Introdução: A resistência a infecção pelo HIV-1 depende de fatores virais, genéticos e imunológicos do hospedeiro, incluindo os componentes da resposta imune inata e adaptativa. As células Natural Killer (NK) e as células T CD8+ são as principais células efetoras que medeiam atividade citotóxica contra células transformadas ou infectadas, que exercem importante papel protetor nos indivíduos expostos e não infectados por HIV-1 (ENI). Objetivo: Avaliar a expressão de receptores de ativação e inibição/exaustão nas células NK e T CD8+, e a capacidade das células NK em secretar citocinas e componentes citotóxicos após estimulação via receptores Toll-like (TLRs), e a resposta de células T CD8+ a peptídeos da Gag do HIV-1 em indivíduos ENI e seus parceiros infectados por HIV-1. Resultados: No grupo ENI foi observado aumento da frequência de células NK CD56bright que expressam moléculas de ativação NKG2D e CD95 na população CD56dim, enquanto no grupo HIV-1 foi mais prevalente a expressão de MIC A/B em ambas populações de células NK, com redução da expressão de NKG2D na população CD56dim. Além disto, foi observado expansão da população de células NK CD56dim que expressam CD94, NKG2C e principalmente de CD57 foi mais prevalente nos indivíduos ENI, com correlação positiva com títulos de anticorpos IgG anti-citomegalovírus humano. Nos indivíduos ENI foi observado que a ativação via TLR-3, TLR-7 ou TLR-7/8 foi capaz de potencializar a expressão de marcadores de desgranulação e de citotoxicidade, CD107a e granzima B, principalmente na população CD56dim, e de IFN-y e TNF nas populações CD56bright e CD56dim. Além disto, somente o grupo ENI, foi detectado aumento da freqüência de células NK secretoras de CD107a, granzima B, IFN-y e TNF, após estimulação com acetato de miristato de forbol e ionomicina. A frequência de expressão de alelos de KIR (killer cell immunoglobulin-like receptors) foi similar entre os grupos analisados. Elevada frequência de células T CD8+ CD38+ e CD8+PD-1+ (programmed cell death protein 1) foi detectado nos grupos ENI e HIV-1, cuja alteração foi observada em todas as fases de maturação celular. Os indivíduos ENI mostraram presença de resposta antígeno-específica de células T CD8+ secretoras de CD107a, granzima B, IFN-y e TNF, semelhante ao grupo HIV-1. Conclusão: Os resultados mostraram que no grupo ENI, as células NK expressam um perfil de ativação, com potente resposta aos estímulos de resposta inata e células NK com perfil de memória. Presença de células TCD8+ antígeno-específica foi evidenciada no grupo ENI, com perfil semelhante, mas de menor magnitude ao detectado no grupo infectado por HIV. Em conjunto, os achados mostraram que no grupo ENI a resposta inata está potencialmente ativa, e que em associação a resposta T CD8+ antígeno-específica podem contribuir para a resistência a infecção pelo HIV-1 / Introduction: Resistance to human immunodeficency virus 1 (HIV-1) is dependent on viral, genetic and immunological host factors, including components of innate and adaptive immune response. Natural Killers cells (NK) and CD8+ T cells are main effectors cells mediating cytotoxic role against transformed or infected cells, playing a crucial role in HIV-1 exposed uninfected individuals (EU). Aim: To evaluate the expression of activation and inhibitory/exhaustion receptors on NK cells and CD8+ T-cells, and to determine the NK cells ability to cytokines and cytotoxic molecules secretion upon Toll-like receptors (TLRs) pathway activation as well as CD8+ T-cells response to HIV Gag peptides in EU individuals and HIV-1 infected partner. Results: Increased frequency of NK CD56bright cells expressing NKG2D and CD95 on CD56dim cells have been observed in EU group, while HIV-1 group was more prevalent MIC A/B expression in both NK cells subsets, with reduced expression of NKG2D in CD56dim cells. Moreover, expansion of NK CD56dim cells expressing CD94, NKG2C, and CD57 was prevalent on ENI group, which positive correlation with anti-human cytomegalovirus IgG serum titers. EU individuals showed that TLR-3, TLR-7 or TLR-7/8 pathway activation was able to enhance CD107a and granzyme B expression in CD56dim cells, and IFN-y and TNF expressions levels in both CD56bright and CD56dim NK cells. Moreover, only in EU group, high frequency of NK cells expressing CD107a, granzyme B, IFN-y and TNF were detected upon phorbol myristate acetate and ionomicyn stimulation. Frequency of KIR alleles (killer cell immunoglobulin-like receptors) was similar between groups. High frequency of CD8+CD38+ and CD8+PD-1+ (programmed cell death protein 1) T-cells were observed in EU and HIV-1 groups, in all stages of cellular differentiation. EU subjects showed presence of antigen-specific response by CD8+ T-cells secreting CD107a, granzyme B, IFN-y and TNF similar to HIV-1 group. Conclusion: The results showed that NK cells in EU subjects express activating profile, with potent ability to innate immune stimuli, as well as NK cells with memory profile. Presence of antigen-specific CD8+ T-cells was detected in EU group, with similar profile, but in less magnitude than HIV-1 group. Taken together, the findings showed an enhanced innate immune response in EU subjects, in association with antigen-specific CD8+ T-cell response can contribute to resistance to HIV-1 infection

O Líquen Plano Oral (LPO) é uma doença inflamatória crônica que pode apresentar quadros sintomáticos por longos períodos, afetando a qualidade de vida dos portadores desta doença. Sua etiologia ainda é desconhecida, desse modo os tratamentos disponíveis atualmente se restringem ao controle dos períodos sintomáticos. Acredita-se que a patogênese do LPO possa estar relacionada com alterações imunológicas e genéticas que levam a uma aberrante ativação das vias de sinalização dos receptores Toll-like (TLR). O objetivo deste estudo foi verificar a expressão do TLR2 e duas variantes genéticas deste receptor (rs1898830 e rs4696480) em estudo caso-controle envolvendo 91 amostras de pacientes com LPO e 83 amostras de indivíduos controles, pareados por sexo e idade. Não foram observadas diferenças na expressão do TLR2 entre grupo caso e controle, e nenhuma das variantes avaliadas foi relacionada com relação de risco para o desenvolvimento de LPO. Poucos estudos avaliaram os TLR no LPO, e os dados da literatura sugerem que a cronicidade da lesão e alterações na tolerância oral poderiam estar associadas a resposta imunológica via TLR2, que apresenta sua expressão inalterada no LPO, de forma que estudos mais aprofundados são necessários para se confirmar a real participação deste grupo de receptores no LPO. / Oral lichen planus (OLP) is a chronic inflammatory disease, which can be symptomatic for long periods, affecting the patient quality of life. LPO etiology still unknown, thus the treatments currently available are limited to symptomatic period. Probably the pathogenesis of OLP is related to immunological and genetic changes that provide aberrant Toll-like receptors (TLR) signaling. The aim of this study was to investigate the expression of TLR2 and two genetic variants of this receptor (rs1898830 and rs4696480) in a case-control study involving 91 samples from OLP patients and 83 samples from control subjects, matched for age and sex. No differenc es were observed in TLR2 expression between case and control groups, and neither of the variants was associated with an increased risk ratio for LPO development. Few studies have been conducted on TLR and OLP, and the literature suggests that the chronicity of the lesion in addition to the changes in oral tolerance may be associated with immune response through TLR2 stimulation, which shows unchanged expression in LPO. Further studies are required to confirm the actual participation of this group of receptors in OLP.

