A melatonina é um hormônio produzido de forma rítmica e no período de escuro pela glândula pineal bem como de forma não rítmica por diversos tecidos e células imunocompetentes. É sintetizada pela acetilação e metilação da serotonina pela ação das enzimas arilalquilamina N-acetiltransferase (AA-NAT) e acetilserotonina -O-metiltransferase (ASMT) que levam à formação de N-acetilserotonina (NAS) e melatonina (MEL), respectivamente. Nos últimos anos temos demonstrado que síntese de melatonina pela pineal pode ser negativamente modulada por mediadores inflamatórios e pelo ATP que atua como co-transmissor juntamente com a noradrenalina liberada no terminal nervoso simpático que a inerva. Perifericamente, contudo, estes mediadores inflamatórios apresentam um efeito contrário induzindo a produção de melatonina em células imunocompetentes. Estas observações levaram à criação da hipótese de um eixo imune-pineal. Esse trabalho teve como objetivo verificar o efeito do ATP sobre produção de melatonina em macrófagos da linhagem RAW 264.7 Os dados desse trabalho mostram que o ATP é capaz de induzir de maneira dose dependente a produção de melatonina em macrófagos através da modulação das enzimas AA-NAT e ASMT. Foi demostrado também que esse efeito é mediado pelo receptor P2X7 e que a melatonina produzida age autocrina e paracrinamente aumentando a fagocitose de particulas de zimosan. Com isso, podemos concluir que o ATP é um ativador endógeno do eixo imune-pineal / During the dark phase, melatonin is produced rhythmically by the pineal gland. Besides, a non rhythmical production is observed in several tissues and immunocompetent cells. In both scenarios, melatonin biosynthetic pathway is dependent on serotonina methylation by the action of arylalkylamine N-acetyltransferase (AA-NAT), leading to the formation of N-acetylserotonin (NAS), which will be a further target for acetylserotonin O-methyltransferase (ASMT), the last step in melatonin synthesis. In the last years, we have demonstrated that melatonin synthesis by the pineal gland may be negatively modulated by inflammatory mediators such as adenosine triphosphate (ATP), which also acts as co-transmitter released along with noradrenalin by the sympathetic nerve terminals. However, these inflammatory stimuli have the opposite effect inducing melatonin production in immunocompetent cells. These observations led us to the hypothesis of an immune-pineal axis. Therefore, this study aimed to investigate if the ATP was able to induce melatonin production in RAW 264.7 macrophages. ELISA assays demonstrate that high doses of ATP induce melatonin synthes. Accordingly, ATP is able to induce an increase in the expression of AA-NAT as well as the ASMT. Herein, we also demonstrated that this effect is mediated by P2X7 receptor, and melatonin-ATP induced acted as an autocrine and paracrine message that increases the phagocytosis of zymosan particles. Therefore, we conclude that ATP is an endogenous activator of the RAW 264.7

A sinalização purinérgica tem sido demonstrada como um um importante modulador dediversos processos fisiológicos e fisiopatológicos. Dentre os receptores purinérgicos, o receptor P2X7 distingui-se por requerir altas concentrações de ATP em sua ativação. As demonstrações prévias de que a glândula pineal responde a diferentes estímulos purinérgicose a altas concentrações de ATP sugere um papel para os receptores P2X7 nesta glândula, embora sua expressão e função não estivesse estabelecida. O objetivo deste trabalho, portanto, foi caracterizar funcionalmente o receptor P2X7 na glândula pineal de ratos. Os resultados obtidos demonstram, pela primeira vez, a expressão gênica e proteica do receptor P2X7 na glândula pineal. Os efeitos da ativação destes receptores levam a uma inibição nos níveis de melatonina induzida por isoprenalina por um mecanismo independente da via do fator de transcrição NF-kB e da fosfolipase C. Além disso, a estimulação destes receptores inibiu a síntese de TNF induzida por LPS, resultado este semelhante ao observado na presença do pré-tratamento com antagonistas do receptor P2X7. Estes dados confirmam a presença de receptores P2X7 na glândula pineal e reiteram o relevante papel da estimulação purinérgica a sobre a síntese de melatonina e sobre a capacidade da pineal em responder a PAMPs, como o LPS / Purinergic signalling has been demonstrated as an important modulator ofseveral physiological and pathophysiological processes. Among the purinergic receptors, the activation of P2X7 receptor requireshigh concentrations of ATP. The previous demonstration that the pineal gland is responsive to different