Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-09-04T18:17:28Z No. of bitstreams: 1 Wendell Vilas Boas Santos Metabolismo da arginina e moléculas....pdf: 3424976 bytes, checksum: 754d4fef738c69d02fff1ba7595f9dfc (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-04T18:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wendell Vilas Boas Santos Metabolismo da arginina e moléculas....pdf: 3424976 bytes, checksum: 754d4fef738c69d02fff1ba7595f9dfc (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / A anemia falciforme (AF) é uma doença genética com prevalência mundial elevada, sendo considerada uma doença multisistêmica, uma vez que é caracterizada por manifestações clínicas agudas e crônicas e pelo comprometimento progressivo de órgãos e sistemas. A AF é caracterizada por uma disfunção endotelial acentuada que pode ser decorrente de vários fatores. Os distúrbios no metabolismo da arginina estão relacionados ao estado inflamatório crônico apresentado pelos pacientes com AF e a homocysteína (Hcy) pode também estar relacionada, cujo aumento plasmático está associado a ativação endotelial e o estado inflamatório em diferentes patologias. Estão inclusos nesta tese o conjunto de três manuscritos com o objetivo de investigar moléculas associadas à ativação endotelial em pacientes com AF, com ênfase para as moléculas envolvidas no metabolismo do óxido nítrico (NO), como a arginase; Hcy, citocinas Th17, moléculas de adesão solúveis (sVCAM-1 e sICAM-1) e marcadores hemolíticos. Foram estudados indivíduos com AF em estado estávelNossos resultados mostraram que a arginase plasmática e a citocina IL-17 estão elevada em pacientes com AF. Além disso, a citocina TGF-beta está positivamente associada a arginase nos mesmos pacientes. A Hcy foi associada com a ativação endotelial, uma vez que a Hcy esteve correlacionada positivamente com sVCAM e as citocinas IL-17 e TGF-beta. Os níveis diminuídos da citocina IL-18 foram relacionados a ocorrência de seqüestro esplênico. O papel de novos marcadores de inflamação vascular pode ajudar no entendimento da complexidade da fisiopatologia da AF, principalmente o relacionado ao metabolismo da arginina e NO, moléculas cruciais na manutenção vascular. Nossos dados mostram alvos importantes, como a arginase, Hcy e a IL17, que podem ser explorados como fatores adicionais na inflamação, ativação endotelial e vaso-oclusão na AF. / Sickle-cell disease is one of the most common severe monogenic disorders worldwide. It is consider a multisystem disease, associated with episodes of acute illness and progressive organ damage. Sickle Cell Anemia (SCA) is characterized by a marked endothelial dysfunction, owing to many factors. Dysregulated arginine metabolism can be related to the inflammatory chronic state presented by patients and homocysteine (Hcy) can be also related to inflammatory state, once its increase serum levels can enhance the endothelial activation and inflammation state in several pathologies. It was included in this thesis a set of three manuscripts that aim to investigate molecules implicated in the endothelial activation in SCA patients, emphasizing molecules involved on Nitric Oxide (NO) metabolism, such as arginase, Hcy, Th17, cytokines, soluble adhesion molecules (sVCAM-1 e sICAM-1) and hemolytic markers. We studied sickle cell anemia patients in stead state. Our results showed a rising arginase levels and IL-17 cytokine in the SCA patients. Moreover, the cytokine TGF-beta is associated with higher arginase levels in the same sickle cell patients. The Hcy was related to endothelial activation, since the Hcy was positively associated with sVCAM, IL-17 and TGF-beta. Patients who had a splenic sequestration event had low IL-18 levels. The role of novel inflammation markers can help to understand the complexity of pathofisiology in the SCA, mainly related to arginine and NO metabolism that is essential to vascular maintenance. Our data show important targets, such as arginase, Hcy and IL-17, that can be explored as an additional risk factor to endothelial inflammation and activation and vaso-occlusion in SCD.

