Os tecidos periodontais estão em confronto continuo com microorganismos capazes de disparar mecanismos da resposta imune inata, dando origem ao infiltrado inflamatório. Estudos recentes mostraram a importancia dos receptores do tipo Toll (TLRs) na fase inicial de reconhecimento de diferentes patogenos. A participação de receptores tipo Toll (TLRs) na resposta de neutrófilos e macrófagos frente a periodontopatógenos precisa ser determinada. Nesse estudo procuramos caracterizar o infiltrado inflamatório presente no peritônio de animais deficientes de TLR4-/-, avaliar a atividade fagocítica, bem como a produção de óxido nítrico (NO) e a atividade de mieloperoxidase (MPO) no curso da infecção por Aggregatibacter actinomycetemcomitans. A ausência de TLR4 não influenciou a quimiotaxia de neutrófilos e macrófagos para o local da infecção, a produção de óxido nítrico, a atividade de MPO e a viabilidade celular. No entanto, neutrófilos e macrófagos de animais TLR4-/- apresentaram menor atividade fagocítica quando comparado ao grupo controle (camundongos WT). Em relação a doença periodontal induzida experimentalmente com Aggregatibacter actinomycetemcomitans em camundongos deficientes de TLR4, os resultados mostraram que 100% dos animais deficientes de TLR4 sobreviveram a infecção durante o período de observação. Em relação a análise de perda óssea, os dados revelaram uma menor perda progressiva de osso alveolar na região dos molares de animais deficientes de TLR4. A ausência do receptor interferiu na disseminação da bactéria, uma vez que se observou um grande número de bacilos no linfonodo e baco dos animais que não expressaram TLR4, diferente do observado para os animais selvagens (WT). Os resultados indicam a importância da sinalização via TLR4 durante a resposta imune contra Aggregatibacter actinomycetemcomitans. / Aggregatibacter actinomycetemcomitans is an oral gram negative bacteria that contributes to periodontitis progression. Isolated antigens from A. actinomycetemcomitans could be activating innate immune cells through Toll-like receptors (TLRs), molecules that recognize structural components conserved among microorganisms. In this study, we evaluated the role of TLR4 in the recognition of Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Neutrophils and macrophage from TLR4 deficient mice and WT mice were collected and used for the subsequent assays. The phagocytosis of leukocytes against A. actinomycetemcomitans and the presence of apoptotic cells were determined by flow cytometry. The in vivo and in vitro production of NO and MPO was evaluated 24h after A. actinomycetemcomitans challenge. In addition, we examined the mechanisms that modulate the outcome of A. actinomycetemcomitans-induced periodontal disease in TLR4-/- mice. The results show that inflammatory cells influx in peritoneal cavity of TLR4-/- mice was similar to that observed into their littermate controls. The phagocytic activity was diminished by cells from TLR4-/- mice. In addition, we did not observe difference in NO and MPO production and the frequency of apoptotic cells between cells from TLR4-/- and WT mice. The results showed that TLR4-deficient mice developed less severe periodontitis after A. actinomycetemcomitans infection, characterized by significantly lower bone loss and inflammatory cell migration to periodontal tissues. Together, these data demonstrate the role TLR4 signals for neutrophils activation after A. actinomycetemcomitans infection and development of periodontal disease.

Os tecidos periodontais estão em confronto continuo com microorganismos capazes de disparar mecanismos da resposta imune inata, dando origem ao infiltrado inflamatório. Estudos recentes mostraram a importancia dos receptores do tipo Toll (TLRs) na fase inicial de reconhecimento de diferentes patogenos. A participação de receptores tipo Toll (TLRs) na resposta de neutrófilos e macrófagos frente a periodontopatógenos precisa ser determinada. Nesse estudo procuramos caracterizar o infiltrado inflamatório presente no peritônio de animais deficientes de TLR4-/-, avaliar a atividade fagocítica, bem como a produção de óxido nítrico (NO) e a atividade de mieloperoxidase (MPO) no curso da infecção por Aggregatibacter actinomycetemcomitans. A ausência de TLR4 não influenciou a quimiotaxia de neutrófilos e macrófagos para o local da infecção, a produção de óxido nítrico, a atividade de MPO e a viabilidade celular. No entanto, neutrófilos e macrófagos de animais TLR4-/- apresentaram menor atividade fagocítica quando comparado ao grupo controle (camundongos WT). Em relação a doença periodontal induzida experimentalmente com Aggregatibacter actinomycetemcomitans em camundongos deficientes de TLR4, os resultados mostraram que 100% dos animais deficientes de TLR4 sobreviveram a infecção durante o período de observação. Em relação a análise de perda óssea, os dados revelaram uma menor perda progressiva de osso alveolar na região dos molares de animais deficientes de TLR4. A ausência do receptor interferiu na disseminação da bactéria, uma vez que se observou um grande número de bacilos no linfonodo e baco dos animais que não expressaram TLR4, diferente do observado para os animais selvagens (WT). Os resultados indicam a importância da sinalização via TLR4 durante a resposta imune contra Aggregatibacter actinomycetemcomitans. / Aggregatibacter actinomycetemcomitans is an oral gram negative bacteria that contributes to periodontitis progression. Isolated antigens from A. actinomycetemcomitans could be activating innate immune cells through Toll-like receptors (TLRs), molecules that recognize structural components conserved among microorganisms. In this study, we evaluated the role of TLR4 in the recognition of Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Neutrophils and macrophage from TLR4 deficient mice and WT mice were collected and used for the subsequent assays. The phagocytosis of leukocytes against A. actinomycetemcomitans and the presence of apoptotic cells were determined by flow cytometry. The in vivo and in vitro production of NO and MPO was evaluated 24h after A. actinomycetemcomitans challenge. In addition, we examined the mechanisms that modulate the outcome of A. actinomycetemcomitans-induced periodontal disease in TLR4-/- mice. The results show that inflammatory cells influx in peritoneal cavity of TLR4-/- mice was similar to that observed into their littermate controls. The phagocytic activity was diminished by cells from TLR4-/- mice. In addition, we did not observe difference in NO and MPO production and the frequency of apoptotic cells between cells from TLR4-/- and WT mice. The results showed that TLR4-deficient mice developed less severe periodontitis after A. actinomycetemcomitans infection, characterized by significantly lower bone loss and inflammatory cell migration to periodontal tissues. Together, these data demonstrate the role TLR4 signals for neutrophils activation after A. actinomycetemcomitans infection and development of periodontal disease.