Malária é uma das principais causas de doença e morte no mundo, principalmente de crianças. É considerada a força de seleção evolucionária mais forte que se conhece na história recente do genoma humano. Além dos fatores ambientais e do próprio parasito, fatores genéticos do hospedeiro têm um papel fundamental tanto na suscetibilidade como na evolução clínica da infecção. O sistema imune inato reconhece os plasmódios através de um número limitado de receptores de reconhecimento padrão (PRRs) e inicia vários mecanismos de defesa que resultam no desenvolvimento de inflamação e resistência do hospedeiro à infecção. Mas, a eliminação completa do parasito requer respostas imunes adaptativas que são amplificadas pela ativação do sistema imune inato. As manifestações clínicas de malária são dependentes dos níveis de citocinas próinflamatórias circulantes produzidas, as quais em níveis altos contribuem para a imunopatologia da doença. O balanço entre respostas pró e antiinflamatórias dirigidas contra o parasito é considerado crítico para a proteção clínica, assim a resposta imune inata pode contribuir tanto para proteção da malária como para modular a resposta imune adaptativa. Neste estudo, nós investigamos polimorfismos de um único nucleotídeo (SNP) dos genes de três PRRs: TLR, MBL e CR1 de indivíduos infectados por Plasmodium e residentes em áreas endêmicas de malária no Brasil. Os SNPs TLR1 (I602S), TLR4 (D229G), TLR6 (S249P), TLR9 (T-1237C/ -1486C), MBL [exon 1 nos códons 52, 54, e 57 (MBL2*A ou D, A ou B e A ou C, respectivamente); na região do promotor na posição -221 (*X ou *Y); e na posição +4 da região não traduzida (*P ou *Q)] e CR-1(C5507G) foram determinados por PCR-RFLP. Nós observamos associações entre os polimorfismos TLR1 I602S, TLR6 S249P e da região não traduzida +4 (*Q) e manifestações clínicas de malária e entre os polimorfismos TLR9 T-1486C, TLR T-1237C, MBL*D (códon 52) e do diplótipo de produção insuficiente de MBL (XA+O/O) e parasitemias mais altas. Nenhuma associação foi observada entre o polimorfismo CR-1 C5507G e manifestações clínicas de malária ou com parasitemia. Ao analisarmos juntos os polimorfismos de MBL e TLR, observamos que indivíduos com diplótipo de produção suficiente de MBL (YA/YA+YA/XA+YA/O+XA/XA) TLR1 I602S tinham menos manifestações clínicas de malária e indivíduos com diplótipo de produção suficiente de MBL e não carreadores do alelo TLR9 -1486C tinham parasitemias mais baixas do que os indivíduos com diplótipo de produção insuficiente de MBL e carreadores dos alelos variantes de TLR1 I602S e TLR9 -1486C, respectivamente. Juntos, nossos dados indicam que polimorfismos do promotor de TLR-9 e os diplótipos de produção insuficiente de MBL (XA+O/O) devem de algum modo controlar o nível de parasitemia por plasmódios enquanto a deficiência de TLR1 parece predispor para a presença de manifestações clínicas de malária. Também, podemos sugerir que existe uma cooperação entre TLR1, TLR9 e MBL na ativação da resposta imune inata na malária. Estes achados genéticos devem contribuir para o entendimento da patogênese da malária e levantar uma questão potencialmente interessante que é digna de investigações posteriores em outras populações a fim de validar a contribuição genética destes loci na patogênese da malária / Malaria is one of the major causes of disease and death worldwide, mainly of children. It is also the strongest known force for evolutionary selection in the recent history of the human genome. Besides environmental and parasite factors, host genetic factors play a major role in determining both susceptibility to malaria and the course of infection. Innate immune mechanisms directed against Plasmodium parasites both contribute to protection from malaria and modulate adaptive immune responses. The innate immune system recognizes Plasmodium via a limited number of pattern-recognition receptors (PRRs) and initiates a broad spectrum of defense mechanisms that result in the development of inflammation and host resistance to infection. But, the complete control of the infection requires adaptive immune responses; and the innate immune system is also very efficient in instructing the cellular mediators of adaptive immunity to lead a powerful additional strike force against the parasite. Clinical malaria is characterized by high levels of circulating proinflammatory cytokines, which are thought to contribute to the immunopathology of the disease. The balance between pro- and anti-inflammatory responses toward the parasite is considered critical for clinical protection. The innate immune system initiates and thus sets the threshold of immune responses. In this study, we investigated single nucleotide polymorphisms (SNP) in the genes of three PRRs: TLR, MBL and CR1 in Plasmodium-infected individuals living in endemic areas of Brazil. The SNPs TLR1 (I602S), TLR4 (D229G), TLR6 (S249P), TLR9 (T-1237C/ -1486C), MBL [in the coding sequence of exon 1 at codons 52, 54, and 57 (MBL2*A or D, A or B, and A or C, respectively); in the promoter region at position -221 (*X or *Y); and in the untranslated sequence at position +4 (*P or *Q)] and CR-1(C5507G) were determined by PCR-RFLP. We observed associations of the TLR1 I602S, TLR6 S249P and untranslated sequence at position +4 MBL (*Q) variants with clinical manifestations of malaria and of the TLR9 T-1486C, TLR9 T-1237C, MBL2*D and MBL-insufficient diplotype (XA+O/O) with higher parasitemias. No association was observed to the CR-1 C5507G ) and clinical manifestations of malaria or parasitemia. Also, we observed that individuals with MBLsufficient haplotype (YA/YA+YA/XA+YA/O+XA/XA) and not bearing the allele TLR1 I602S had less clinical manifestations of malaria and individuals with MBL-sufficient haplotype and not bearing TLR9 -1486C had lower parasitemias when compared to individuals with MBL-insufficient diplotype and bearing the variant alleles TLR1 I602S and TLR9 -1486C, respectively. Altogether, our data indicate that TLR-9 promoter and MBL-insufficient haplotype (XA+O/O) polymorphisms to some extent may control the level of Plasmodium parasitemia while TLR1 deficiency seems to predispose to mild malaria. Also, they could suggest cooperation among TLR1, TLR9 and MBL in the immune response against malaria. These genetic findings may contribute to the understanding of the pathogenesis of malaria and raise a potentially interesting issue that is worthy of further investigation in other population in order to validate the genetics contribution of these loci to the pathogenesis of malaria