purinergic stimulus and to high concentrations of ATPsuggests a role for P2X7, although its expression and function remained unclear. The aim of this study was to functionally characterize the P2X7 receptor in the rat pineal gland.The data showedthe P2X7 receptor mRNA and protein expression in the pineal gland. The effect of its activation leads toan inhibition of melatonin content induced by isoprenaline through an independent NF-kB and PLC pathways. Furthermore, the P2X7 receptor activation inhibits the LPS-induced TNF synthesis, a similar result observed in the presence of the pre-treatment with P2X7 receptors antagonists. These data demonstrate the presence of P2X7 receptors in the rat pineal gland and confirm the relevant role of the purinergic stimulation to the pineal melatonin synthesis and responsiveness to PAMPs such as LPS

A sinalização purinérgica tem sido demonstrada como um um importante modulador dediversos processos fisiológicos e fisiopatológicos. Dentre os receptores purinérgicos, o receptor P2X7 distingui-se por requerir altas concentrações de ATP em sua ativação. As demonstrações prévias de que a glândula pineal responde a diferentes estímulos purinérgicose a altas concentrações de ATP sugere um papel para os receptores P2X7 nesta glândula, embora sua expressão e função não estivesse estabelecida. O objetivo deste trabalho, portanto, foi caracterizar funcionalmente o receptor P2X7 na glândula pineal de ratos. Os resultados obtidos demonstram, pela primeira vez, a expressão gênica e proteica do receptor P2X7 na glândula pineal. Os efeitos da ativação destes receptores levam a uma inibição nos níveis de melatonina induzida por isoprenalina por um mecanismo independente da via do fator de transcrição NF-kB e da fosfolipase C. Além disso, a estimulação destes receptores inibiu a síntese de TNF induzida por LPS, resultado este semelhante ao observado na presença do pré-tratamento com antagonistas do receptor P2X7. Estes dados confirmam a presença de receptores P2X7 na glândula pineal e reiteram o relevante papel da estimulação purinérgica a sobre a síntese de melatonina e sobre a capacidade da pineal em responder a PAMPs, como o LPS / Purinergic signalling has been demonstrated as an important modulator ofseveral physiological and pathophysiological processes. Among the purinergic receptors, the activation of P2X7 receptor requireshigh concentrations of ATP. The previous demonstration that the pineal gland is responsive to different purinergic stimulus and to high concentrations of ATPsuggests a role for P2X7, although its expression and function remained unclear. The aim of this study was to functionally characterize the P2X7 receptor in the rat pineal gland.The data showedthe P2X7 receptor mRNA and protein expression in the pineal gland. The effect of its activation leads toan inhibition of melatonin content induced by isoprenaline through an independent NF-kB and PLC pathways. Furthermore, the P2X7 receptor activation inhibits the LPS-induced TNF synthesis, a similar result observed in the presence of the pre-treatment with P2X7 receptors antagonists. These data demonstrate the presence of P2X7 receptors in the rat pineal gland and confirm the relevant role of the purinergic stimulation to the pineal melatonin synthesis and responsiveness to PAMPs such as LPS

A Doença de Parkinson é uma doença altamente incapacitante e de grande prevalência. Pouco se sabe sobre sua etiologia e os tratamentos atuais consistem na diminuição dos sintomas, uma vez que ainda não foi encontrada uma maneira de reverter o déficit de neurônios dopaminérgicos observados nos pacientes acometidos. Sabe-se que os receptores purinérgicos são encontrados por todo o sistema nervoso central, não só no indivíduo adulto como também em diferentes estágios do desenvolvimento embrionário e estão envolvidos com proliferação e diferenciação celular. Este trabalho estudou a participação dos receptores purinérgicos em modelo animal de doença de Parkinson por lesão dos neurônios dopaminérgicos da via nigroestriatal com 6-OH dopamina (6-OHDA). Realizamos a análise do perfil de expressão gênica dos diferentes receptores após a lesão e subsequente modulação. Observamos expressão gênica alterada dos receptores P2X7 e P2Y6 até 5 semanas após a lesão. O uso do antagonista do receptor P2X7 Brilliant Blue G (BBG) induziu a regeneração da via nigroestriatal e o uso do antagonista do receptor P2Y6 MRS2578 preveniu a morte dos neurônios. Como esses efeitos foram acompanhados pela inativação de células microgliais, supõe-se que o controle do microambiente neuroinflamatório causado pela