Experiências vivenciadas durante o período pré-natal são determinantes para a saúde do feto. A ocorrência de infecções maternas e a consequente ativação do sistema imune da mãe ocasionam uma série de alterações estruturais e funcionais no cérebro da prole, podendo predispor o indivíduo a transtornos psiquiátricos na vida pós-natal, como esquizofrenia e autismo. No entanto, estudos que investigam as alterações imunes na prole ainda são escassos na literatura. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar, na prole, o impacto da ativação imune materna sobre a atividade imune periférica, a resposta imune-inflamatória no sistema nervoso central (SNC), e sobre o desenvolvimento da encefalomielite autoimune experimental (EAE), o modelo murino de Esclerose Múltipla. Camundongos fêmeas prenhes receberam uma administração de salina ou lipopolissacarídeo (LPS) ao final da gestação (dia gestacional 17) e, quando adulta, a prole foi submetida a 3 experimentos principais, analisando: (1) produção de citocinas, atividade de células da periferia e desenvolvimento da hipersensibilidade do tipo tardia; (2) produção de mediadores inflamatórios por células residentes do SNC e; (3) desenvolvimento dos sintomas clínicos e da resposta imune no decorrer da EAE. Nossos resultados mostraram que a ativação imune materna provocou na prole alterações imunes periféricas, como aumento da produção de Interleucina(IL)- 12 e exacerbação da resposta de hipersensibilidade do tipo tardia; potencialização da produção das citocinas IL-1β e IL-6 em cultura primária de células residentes do SNC e; piora na severidade dos sintomas clínicos causados pela EAE, que coincide com aumento do infiltrado de linfócitos e macrófagos no SNC e ativação imuneinflamatória das células da glia. Tomados em seu conjunto, os dados do presente trabalho sugerem que condições inflamatórias durante a gestação, particularmente durante o final da gestação, podem predispor o feto a distúrbios autoimunes e neurodegenerativos na vida adulta. / Prenatal period experiences are crucial for the fetal health. The occurrence of maternal infections and subsequent maternal immune system activation cause a number of structural and functional changes in the brain of the offspring that may predispose individuals to psychiatric disorders in post-natal life, such as schizophrenia and autism. However, studies investigating offspring´s immune alterations are still scarce in the literature. The aim of this study was to evaluate, in mice offspring taken from LPS-treated dams, the impact of maternal immune activation on peripheral immune cell activity, central nervous system (CNS) inflammatory response, and development of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), the murine model of multiple sclerosis. Pregnant female mice received a dose of either saline or lipopolysaccharide (LPS) during late gestation (gestational day 17), and offspring were used in three experiments to analyze: (1) cytokine production and activity by peripheral immune cells and development of delayed type hypersensitivity, (2) production of inflammatory mediators by resident CNS cells and, (3) development of clinical symptoms and immune response during the course of EAE. Our results showed that maternal immune activation resulted in immune alterations in the offspring, such as increased peripheral production of interleukin (IL) -12 and exacerbated response of delayedtype hypersensitivity; enhancement of IL-1β and IL-6 productions in primary CNS resident cells culture and; increased severity of EAE clinical symptoms, which is positively correlated with the increased lymphocytes and macrophages infiltration within the CNS and also with the immune-inflammatory activation of glial cells. Taken together, the data from this study suggest that inflammatory conditions during pregnancy, especially during the late pregnancy, may predispose the fetus to autoimmune and neurodegenerative disorders in adulthood.

Experiências vivenciadas durante o período pré-natal são determinantes para a saúde do feto. A ocorrência de infecções maternas e a consequente ativação do sistema imune da mãe ocasionam uma série de alterações estruturais e funcionais no cérebro da prole, podendo predispor o indivíduo a transtornos psiquiátricos na vida pós-natal, como esquizofrenia e autismo. No entanto, estudos que investigam as alterações imunes na prole ainda são escassos na literatura. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar, na prole, o impacto da ativação imune materna sobre a atividade imune periférica, a resposta imune-inflamatória no sistema nervoso central (SNC), e sobre o desenvolvimento da encefalomielite autoimune experimental (EAE), o modelo murino de Esclerose Múltipla. Camundongos fêmeas prenhes receberam uma administração de salina ou lipopolissacarídeo (LPS) ao final da gestação (dia gestacional 17) e, quando adulta, a prole foi submetida a 3 experimentos principais, analisando: (1) produção de citocinas, atividade de células da periferia e desenvolvimento da hipersensibilidade do tipo tardia; (2) produção de mediadores inflamatórios por células residentes do SNC e; (3) desenvolvimento dos sintomas clínicos e da resposta imune no decorrer da EAE. Nossos resultados mostraram que a ativação imune materna provocou na prole alterações imunes periféricas, como aumento da produção de Interleucina(IL)- 12 e exacerbação da resposta de hipersensibilidade do tipo tardia; potencialização da produção das citocinas IL-1β e IL-6 em cultura primária de células residentes do SNC e; piora na severidade dos sintomas clínicos causados pela EAE, que coincide com aumento do infiltrado de linfócitos e macrófagos no SNC e ativação imuneinflamatória das células da glia. Tomados em seu conjunto, os dados do presente trabalho sugerem que condições inflamatórias durante a gestação, particularmente durante o final da gestação, podem predispor o feto a distúrbios autoimunes e neurodegenerativos na vida adulta. / Prenatal period experiences are crucial for the fetal health. The occurrence of maternal infections and subsequent maternal immune system activation cause a number of structural and functional changes in the brain of the offspring that may predispose individuals to psychiatric disorders in post-natal life, such as schizophrenia and autism. However, studies investigating offspring´s immune alterations are still scarce in the literature. The aim of this study was to evaluate, in mice offspring taken from LPS-treated dams, the impact of maternal immune activation on peripheral immune cell activity, central nervous system (CNS) inflammatory response, and development of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), the murine model of multiple sclerosis. Pregnant female mice received a dose of either saline or lipopolysaccharide (LPS) during late gestation (gestational day 17), and offspring were used in three experiments to analyze: (1) cytokine production and activity by peripheral immune cells and development of delayed type hypersensitivity, (2) production of inflammatory mediators by resident CNS cells and, (3) development of clinical symptoms and immune response during the course of EAE. Our results showed that maternal immune activation resulted in immune alterations in the offspring, such as increased peripheral production of interleukin (IL) -12 and exacerbated response of delayedtype hypersensitivity; enhancement of IL-1β and IL-6 productions in primary CNS resident cells culture and; increased severity of EAE clinical symptoms, which is positively correlated with the increased lymphocytes and macrophages infiltration within the CNS and also with the immune-inflammatory activation of glial cells. Taken together, the data from this study suggest that inflammatory conditions during pregnancy, especially during the late pregnancy, may predispose the fetus to autoimmune and neurodegenerative disorders in adulthood.