Os receptores do tipo Toll (TLRs) são as primeiras proteínas do sistema imune a identificarem distúrbios, reconhecem patógenos como bactérias, fungos e vírus. Como o processo inflamatório possui um importante papel em diversas doenças, os TLRs foram considerados potenciais alvos em estratégias terapêuticas, incluindo o tratamento de câncer. No entanto, o papel dos TLRs permanece ambíguo. Esse estudo teve como objetivos analisar os níveis de expressão dos TLRs presentes em membrana plasmática, TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, TLR6) em astrocitomas de diferentes graus de malignidade (grau II-IV), tumor mais prevalente do Sistema Nervoso Central (SNC). Nós demonstramos que a expressão dos TLRs foi mais alta em amostras de astrocitomas comparadas com tecido cerebral não-neoplásico, por qRT-PCR. A expressão gênica e proteica foi observada em células de linhagem de glioblastoma (GBM) U87MG e A172, mostrando sua presença em células tumorais. Foi observada expressão associada entre os heterodímeros TLR1- TLR2. Em GBMs, o subtipo mesenquimal mostrou maior nível de expressão dos TLRs comparados aos subtipos clássico e proneural. Com o objetivo de identificar o papel dos TLRs nas células tumorais, foi selecionado dentre os TLRs o que apresentou maior nível de expressão, o TLR4, e realizamos ensaios funcionais estimulando a U87MG com LPS, um agonista natural para TLR4. A taxa de proliferação da célula tratada com LPS foi similar a não tratada. No entanto, foi observado a ativação do NF-kB após 12hrs do estímulo com LPS. Quando a sinalização do receptor foi inibida por um composto químico (VGX-1027), o nível de proliferação da U87MG decaiu. Adicionalmente, análise in silico revelou uma forte associação dos TLRs hiperexpressos com aumento da expressão de genes relacionados à sinalização do ciclo celular, inflamassoma e ripoptossoma. O que sugere serem os TLRs alvos para complementação do tratamento do câncer / Toll-like receptors (TLRs) are the first to identify disturbances in the immune system, recognizing pathogens such as bacteria, fungi, and viruses. Since the inflammation process plays an important role in several diseases, TLRs have been considered potential therapeutic targets, including treatment for cancer. However, TLRs\' role in cancer remains ambiguous. This study aims to analyze the expression levels of plasmatic cell membrane TLRs (TLR1, TLR2, TLR4, TLR5, and TLR6) in different grades (II-IV) of human astrocytoma, the most prevalent tumor of CNS. We demonstrated that TLR expressions were higher in astrocytoma samples compared to non-neoplastic brain tissue, by qRT-PCR. The genes and proteins expressions were observed in U87MG and A172 GBM cell lines, proving their presence in the tumor cells. Associated expressions between the known heterodimers TLR1-TLR2 were found in diffusely infiltrative astrocytoma. In GBM, the mesenchymal subtype showed higher levels of TLR expressions in relation to classical and proneural subtypes. Aiming to indentify the role of TLRs in tumor cells, we chose the highest TLR expressed in GBM cells, the TLR4, and performed functional assays stimulating U87MG-GBM cell line with LPS, a natural agonist for TLR4. The proliferation rate was similar in treated and non-treated cell with LPS. However, NF-kB activation was detected after 12hrs of LPS stimulation. When TLR4 signaling pathway was inhibited by a chemical compound (VGX-1027) a decrease in the proliferation rate was observed. Additionally, in silico analysis revealed a strong association of TLRs upregulation with increased expression level of genes related to cell cycle, inflammasome and ripoptosome pathways, further highlighting TLRs as interesting targets for cancer complementary treatment

Orientador: Karina Gonzales Silvério Ruiz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-22T13:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albiero_MayraLaino_M.pdf: 1767389 bytes, checksum: 14c8bc6c823503f78c08850abc5ed95b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O objetivo do presente estudo foi avaliar se a exposição das células mesenquimais indiferenciadas do ligamento periodontal (PDLMSCs) ao lipopolissacarídeo da Porphyromonas gingivalis (Pg) e da Escherichia coli (Ec), levaria a alterações biológicas que comprometessem as propriedades relacionadas ao fenótipo mesenquimal indiferenciado. Para testar essa hipótese, inicialmente foi verificado se as cinco populações de células mesenquimais indiferenciadas purificadas para o antígeno de superfície CD105 (células CD105+) expresssavam os receptores Toll-like 2 e 4 (TLR2 e 4). Em seguida, as células foram cultivadas na presença do LPS da Pg e da Ec, e avaliadas quanto a sua viabilidade e proliferação pelo ensaio do MTS, expressão dos genes para citocinas inflamatórias IL-1?, IL-6, IL-8 e TNF-? (técnica do PCRq), imunomarcação para STRO-1 e expressão do gene identificador de pluripotencialidade - Oct-4, e capacidade de diferenciação osteoblástica/cementoblástica através dos ensaios para identificação de nódulos minerais e expressão dos genes para RUNX2, ALP e OCN. Os resultados mostraram que todas as populações celulares apresentaram fenótipo mesenquimal indiferenciado com marcação positiva para STRO-1, além de se mostrarem positivas para os receptores TRL2 e 4. O ensaio de MTS revelou que a exposição às três concentrações de LPS da Pg e da Ec (100 ng, 1 ?g e 10 ?g/ml) não comprometeu a viabilidade celular, mantendo todas as populações de PDLMSCs proliferativas ao longo dos 10 dias de cultivo. Em paralelo, verificou que LPS da Pg não alterou os níveis de RNAm para citocinas estudadas enquanto que, o LPS da Ec promoveu um aumento significativo na expressão de IL-6 e IL-8, quando aplicado nas concentrações de 100 ng e 1 ?g/ml. Adicionalmente, os resultados revelaram que a exposição celular aos LPS bacterianos, ambos na concentração de 1?g/ml, não alterou o fenótipo mesenquimal indiferenciado destas populações, uma vez que