injeção de 6-OHDA seja a principal causa do efeito antiparkinsoniano observado pelo tratamento com BBG e MRS2578. Além disso, o transplante celular com células precursoras neuraisnão foi capaz de reverter o comportamento hemiparkinsoniano dos animais lesionados. Apesar do uso concomitante com BBG reduzir o comportamento, parece que esse efeito deve-se ao BBG per se, uma vez que o tratamento somente com o antagonista de P2X7 foi mais eficaz. De maneira geral, a modulação da atividade dos receptores purinérgicos se mostrou uma ferramenta promissora na pesquisa de cura e compreensão das bases moleculares da Doença de Parkinson / Parkinson\'s disease is a highly disabling and prevalent disease. Little is known about its etiology and the current treatments consist in the reduction of the symptoms, since there is no known method to reverse the dopaminergic neurons deficit observed in patients. Purinergic receptors are found throughout the central nervous system, not only in the adult individual but also at different stages of embryonic development, and are involved in proliferation and differentiation. This work investigated the role of purinergic receptors in the animal model of Parkinson\'s disease induced by 6-OH dopamine (6-OHDA) injection and consequent death of dopaminergic neurons of the nigrostriatal pathway. Patterns of purinergic receptors gene expression after the lesion and subsequent modulation were analyzed. We observed altered gene expression of P2X7 and P2Y6 receptors within 5 weeks of injury. The use of the P2X7 receptor antagonist Brilliant Blue G (BBG) induced the regeneration of the nigrostriatal pathway and treatment with P2Y6 receptor antagonist MRS2578 prevented the death of the neurons. Since these effects were accompanied by the inactivation of microglial cells, it is assumed that the control of neuroinflammatory milieu caused by the 6-OHDA injection is the main cause of the antiparkinsonian effect observed by the treatment with BBG and MRS2578. In addition, transplantation with neural precursor cells was not able to reverse the hemiparkinsonian behavior of injured animals. Although concomitant use with BBG improved cell engraftment, it appears that this effect is due to BBG per se, since treatment with only this P2X7receptor antagonist was more effective. In general, modulation of purinergic receptor activity showed to be a promising tool in the research of cure and understanding of the molecular bases of Parkinson\'s Disease.

A tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada por bactérias do gênero Mycobacterium que acomete principalmente o sistema respiratório. A cepa Beijing 1471 (M. tuberculosis) induz uma resposta altamente pró-inflamatória, enquanto que a cepa MP287/03 (M. bovis) induz uma fraca resposta inflamatória. O receptor P2X7 (P2X7R) é um sensor de ATP extracelular, uma molécula associada ao dano que é liberada a partir de células necróticas. A TB induzida por ambas as cepas hipervirulentas Beijing 1471 e MP287/03 é atenuada em camundongos deficientes do P2X7R. Portanto o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel do P2X7R na resposta imune da TB induzida por essas cepas hipervirulentas. Nós percebemos que apesar das diferenças na capacidade imunomodulatória induzida pelas cepas Beijing 1471 e MP287/03, o P2X7R exerce um papel importante na severidade da doença induzida por ambas as cepas, e que a ausência desse receptor foi capaz de restabelecer a resposta imune pulmonar a perfis semelhantes ao induzido pela cepa de menor virulência H37Rv de M. tuberculosis. / Tuberculosis (TB) is infectious diseases caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) that mainly affect the respiratory system. Beijing 1471 strain (Mtb) induce a strong pro-inflammatory response, while MP287/03 strain (M. bovis) induce a weak pro-inflammatory response. The P2X7 receptor (P2X7R) is a sensor of extracellular ATP, a damage-associated molecule that is released from necrotic cells and that induces pro-inflammatory cytokine. TB caused by both hypervirulent strains Beijing 1471 and MP287/03 is attenuated in P2X7R deficient mice (P2X7RKO). Therefore, our aim was to investigate the role of P2X7R in imune response of TB induced by MP287/03 and Beijing 1471 strains. We has note that despite Beijing 1471 and MP287/03 strains have opposite immunomodulatory properties, the P2X7R have an important role in modulating the immune response induced by both strains. Thus, the lung immune responses induced by both hypervirulent infections in the absence of this receptor were similar to that induced by less virulent H37Rv Mtb mycobacteria.