Células apresentadoras de antígeno (APCs) controlam as respostas de linfócitos T por múltiplos mecanismos, que incluem a expressão de moléculas co-estimuladoras, a produção de citocinas e outros mediadores. Estes mecanismos exercem influência não só na proliferação, diferenciação e polarização dos linfócitos T, mas também interferem na sobrevivência destas células. No presente trabalho, foi demonstrado que fator(es) solúvel(eis) produzido(s) por APCs ativadas via receptores do tipo Toll (TLRs) suprimem a morte induzida por ativação (AICD) de linfócitos T. Este efeito foi observado em APCs não estimuladas, porém foi significativamente maior após estimulação das APCs com lipopolissacarídeo (LPS). Através do uso de diferentes camundongos nocautes, foi mostrado que a produção do fator protetor induzida por LPS é dependente da via de TLR4/MyD88 e independente de TLR2 e CD14. Este fator foi identificado como prostaglandina E2 (PGE2) e foi demonstrado que os sobrenadantes derivados de APC e a PGE2 sintética bloqueiam a expressão de CD95L em linfócitos T estimulados via TCR/CD3. A inibição da expressão de CD95L reduz tanto a AICD como a morte de macrófagos, alvos do ataque citotóxico dos linfócitos T ativados. Foi demonstrado também que, ao invés de bloquear a via do CD95, a PGE2 potencializa a morte induzida por anticorpos anti-CD95 agonistas. Os receptores de PGE2, EP2 e EP4, parecem ser os responsáveis por mediar os efeitos supressores da PGE2 na AICD, já que a estimulação farmacológica destes receptores mimetiza o efeito protetor da PGE2 e seus respectivos antagonistas interferem com a proteção conferida pelos sobrenadantes de APCs e pela PGE2 sintética. A ativação do EP2 e do EP4 age sinergicamente na ativação das vias dependentes da PKA e de EPAC, que contribuem para a inibição da AICD. Por fim, a ativação dos principais fatores de transcrição envolvidos com a expressão de CD95L (NFAT, AP-1 e NF-kB) não é bloqueada por PGE2. Por outro lado, PGE2 induziu a expressão de ICER, um repressor transcripcional, através da ativação de CREB. Em conjunto, estes resultados indicam que as APCs podem modular os níveis de expressão de CD95L através da secreção de PGE2 em resposta ao LPS, através de uma via dependente de TLR4 e MyD88, com conseqüências tanto para a morte de linfócitos T quanto para a sua própria sobrevivência. / Antigen-presenting cells (APCs) control T-cell responses by multiple mechanisms, including the expression of co-stimulatory molecules and the production of cytokines and other mediators that control T-cell proliferation, survival and differentiation. In this present work, it was demonstrated that soluble factor(s) produced by Toll-like receptor (TLR)-activated APCs suppress activation-induced cell death (AICD). This effect was observed in non-stimulated APCs, but it was significantly increased after lipopolysaccharide (LPS) treatment. Using different KO mice, it was found that the LPS-induced protective factor is dependent on TLR4/MyD88 and independent of TLR2 and CD14. The protective factor was identified as prostaglandin E2 (PGE2) and it was shown that both APC-derived supernatants and PGE2 prevented CD95L upregulation in T cells in response to TCR/CD3 stimulation, thereby avoiding both AICD and activated T cell killing of target macrophages. It was also demonstrated that instead of blocking CD95 pathway, PGE2 enhanced T cell death induced by agonistic anti-CD95 antibodies. The PGE2 receptors, EP2 and EP4, appear to be involved in AICD suppression since pharmacological stimulation of these receptors mimics the protective effect on T cells and their respective antagonists interfere with the protection induced by either APCs derived or synthetic PGE2. The engagement of EP2 and EP4 synergistically activates protein kinase A (PKA) and exchange protein directly activated by cAMP pathways to prevent AICD. Finally, the activation of the main transcription factors involved in CD95L expression (NFAT, AP-1 and NF-kB) is not avoided by PGE2. On the other hand, PGE2 induces the expression of ICER, a transcriptional repressor of CD95L, through CREB activation. Taken together, these results indicate that APCs can regulate T-cell levels of CD95L by releasing PGE2 in response to LPS through a TLR4/MyD88-dependent pathway, with consequences for both T cell and their own survival.