a expressão do gene OCT-4 e a marcação positiva para STRO-1 mantiveram-se semelhantes às células do grupo controle. Além disso, as células mantiveram a capacidade de diferenciação em fenótipo osteoblástico/cementoblástico, confirmado pela produção de nódulos minerais (ensaio de vermelho de alizarina) e expressão dos genes para RUNX-2, ALP e OCN semelhante ao grupo controle (células cultivadas em meio osteogênico). Somente foi observado um aumento significativo (p<0,05) na produção de nódulos minerais quando as células foram cultivadas na presença de 1?g/ml do LPS de Ec. Contudo, esse aumento da matriz mineral não está relacionado ao aumento nos níveis de RNAm para os genes relacionados ao fenótipo osteogênico comparado ao grupo controle. Dentro das condições experimentais avaliadas, concluí-se que a exposição das PDLMSCs ao LPS da Porphyromonas gingivalis e da Escherichea coli não alterou as propriedades biológicas destas células, mantendo assim, as características que conferem a estas a condição de mesenquimal indiferenciada / Abstract: The aim of this study was to evaluate if the exposure of mesenchymal stem cells of the periodontal ligament (PDLMSCs) to lipopolysaccharide (LPS) of Porphyromonas gingivalis (Pg) and Escherichia coli (Ec), would lead to biological changes that compromised the properties related to undifferentiated mesenchymal phenotype. To test this hypothesis, initially it was checked whether the five populations of mesenchymal stem cells purified by surface antigen CD105 (CD105+ cells) expressed the Toll-like receptors 2 and 4 (TRL2 and 4). Then, cells were cultured in the presence of LPS from Pg and Ec, and evaluated for viability and proliferation by the MTS assay, expression of proinflammatory cytokines IL-1?, IL-6, IL-8 and TNF-? (PCRq technique), immunostaining for STRO-1 and OCT-4 gene expression, an identifier of pluripotency, and osteoblast/cementoblastic differentiation capacity through assays to identify minerals nodules, as well as the gene expression of RUNX2, ALP and OCN. All these assays were carried out also in the presence of LPS from Escherichia coli (Ec), which is not considered a periodontal pathogen. The results showed that all cell populations with undifferentiated mesenchymal phenotype had positive staining for STRO-1, and also showed to be positive for the receptors TLR2 and 4. The MTS assay revealed that exposure to the three concentrations of Pg and Ec LPS (100 ng, 1?g and 10?g/ml) did not affect cell viability, keeping all PDLMSCs populations proliferative over 10 days of culture. In parallel, it was found that the LPS Pg did not alter mRNA levels for the cytokines studied, while the Ec LPS caused a significant increase in IL-6 and IL-8, when applied concentrations of 100ng/ml and 1?g/ ml. Additionally, the results revealed that cellular exposure to both LPS in the concentration of 1?g/ml, did not alter the undifferentiated mesenchymal phenotype of these populations, since the expression of gene OCT-4 and positive STRO-1 staining remained similar to cells in the control group. In addition, these cells retained their ability to differentiate into osteoblastic/cementoblastic phenotype confirmed by production of mineral nodules (alizarin red assay) and expression of the genes for RUNX-2, ALP and OCN similar to cells control group (cultured in osteogenic medium only). It was only observed a significant increase (p<0.05) in the production of mineral nodules when cells were cultured in the presence of 1?g/ml Ec LPS. However, this increase in the mineral matrix it is not related to increased levels of mRNA for genes related to osteogenic phenotype compared to the control group. Within the experimental conditions, it can be concluded that exposure of PDLMSCs to LPS of Porphyromonas gingivalis and Escherichia coli did not alter the biological properties of these cells thereby, maintaining the characteristics that confer to these cells the condition of mesenchymal stem cells / Mestrado / Periodontia / Mestra em Clínica Odontológica

Orientador: Wilson Nadruz Júnior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T15:00:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_MaruskadoRocioNeufert_D.pdf: 2265410 bytes, checksum: 8aea5cb9fd86986cff8999d0e81b40fc (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aumento do estresse circunferencial ou mecânico é um dos principais estímulos responsáveis pela aterogênese induzida por hipertensão arterial, além de ser um determinante para a localização das placas ateroscleróticas na árvore arterial. Neste contexto, moléculas mecano-sensíveis ou responsivas ao estresse mecânico podem exercer um papel fundamental no desenvolvimento do fenótipo pró-aterogênico em células vasculares. A quinase de adesão focal (FAK) tem sido considerada uma proteína central na mecanotransdução em diversos tipos celulares, por seu papel potencial na ativação de vias de sinalização envolvidas no crescimento celular, anti-apoptose e inflamação. Neste trabalho, nós inicialmente caracterizamos a ativação da FAK em linhagem de célula endotelial de aorta de coelho (RAEC) submetida a estiramento mecânico pulsátil e, em seguida, investigamos a influência da inibição desta proteína, por meio de oligodeoxinucletídeo-antisense e pelo inibidor farmacológico PP2, sobre a expressão de moléculas pró-aterogênicas e a adesividade leucocitária neste modelo experimental. Nossos resultados mostraram que a FAK é ativada precocemente por estiramento mecânico e é fundamental para a expressão de TLR2, TLR4, VCAM-1 e E-selectina induzida por sobrecarga mecânica em células endoteliais. A inibição da FAK endotelial com PP2 e oligodeoxinucletídeo-antisense bloqueou a adesão de células monocitóides THP1 às células endoteliais induzida por estiramento in vitro. O próximo passo foi avaliar o impacto da FAK sobre expressão de moléculas pró-aterogênicas induzida por sobrecarga hemodinâmica in vivo, utilizando o modelo de coarctação da aorta em ratos Wistar. Os resultados dos estudos in vivo demonstraram que a FAK é ativada nas primeiras horas após instituição da sobrecarga pressora em segmentos de aorta. Após 7 dias de coarctação, os segmentos aórticos proximais à estenose apresentaram aumento na expressão de TLR2, TLR4, VCAM-1, E-selectina, metaloproteinases