A tuberculose (TB) é uma doença infecciosa causada por bactérias do gênero Mycobacterium que acomete principalmente o sistema respiratório. A cepa Beijing 1471 (M. tuberculosis) induz uma resposta altamente pró-inflamatória, enquanto que a cepa MP287/03 (M. bovis) induz uma fraca resposta inflamatória. O receptor P2X7 (P2X7R) é um sensor de ATP extracelular, uma molécula associada ao dano que é liberada a partir de células necróticas. A TB induzida por ambas as cepas hipervirulentas Beijing 1471 e MP287/03 é atenuada em camundongos deficientes do P2X7R. Portanto o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o papel do P2X7R na resposta imune da TB induzida por essas cepas hipervirulentas. Nós percebemos que apesar das diferenças na capacidade imunomodulatória induzida pelas cepas Beijing 1471 e MP287/03, o P2X7R exerce um papel importante na severidade da doença induzida por ambas as cepas, e que a ausência desse receptor foi capaz de restabelecer a resposta imune pulmonar a perfis semelhantes ao induzido pela cepa de menor virulência H37Rv de M. tuberculosis. / Tuberculosis (TB) is infectious diseases caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) that mainly affect the respiratory system. Beijing 1471 strain (Mtb) induce a strong pro-inflammatory response, while MP287/03 strain (M. bovis) induce a weak pro-inflammatory response. The P2X7 receptor (P2X7R) is a sensor of extracellular ATP, a damage-associated molecule that is released from necrotic cells and that induces pro-inflammatory cytokine. TB caused by both hypervirulent strains Beijing 1471 and MP287/03 is attenuated in P2X7R deficient mice (P2X7RKO). Therefore, our aim was to investigate the role of P2X7R in imune response of TB induced by MP287/03 and Beijing 1471 strains. We has note that despite Beijing 1471 and MP287/03 strains have opposite immunomodulatory properties, the P2X7R have an important role in modulating the immune response induced by both strains. Thus, the lung immune responses induced by both hypervirulent infections in the absence of this receptor were similar to that induced by less virulent H37Rv Mtb mycobacteria.

A Doença de Parkinson é uma doença altamente incapacitante e de grande prevalência. Pouco se sabe sobre sua etiologia e os tratamentos atuais consistem na diminuição dos sintomas, uma vez que ainda não foi encontrada uma maneira de reverter o déficit de neurônios dopaminérgicos observados nos pacientes acometidos. Sabe-se que os receptores purinérgicos são encontrados por todo o sistema nervoso central, não só no indivíduo adulto como também em diferentes estágios do desenvolvimento embrionário e estão envolvidos com proliferação e diferenciação celular. Este trabalho estudou a participação dos receptores purinérgicos em modelo animal de doença de Parkinson por lesão dos neurônios dopaminérgicos da via nigroestriatal com 6-OH dopamina (6-OHDA). Realizamos a análise do perfil de expressão gênica dos diferentes receptores após a lesão e subsequente modulação. Observamos expressão gênica alterada dos receptores P2X7 e P2Y6 até 5 semanas após a lesão. O uso do antagonista do receptor P2X7 Brilliant Blue G (BBG) induziu a regeneração da via nigroestriatal e o uso do antagonista do receptor P2Y6 MRS2578 preveniu a morte dos neurônios. Como esses efeitos foram acompanhados pela inativação de células microgliais, supõe-se que o controle do microambiente neuroinflamatório causado pela injeção de 6-OHDA seja a principal causa do efeito antiparkinsoniano observado pelo tratamento com BBG e MRS2578. Além disso, o transplante celular com células precursoras neuraisnão foi capaz de reverter o comportamento hemiparkinsoniano dos animais lesionados. Apesar do uso concomitante com BBG reduzir o comportamento, parece que esse efeito deve-se ao BBG per se, uma vez que o tratamento somente com o antagonista de P2X7 foi mais eficaz. De maneira geral, a modulação da atividade dos receptores purinérgicos se mostrou uma ferramenta promissora na pesquisa de cura e compreensão das bases moleculares