Células apresentadoras de antígeno (APCs) controlam as respostas de linfócitos T por múltiplos mecanismos, que incluem a expressão de moléculas co-estimuladoras, a produção de citocinas e outros mediadores. Estes mecanismos exercem influência não só na proliferação, diferenciação e polarização dos linfócitos T, mas também interferem na sobrevivência destas células. No presente trabalho, foi demonstrado que fator(es) solúvel(eis) produzido(s) por APCs ativadas via receptores do tipo Toll (TLRs) suprimem a morte induzida por ativação (AICD) de linfócitos T. Este efeito foi observado em APCs não estimuladas, porém foi significativamente maior após estimulação das APCs com lipopolissacarídeo (LPS). Através do uso de diferentes camundongos nocautes, foi mostrado que a produção do fator protetor induzida por LPS é dependente da via de TLR4/MyD88 e independente de TLR2 e CD14. Este fator foi identificado como prostaglandina E2 (PGE2) e foi demonstrado que os sobrenadantes derivados de APC e a PGE2 sintética bloqueiam a expressão de CD95L em linfócitos T estimulados via TCR/CD3. A inibição da expressão de CD95L reduz tanto a AICD como a morte de macrófagos, alvos do ataque citotóxico dos linfócitos T ativados. Foi demonstrado também que, ao invés de bloquear a via do CD95, a PGE2 potencializa a morte induzida por anticorpos anti-CD95 agonistas. Os receptores de PGE2, EP2 e EP4, parecem ser os responsáveis por mediar os efeitos supressores da PGE2 na AICD, já que a estimulação farmacológica destes receptores mimetiza o efeito protetor da PGE2 e seus respectivos antagonistas interferem com a proteção conferida pelos sobrenadantes de APCs e pela PGE2 sintética. A ativação do EP2 e do EP4 age sinergicamente na ativação das vias dependentes da PKA e de EPAC, que contribuem para a inibição da AICD. Por fim, a ativação dos principais fatores de transcrição envolvidos com a expressão de CD95L (NFAT, AP-1 e NF-kB) não é bloqueada por PGE2. Por outro lado, PGE2 induziu a expressão de ICER, um repressor transcripcional, através da ativação de CREB. Em conjunto, estes resultados indicam que as APCs podem modular os níveis de expressão de CD95L através da secreção de PGE2 em resposta ao LPS, através de uma via dependente de TLR4 e MyD88, com conseqüências tanto para a morte de linfócitos T quanto para a sua própria sobrevivência. / Antigen-presenting cells (APCs) control T-cell responses by multiple mechanisms, including the expression of co-stimulatory molecules and the production of cytokines and other mediators that control T-cell proliferation, survival and differentiation. In this present work, it was demonstrated that soluble factor(s) produced by Toll-like receptor (TLR)-activated APCs suppress activation-induced cell death (AICD). This effect was observed in non-stimulated APCs, but it was significantly increased after lipopolysaccharide (LPS) treatment. Using different KO mice, it was found that the LPS-induced protective factor is dependent on TLR4/MyD88 and independent of TLR2 and CD14. The protective factor was identified as prostaglandin E2 (PGE2) and it was shown that both APC-derived supernatants and PGE2 prevented CD95L upregulation in T cells in response to TCR/CD3 stimulation, thereby avoiding both AICD and activated T cell killing of target macrophages. It was also demonstrated that instead of blocking CD95 pathway, PGE2 enhanced T cell death induced by agonistic anti-CD95 antibodies. The PGE2 receptors, EP2 and EP4, appear to be involved in AICD suppression since pharmacological stimulation of these receptors mimics the protective effect on T cells and their respective antagonists interfere with the protection induced by either APCs derived or synthetic PGE2. The engagement of EP2 and EP4 synergistically activates protein kinase A (PKA) and exchange protein directly activated by cAMP pathways to prevent AICD. Finally, the activation of the main transcription factors involved in CD95L expression (NFAT, AP-1 and NF-kB) is not avoided by PGE2. On the other hand, PGE2 induces the expression of ICER, a transcriptional repressor of CD95L, through CREB activation. Taken together, these results indicate that APCs can regulate T-cell levels of CD95L by releasing PGE2 in response to LPS through a TLR4/MyD88-dependent pathway, with consequences for both T cell and their own survival.