de matriz 2 e 9, além de maior adesividade às células THP1. Estes fenômenos foram inibidos por meio de tratamento prévio dos animais com small interference RNA direcionado especificamente contra a FAK. Em conjunto, estes dados indicam que a FAK exerce um papel fundamental na resposta pró-aterogênica de células vasculares ao estresse mecânico in vitro e in vivo / Abstract: The increase in circumferential or mechanical stress is a major stimulus by which hypertension stimulates atherogenesis and a main determinant for the location of atherosclerotic plaques in the arterial tree. Mechano-sensitive molecules can play a key role in the development of pro-atherogenic vascular cell phenotype. Focal Adhesion Kinase (FAK) has been considered a central protein in mechanotransduction, because of its potential role in the activation of cell signaling pathways involved in cell growth, anti-apoptosis, and inflammation. In this work, we initially evaluated the activation of FAK in rabbit aortic endothelial cell (RAEC) lineage subjected to cyclic mechanical stretch and then investigated the impact of FAK inhibition, by transfection with specific oligodeoxynucleotide antisense and pre-treatment with the pharmacological inhibitor PP2, on the expression of pro-atherogenic molecules and leukocyte adhesion in this experimental model. Our results showed that FAK was rapidly activated by mechanical stretch and was critical to stretch-induced expression of TLR2, TLR4, VCAM and E-selectin in endothelial cells. FAK endothelial inhibition also blocked the adhesion of THP1 monocytoid cells to endothelial cells induced by stretch in vitro. The next step was to investigate the role of FAK in load-induced expression of pro-atherogenic molecules in vivo, by subjecting Wistar rats to aortic constriction. The results of in vivo assays revealed an early activation of FAK in aortic segments subjected to pressure overload. After 7 days of aortic constriction, vascular segments subjected to high pressure exhibited increased expression of TLR2, TLR4, VCAM-1, E-selectin, matrix metalloproteinases 2 e 9, and higher adhesion to THP-1 monocytoid cells. These events were inhibited by pre-treatment of rats with small interference RNA designed to silence FAK expression. In general these findings indicate that FAK is critical do stretch-induced expression of pro-atherogenic molecules in vascular cells in vitro and in vivo / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutor em Clínica Médica

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a formação e progressão de lesões periapicais induzidas experimentalmente em dentes de camundongos knockout para receptores toll-like 2 (TLR2 KO) comparados a animais wild-type (WT). As lesões periapicais foram induzidas nos primeiros molares inferiores de 28 camundongos WT e de 27 camundongos TLR2 KO. Decorridos 7, 21 e 42 dias da indução da lesão periapical, os animais foram submetidos à eutanásia em câmara de CO2, as mandíbulas foram removidas e submetidas ao processamento histotécnico. A seguir, cortes representativos foram corados com hematoxilina e eosina (HE), para descrição do tecido pulpar e das regiões apical e periapical, em microscopia óptica convencional, e mensuração da área das lesões periapicais, em microscopia de fluorescência. Espécimes sequenciais foram avaliados por meio de: histoenzimologia para a atividade da TRAP, para identificação de osteoclastos; coloração de Brown & Brenn, para localização de bactérias; e imunoistoquímica, para identificação de marcadores da osteoclastogênese (RANK, RANKL, OPG). Os resultados numéricos obtidos da análise morfométrica da extensão da área das lesões periapicais e do número de osteoclastos foram submetidos à análise estatística por meio dos testes não-paramétricos de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis, utilizando o software SAS (Statistical Analysis System) for Windows versão 9.1.3. O nível de significância adotado foi de 5%. Os resultados da coloração de Brown & Brenn e Imunoistoquímica foram expressos de maneira qualitativa. O grupo de animais WT apresentou diferença significante na extensão da área das lesões periapicais e no número de osteoclastos entre os períodos experimentais de 7 e 42 dias (p<0,05) e entre 21 e 42 dias (p<0.05). Por outro lado, no grupo de animais TLR2 KO, as diferenças para a extensão da área das lesões periapicais e número de osteoclastos foram encontradas entre os períodos experimentais de 7 e 21 dias (p<0,05) e entre 7 e 42 dias (p<0,05). Quando os períodos dos grupos foram comparados entre si, foram encontradas diferenças estatísticas entre todos os períodos experimentais, tanto para a análise morfométrica da extensão da área das lesões periapicais, quanto para o número de ostoclastos (p<0,05). A análise descritiva do tecido pulpar e das regiões apical e periapical, por meio da coloração de HE, bem como da localização das bactérias, por meio da coloração de Brown & Brenn, não mostrou diferenças entre os dois grupos de animais. Com relação à Imunoistoquímica, as marcações foram semelhantes entre os dois grupos de animais, exceto para as marcações de RANK, as quais não foram encontradas nas lesões periapicais do grupo de animais TLR2 KO. A partir das metodologias empregadas e dos resultados obtidos pode-se concluir que na ausência do TLR2, os animais desenvolveram lesões periapicais significantemente maiores (com maior presença de osteoclastos) quando comparados aos animais WT, sugerindo o importante papel desse receptor na resposta imune e inflamatória do organismo no sentido de combater a infecção do sistema de canais radiculares e dos tecidos perirradiculares. / The aim of the present study was to characterize the formation and progression of periapical lesions experimentally induced in the teeth of toll-like receptors 2 knockout (TLR2 KO) mice compared to wild-type (WT) mice. Periapical lesions were induced in the lower first molars of 28 WT and 27 TLR2 KO mice. After 7, 21 and 42 of periapical lesion induction, the animals were euthanized in a CO2 chamber, and the mandibles were removed and subjected to histotechnical processing. Representative histological sections were stained with hematoxylin and eosin (HE) for description of the features