da Doença de Parkinson / Parkinson\'s disease is a highly disabling and prevalent disease. Little is known about its etiology and the current treatments consist in the reduction of the symptoms, since there is no known method to reverse the dopaminergic neurons deficit observed in patients. Purinergic receptors are found throughout the central nervous system, not only in the adult individual but also at different stages of embryonic development, and are involved in proliferation and differentiation. This work investigated the role of purinergic receptors in the animal model of Parkinson\'s disease induced by 6-OH dopamine (6-OHDA) injection and consequent death of dopaminergic neurons of the nigrostriatal pathway. Patterns of purinergic receptors gene expression after the lesion and subsequent modulation were analyzed. We observed altered gene expression of P2X7 and P2Y6 receptors within 5 weeks of injury. The use of the P2X7 receptor antagonist Brilliant Blue G (BBG) induced the regeneration of the nigrostriatal pathway and treatment with P2Y6 receptor antagonist MRS2578 prevented the death of the neurons. Since these effects were accompanied by the inactivation of microglial cells, it is assumed that the control of neuroinflammatory milieu caused by the 6-OHDA injection is the main cause of the antiparkinsonian effect observed by the treatment with BBG and MRS2578. In addition, transplantation with neural precursor cells was not able to reverse the hemiparkinsonian behavior of injured animals. Although concomitant use with BBG improved cell engraftment, it appears that this effect is due to BBG per se, since treatment with only this P2X7receptor antagonist was more effective. In general, modulation of purinergic receptor activity showed to be a promising tool in the research of cure and understanding of the molecular bases of Parkinson\'s Disease.

Este projeto, analisou a distribuição dos neurônios nos plexos mioentérico (PM) e submucoso (PS) imunorreativos aos receptores P2X2 (ir) e P2X7 (ir), calbindina (Calb-ir), calretinina (Calr-ir), colina acetil transferase (ChAT-ir) e ao óxido nítrico sintase (NOS-ir) do colo distal de ratos submetidos à desnutrição a renutrição protéica. Utilizaram-se colos distais de ratos nutridos (N42), desnutridos (D42) e renutridos (RN42). Os resultados do plexo PM, demonstraram que 100% dos neurônios Calb-ir, Calr-ir, ChAT-ir e NOS-ir, expressavam os receptores P2X2-ir e P2X7-ir nos três grupos. A densidade neuronal no PM, demonstrou um aumento de 20% a 97% dos neurônios receptores P2X2-7-ir, Calr-ir, ChAT-ir e NOS-ir e no PS foi de 29% a 75%, ambos D42 e recuperação no RN42. O perfil neuronal P2X7-ir, Calb-ir, Calr-ir e ChAT-ir do PM demonstrou diminuição de 28% a 40% e no PS os neurônios P2X2-7-ir, Calb-ir e ChAT-ir de 19% a 47% no D42. Concluí-se que, a desnutrição afeta os neurônios entéricos havendo recuperação na renutrição, podendo influenciar nas funções gastrintestinais. / The aim of the work was to analyze the distal colon myenteric (MN) and submucous (SN) neurons immunoreactive for P2X2-7 receptors, calbindin (Calb-ir), calretinin (Calr-ir), choline acetyltransferase (ChAT) and nitric oxide synthase (NOS) of the animals submitted to undernutrition and refeeding proteic. Distal colon was used from nourished (N42), undernourished (D42) and refeeding (RN42) rats. The results have shown 100% coexpression of the myenteric and submucous Calb-ir, Calr-ir, ChAt-ir e NOS-ir neurons with P2X2-7-ir receptors. The MN density have shown increase of the 20% and 97% of the P2X2-7-ir, Calr-ir, ChAT-ir e NOS-ir neurons of the D42 group, and the SN have been increased 29% a 75% in the D42 group. In the MN neuronal profile have shown decrease P2X7-ir, Calb-ir, Calr-ir and ChAT-ir neurons of the 28% to 40% and in the PS P2X2-7-ir, Calb-ir and ChAT-ir of the 19% a 47% neurons in the D42 group. I concluded that, the undernutrition affects the enteric neurons and there was recuperation in the refeeding, this can influence the gastrintestinal functions.

