulmonary parenchyma and with an increase in oxidative stress pathway activation

INTRODUÇÃO: A importância da resposta mecânica do parênquima pulmonar na fisiopatologia da asma tem sido recentemente reconhecida. O óxido nítrico é um mediador que controla o tônus muscular liso das vias aéreas, porém este efeito no parênquima pulmonar periférico ainda não foi previamente investigado. Nossa hipótese é que a inibição crônica das óxido nítrico sintases por meio do tratamento com L-NAME (falso substrato para todas as óxido nítrico sintases) pode modular a mecânica do parênquima pulmonar, o recrutamento eosinofílico e o remodelamento da matriz extracelular em modelo de inflamação alérgica crônica pulmonar em cobaias. MÉTODOS: Os animais foram expostos a sete inalações com soro fisiológico ou com ovoalbumina em doses crescentes (1~5mg/ml - 4 semanas) e tratadas ou não com L-NAME (60 mg/kg/ por dia /por animal) na água de beber. Setenta e duas horas após a sétima inalação os animais foram anestesiados, exsanguinados e a mecânica oscilatória do parênquima pulmonar foi medida na condição pré e após desafio (0.1%). Utilizando a técnica de morfometria foram avaliadas a densidade de eosinófilos, o número de células nNOS e iNOS positivas, a densidade de actina, das fibras colágenas e das fibras elásticas bem como a proporção de volume de 8-iso-PGF2 no septo alveolar. RESULTADOS: Os animais que foram expostos à ovoalbumina apresentaram um aumento da resistência e da elastância tecidual (resposta basal e após desafio antigênico), na densidade de eosinófilos, no número de células nNOS e iNOS positivas, na densidade de fibras colágenas e de fibras elásticas bem como na expressão de 8-isoPGF2 no septo alveolar comparativamente aos grupos controles (p<0,05). O tratamento com L-NAME em animais expostos à ovoalbumina atenuou todas as respostas de mecânica do tecido pulmonar periférico (p<0, 01), reduziu o número de células nNOS e iNOS positivas (p<0.01), o conteúdo de fibras elásticas (p<0,001) e de 8-iso-PGF2 no septo alveolar (p<0,001). No entanto, este tratamento não afetou o número total de eosinófilos e o conteúdo de fibras colágenas. Este trabalho sugere que o óxido nítrico contribui para a constrição do parênquima pulmonar e para a deposição de fibras elásticas neste modelo. Estes efeitos foram associados à ativação de iNOS e nNOS em células do parênquima distal e aumento na via do estresse oxidativo / The importance of lung tissue mechanical responses in asthma pathophysiology has been recently recognized. Although nitric oxide (NO) is a mediator that controls smooth muscle tonus control in the airways, its effects on lung tissue responsiveness has not been previously investigated. We hypothesized that chronic nitric oxide synthase inhibition by L-NAME (false substrate for all nitric oxide synthases) treatment may modulate lung tissue mechanics, eosinophilic recruitment and extracellular matrix remodeling in a model of chronic pulmonary allergic inflammation. Guinea pigs were submitted to seven normal saline or ovalbumin exposures with increasing doses (1~5mg/mL-4weeks) and treated or not with L-NAME in drinking water. Seventy-two hours after the seventh inhalation the animals were anesthetized, exsanguinated, and oscillatory mechanics of lung tissue strips was performed in baseline condition and after ovalbumin challenge (0.1%). Using morphometry, we assessed the density of eosinophils, the number of iNOS and nNOS-positive cells, the density of actin, the collagen and elastic fibers content and the volume proportion of 8-iso-PGF2 in the alveolar septa. Ovalbumin-exposed animals presented an increase in baseline and maximal tissue resistance and elastance responses, eosinophil density, in the number of iNOS and nNOS positive cells, in the amount of collagen and elastic fibers and in the volume proportion of 8-iso-PGF2 in the alveolar septa compared to controls (p<0.05). L-NAME treatment in ovalbumin-exposed animals attenuated all lung tissue mechanical responses (p<0.01), reduced the number of iNOS and nNOS positive cells (p<0.01), elastic fiber content (p<0.001) and 8-isoPGF2 in the alveolar septa (p<0.001). However, this treatment did not affect the total number of eosinophils and collagen deposition. These data suggest that NO contributes to distal lung parenchyma constriction and to elastic fibers deposition in this model. These effects were associated to iNOS and nNOS activation in pulmonary parenchyma and with an increase in oxidative stress pathway activation