of the pulp tissue and the apical and periapical regions under conventional optical microscopy, and for determination of the size of the periapical lesions under fluorescence microscopy. Sequential specimens were evaluated by: TRAP histo-enzymology for identification de osteoclasts; Brown & Brenn staining for localization of bacteria; and immunohistochemistry for identification of osteoclastogenesis markers (RANK, RANKL, OPG). Data from the morphometric evaluation of the size of periapical lesions and the number of osteoclasts were subjected to statistical analysis by the nonparametric Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests, using the SAS (Statistical Analysis System) software for Windows version 9.1.3. A significance level of 5% was set for all analyses. Data from the Brown & Brenn staining and immunohistochemical analysis were displayed qualitatively. The group of WT mice presented statistically significant difference in the periapical lesion size and number of osteoclasts between the 7- and 42-day experimental periods (p<0.05) as well as between 21 and 42 days (p<0.05). On the other hand, in the group of TLR2 KO mice, significant differences in the periapical lesion size and number of osteoclasts were found between the 7- and 21-day experimental periods (p<0.05) as well as between 7 and 42 days (p<0.05). Comparison of the periods within each group revealed statistically significant differences among all experimental periods for the morphometric evaluation of the size of the periapical lesions and number of osteoclasts (p<0.05). Descriptive analysis of pulp tissue and apical and periapical regions by HE staining and localization of bacteria by Brown & Brenn staining did not show significant differences between the two groups of animals. The immunohistochemical results showed similar immunostaining in both groups of animals, except for RANK expression, which was not observed in the periapical lesions of the TLR2 KO mice. Based on the employed methodology and the obtained results it may be concluded that in the silence of TLR2, the animals developed superior size of periapical lesions (with higher presence of osteoclasts) compared to WT animals, suggesting the important role of this receptor during the immune and inflammatory response against the infection of root canal system and periapical tissues.

INTRODUÇÃO: A inflamação das vias aéreas na asma envolve respostas imunes inatas. Os receptores do tipo Toll (Toll-like receptors, TLRs) e a citocina linfopoetina do estroma tímico (thymic stromal lymphopoietin, TSLP) estão envolvidos na inflamação brônquica da asma, mas a expressão destas proteínas em vias aéreas grandes e pequenas de asmáticos ainda não foi investigada. Os objetivos deste estudo foram analisar a expressão protéica de TLR2, TLR3, TLR4 e TSLP em vias aéreas grandes e pequenas de asmáticos, comparar sua expressão entre asmáticos tabagistas e não tabagistas e investigar se a expressão dos TLRs está associada à infecção por Chlamydophila pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae. MÉTODOS: Foram analisadas por método imuno-histoquímico e análise de imagens as expressões de TLR2, TLR3, TLR4 e TSLP em vias aéreas grandes e pequenas de 24 indivíduos falecidos por asma (13 não tabagistas e 11 tabagistas) e 9 controles não asmáticos. A análise das proteínas foi realizada em quatro regiões das vias aéreas: camadas epitelial, interna, muscular e externa. A presença de C. pneumoniae e M. pneumoniae no tecido pulmonar foi investigada por meio de reação em cadeia da polimerase em tempo real. RESULTADOS: Os indivíduos asmáticos apresentaram maior expressão de TLR2 nas camadas epitelial e externa de vias aéreas grandes e pequenas, e maior TLR2 na camada muscular de vias aéreas pequenas. Asmáticos tabagistas tiveram menor expressão de TLR2 nas camadas interna e externa de vias aéreas pequenas do que asmáticos não tabagistas. Indivíduos asmáticos tiveram maior expressão de TSLP na camada epitelial e externa de vias aéreas grandes, aumento de TLR3 na camada externa de vias aéreas grandes e aumento de TLR4 na camada externa de vias aéreas pequenas. O DNA de C. pneumoniae e M. pneumoniae não foi detectado em nenhum indivíduo asmático ou controle. CONCLUSÕES: Os receptores da imunidade inata TLR2, 3 e 4 e a citocina TSLP estão aumentados nas vias aéreas de pacientes falecidos por asma, e a expressão dos TLRs não está associada à presença de Chlamydophila pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae nos pulmões. O tabagismo em asmáticos parece reduzir a expressão de TLR2 em vias aéreas pequenas. Estes resultados sugerem que os TLRs 2, 3 e 4 e a TSLP podem contribuir com a inflamação brônquica presente em exacerbações graves de asma e que as bactérias C. pneumoniae e M. pneumoniae não estão envolvidas em óbitos por asma / INTRODUCTION: Airway inflammation in asthma involves innate immune responses. Toll-like receptors (TLRs) and the cytokine thymic stromal lymphopoietin (TSLP) are involved in bronchial inflammation in asthma, but the expression of these proteins in large and small airways of asthmatics has not been investigated. The aims of this study were to analyze the protein expression of TLR2, TLR3, TLR4 and TSLP in large and small airways of asthmatics, to compare their expression in smoking and nonsmoking asthmatics and to investigate if TLR expression in associated with infection by Chlamydophila pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae. METHODS: Using immunohistochemistry and image analysis, we investigated the expression of TLR2, TLR3, TLR4 and TSLP in large and small airways of 24 fatal asthma patients (13 nonsmokers and 11 smokers) and 9 nonasthmatic controls. The protein expression was analyzed in four regions of the airways: epithelial, internal, airway smooth muscle and outer layers. C. pneumoniae and M. pneumoniae presence in lung tissue was analyzed by real-time polymerase chain reaction. RESULTS: Fatal asthma patients had increased expression of TLR2 in the epithelial and outer layers of large and small airways, and also higher TLR2 in the muscle layer of small airways. Smoking asthmatics had lower TLR2 in the inner and outer layers of small airways than nonsmoking asthmatics. TSLP was increased in the epithelial and outer layers of large airways. Asthmatics also had greater TLR3 in the outer layer of large airways and greater TLR4 in the outer layer of small airways. C. pneumoniae and M. pneumoniae DNA was not detected in asthmatics or controls. CONCLUSIONS: Innate immunity receptors TLR2, 3 and 4 and innate cytokine TSLP are increased in the airways of fatal asthma patients, and TLRs expression is not associated with the presence of Mycoplasma pneumoniae and Chlamydophila pneumoniae in the lungs. Smoking may reduce TLR2 expression in the small airways of asthmatics. These results suggest that TLR2, 3, 4 and TSLP may contribute to the bronchial inflammation seen in severe exacerbations of asthma and that M. pneumoniae and C. pneumoniae are not involved in fatal asthma exacerbations