A malária permanece um sério problema de saúde em países subdesenvolvidos. O estágio sanguíneo da infecção é responsável por todos os sintomas associados com a malária. Recentemente, tem sido mostrado que receptores imunes inatos são capazes de detectar sinais de dano, tais como a adenosina trifosfato ATP. O receptor P2X7 detecta altas concentrações de ATP extracelular. Ao avaliarmos a parasitemia e os parâmetros clínicos da doença em camundongos C57BL/6 e P2X7-/-, observamos uma semelhança em ambos os grupos até o dia 7 p.i., mas após este período os camundongos P2X7-/- tiveram dificuldade de controlar a parasitemia e restaurar os parâmetros clínicos. O ineficiente controle da parasitemia durante o período agudo e crônico em camundongos P2X7-/- foi associado com a baixa produção de IFNγ. Além disso, o receptor P2X7 aumenta a expressão de T-bet em células Th1 e controla o número de células Tfh. Este estudo mostra que o equilíbrio mediado pelo receptor P2X7 entre os fatores de transcrição Bcl-6 e T-bet ajusta a imunidade celular e humoral na malária. / Malaria remains a serious healthcare problem in developing countries. The blood stage of infection is responsible for all symptoms associated with malaria. Recently, it has been shown that innate immune receptors are able to detect signals as adenosine triphosphate (ATP). P2X7 receptor detects high levels of extracellular ATP. Evaluating the parasitemia and clinical parameters in C57BL/6 (B6) and P2X7-/- mice, we observed a similarity in both groups to day 7 p.i., but after this period the P2X7-/- mice had difficulty in controlling the parasitemia and restoring the clinical parameters. The inefficient parasite control in acutely and chronically infected P2X7-/- mice was associated with low production of IFNγ. Furthermore, P2X7 receptor increases the expression of T-bet in Th1 cells and controls the Tfh cell number. This study provides a new insight into immunology by showing that the balance between T-bet and Bcl-6 transcriptional factors tunes the cellular and humoral immunity in malaria.

A malária permanece um sério problema de saúde em países subdesenvolvidos. O estágio sanguíneo da infecção é responsável por todos os sintomas associados com a malária. Recentemente, tem sido mostrado que receptores imunes inatos são capazes de detectar sinais de dano, tais como a adenosina trifosfato ATP. O receptor P2X7 detecta altas concentrações de ATP extracelular. Ao avaliarmos a parasitemia e os parâmetros clínicos da doença em camundongos C57BL/6 e P2X7-/-, observamos uma semelhança em ambos os grupos até o dia 7 p.i., mas após este período os camundongos P2X7-/- tiveram dificuldade de controlar a parasitemia e restaurar os parâmetros clínicos. O ineficiente controle da parasitemia durante o período agudo e crônico em camundongos P2X7-/- foi associado com a baixa produção de IFNγ. Além disso, o receptor P2X7 aumenta a expressão de T-bet em células Th1 e controla o número de células Tfh. Este estudo mostra que o equilíbrio mediado pelo receptor P2X7 entre os fatores de transcrição Bcl-6 e T-bet ajusta a imunidade celular e humoral na malária. / Malaria remains a serious healthcare problem in developing countries. The blood stage of infection is responsible for all symptoms associated with malaria. Recently, it has been shown that innate immune receptors are able to detect signals as adenosine triphosphate (ATP). P2X7 receptor detects high levels of extracellular ATP. Evaluating the parasitemia and clinical parameters in C57BL/6 (B6) and P2X7-/- mice, we observed a similarity in both groups to day 7 p.i., but after this period the P2X7-/- mice had difficulty in controlling the parasitemia and restoring the clinical parameters. The inefficient parasite control in acutely and chronically infected P2X7-/- mice was associated with low production of IFNγ. Furthermore, P2X7 receptor increases the expression of T-bet in Th1 cells and controls the Tfh cell number. This study provides a new insight into immunology by showing that the balance between T-bet and Bcl-6 transcriptional factors tunes the cellular and humoral immunity in malaria.