A aterosclerose é um processo complexo, multifatorial que ainda não está totalmente esclarecido. Foi proposto que a resposta imune mediada por processos infecciosos e/ou inflamatórios influencia na patogênese de lesões ateroscleróticas. Os receptores TolI-likes (TLRs) estão envolvidos na resposta inata e em outros eventos fisiológicos através da interação com seus ligantes endógenos e exógenos e talvez envolvidos no processo aterogênico. Tem por objetivo analisar a expressão dos receptores Toll-like 2 e 4 (TLR2 e TLR4) associando o processo de sinalização com a presença de agentes infecciosos tais como a Chlamydia pneumoniae (CP) e Mycoplasma pneumoniae (MP), em pacientes com infarto do miocárdio (MI) e em aneurismas aórticos. Foram obtidos fragmentos de aortas ascendentes de pacientes submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio (G1, n=13) e de fragmentos de pacientes submetidos à cirurgia de correção de aneurisma aórtico (G2, n=14). Amostras congeladas e parafinadas foram analisadas por Imunohistoquímica (lHO) e Hibridização in situ (HIS) para detecção e localização da presença dos patógenos e TLRs. Realizou-se uma semiquantificação em microscópio (O, ausente; 1, discreto e focal; 2, moderado e focal e 3, intenso e difuso). Observou-se o grau de inflamação e de acúmulo de gordura. Outrossim, realizou-se PCR em tempo real (SYBR Green) para pesquisa de DNA de CP e MP, como também análise da expressão de mRNA de TLR2 e de TLR4. Na lHQ, constatou-se presença de MP, CP, TLR2 e TLR4 (G1 e G2), maior quantidade de MP (p=0,012) e de TLR4 (p=0,017) no G2. Houve correlação de CP com MP (r=0,810 e p=0,003) e de TLR2 com TLR4 (r=0,569 e p=0,034). Na HIS, constatou-se presença de MP, CP, TLR2 e TLR4 (G1 e G2), não houve diferenças significativas comparando-se os grupos (G1 x G2), porém houve correlação, no G1, de CP com TLR4 (r=0,730 e p=0,040) e de infiltrado inflamatório com células adiposas (r=0,700 e p=0,036). No G2, houve várias correlações: MP com CP (r=0,620 e p=0,016), MP com TLR4 (r=0,662 e p=0,010), CP com TLR2 (r=O,733 e p=0,003), CP com TLR4 (r=0,589 e p=0,027) e de TLR2 com TLR4 (r=0,714 e p=0,004). A PCR em tempo real mostrou presença de CP, pela segunda extração de DNA realizada (G2). Não houve diferença de expressão dos TLRs entre os grupos. A expressão de TLR2 foi maior do que de TLR4 no G1 (p=0,006). O grau de inflamação e o acúmulo de gordura foram maiores no G2 do que no G1(p=0,001). Estes dados sugerem uma relação da co-infecção CP e MP, na gravidade do processo inflamatório presente em placas ateroscleróticas e em pacientes com infarto do miocádio, como também, participação dos receptores Toll-like 2 e 4. / The atherosclerosis is a complex and multifactorial process that is not still completely elucidated. It has been proposed that immune-mediate response to inflammatory and/or infectious processes is implicated in the pathogenesis of the atherosclerotic lesions. Toll-like receptors (TLRs) are involved in the innate response and other physiological events through binding to endogenous and exogenous ligands and it may be involved in the atherogenic process To investigate the Toll-like receptor 2 (TLR2) and Toll-like receptor 4 (TLR4) expression in atheroma plaques and its association with the presence of infectious agents such as Chlamydia pneumoniae (CP) and Mycoplasma pneumoniae (MP) in patients with myocardial infarction (MI) and aortic aneurysms. Fragments of ascending aorta were obtained from MI patients submitted to surgeries of revascularization of the myocardium (G1, n=13) and correction of aortic aneurism (G2, n=14). Frozen and paraffined samples slices were analyzed by Immunohistochemistry (lHQ) and in situ Hybridization for detection and localization of TLR2 and TLR4 expression and CP and MP antigens. There was semiquantification in microscope (0, absent; 1, discreet and focal; 2, moderate and focal; and 3, intense and diffuse). Histopathology was also carried out to investigate the inflammation degree and fat accumulation in these tissues. Real time PCR using SYBR Green System detection was used to stydy DNA CP and MP, also to analyze expression of mRNA TLR2 and TLR4. Using lHQ, it was verified presence of MP, CP, TLR2 and TLR4 (G1 and G2), larger amount of MP (p=0.012) and TLR4 (p=0.017) in G2. In G1 group, MP was positively correlated with CP (r=0.810, p=0.003), in G2, TLR2 with TLR4 (r=0.569, p=0.034). Using HIS, it was verified presence of MP, CP, TLR2 and TLR4 (G1 and G2), there were not significant differences between groups (G1 x G2), however, It was shown correlation between in G1, CP with TLR4 (r=0.730, p=0.040) and also inflammation with fat accumulation (r=0.700, p=0.036). In G2, there were several correlations: presence of MP with CP (r=0.620, p=0.016), MP with TLR4 (r=0.662, p=0.010), CP with TLR2 (r=0.733 p=0,003), CP with TLR4 (r=0.589, p=0.027) and TLR2 with TLR4 (r=0.714, p=0.004). Real time PCR showed presence of CP DNA using second purification accomplished (G2). There was not difference of expression TLRs among the groups. The expression of TLR2 was higher than TLR4 in G1 (p=0.006). Increased degree of inflammation and fat accumulation was also find in G2 than in G1 (p=0.001). These results are suggesting that the gravity of the inflammatory process in atherosclerotic plaques strongly are related to the presence of MP and CP co infection and expression of TLR2 and TLR4, as well in MI patients under myocardial revascularization.

INTRODUÇÃO: A inflamação das vias aéreas na asma envolve respostas imunes inatas. Os receptores do tipo Toll (Toll-like receptors, TLRs) e a citocina linfopoetina do estroma tímico (thymic stromal lymphopoietin, TSLP) estão envolvidos na inflamação brônquica da asma, mas a expressão destas proteínas em vias aéreas grandes e pequenas de asmáticos ainda não foi investigada. Os objetivos deste estudo foram analisar a expressão protéica de TLR2, TLR3, TLR4 e TSLP em vias aéreas grandes e pequenas de asmáticos, comparar sua expressão entre asmáticos tabagistas e não tabagistas e investigar se a expressão dos TLRs está associada à infecção por Chlamydophila pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae. MÉTODOS: Foram analisadas por método imuno-histoquímico e análise de imagens as expressões de TLR2, TLR3, TLR4 e TSLP em vias aéreas grandes e pequenas de 24 indivíduos falecidos por asma (13 não tabagistas e 11 tabagistas) e 9 controles não asmáticos. A análise das proteínas foi realizada em quatro regiões das vias aéreas: camadas epitelial, interna, muscular e externa. A presença de C. pneumoniae e M. pneumoniae no tecido pulmonar foi investigada por meio de reação em cadeia da polimerase em tempo real. RESULTADOS: Os indivíduos asmáticos apresentaram maior expressão de TLR2 nas camadas epitelial e externa de vias aéreas grandes e pequenas, e maior TLR2 na camada muscular de vias aéreas pequenas. Asmáticos tabagistas tiveram menor expressão de TLR2 nas camadas interna e externa de vias aéreas pequenas do que asmáticos não tabagistas. Indivíduos asmáticos tiveram maior expressão de TSLP na camada epitelial e externa de vias aéreas grandes, aumento de TLR3 na camada externa de vias aéreas grandes e aumento de TLR4 na camada externa de vias aéreas pequenas. O DNA de C. pneumoniae e M. pneumoniae não foi detectado em nenhum indivíduo asmático ou controle. CONCLUSÕES: Os receptores da imunidade inata TLR2, 3 e 4 e a citocina TSLP estão aumentados nas vias aéreas de pacientes falecidos por asma, e a expressão dos TLRs não está associada à presença de Chlamydophila pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae nos pulmões. O tabagismo em asmáticos parece reduzir a expressão de TLR2 em vias aéreas pequenas. Estes resultados sugerem que os TLRs 2, 3 e 4 e a TSLP podem contribuir com a inflamação brônquica presente em exacerbações graves de asma e que as bactérias C. pneumoniae e M. pneumoniae não estão envolvidas em óbitos por asma / INTRODUCTION: Airway inflammation in asthma involves innate immune responses. Toll-like receptors (TLRs) and the cytokine thymic stromal lymphopoietin (TSLP) are involved in bronchial inflammation in asthma, but the expression of these proteins in large and small airways of asthmatics has not been investigated. The aims of this study were to analyze the protein expression of TLR2, TLR3, TLR4 and TSLP in large and small airways of asthmatics, to compare their expression in smoking and nonsmoking asthmatics and to investigate if TLR expression in associated with infection by Chlamydophila pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae. METHODS: Using immunohistochemistry and image analysis, we investigated the expression of TLR2, TLR3, TLR4 and TSLP in large and small airways of 24 fatal asthma patients (13 nonsmokers and 11 smokers) and 9 nonasthmatic controls. The protein expression was analyzed in four regions of the airways: epithelial, internal, airway smooth muscle and outer layers. C. pneumoniae and M. pneumoniae presence in lung tissue was analyzed by real-time polymerase chain reaction. RESULTS: Fatal asthma patients had increased expression of TLR2 in the epithelial and outer layers of large and small airways, and also higher TLR2 in the muscle layer of small airways. Smoking asthmatics had lower TLR2 in the inner and outer layers of small airways than nonsmoking asthmatics. TSLP was increased in the epithelial and outer layers of large airways. Asthmatics also had greater TLR3 in the outer layer of large airways and greater TLR4 in the outer layer of small airways. C. pneumoniae and M. pneumoniae DNA was not detected in asthmatics or controls. CONCLUSIONS: Innate immunity receptors TLR2, 3 and 4 and innate cytokine TSLP are increased in the airways of fatal asthma patients, and TLRs expression is not associated with the presence of Mycoplasma pneumoniae and Chlamydophila pneumoniae in the lungs. Smoking may reduce TLR2 expression in the small airways of asthmatics. These results suggest that TLR2, 3, 4 and TSLP may contribute to the bronchial inflammation seen in severe exacerbations of asthma and that M. pneumoniae and C. pneumoniae are not involved in fatal asthma exacerbations