Cytokines are soluble signalling mediators within the immune system, and have been shown to be of importance in the development of type 1 diabetes (T1D). This thesis studied the production of cytokines in experimental models of T1D and during transplantation of insulin-producing islets of Langerhans. We have demonstrated that the transcriptional TNFα-inhibitor MDL 201,449A, previously shown to reduce immune-mediated diabetes induced in mice by multiple low doses of streptozotocin, was not TNFα-specific, but also inhibited IFNγ and IL-10 in spleen cells. Furthermore, when the inhibitor was removed from in vitro cultures, a rebound phenomenon of increased cytokine secretion occurred. The thesis also investigated whether plastic adhesion, a method generally employed to deplete macrophages, influenced cytokine production in spleen cells. We observed that plastic adhesion increased TNFα, IFNγ and IL-10 release, and decreased IL-4 secretion. Plastic adhesion depleted only ~30% of the macrophages, but as much as ~60% of the regulatory T cells. Thirdly, we found that “control” treatments for islet transplantations, i.e. syngeneic and sham transplantations, exerted a clear effect on cytokine production from spleen cells, possibly due to a decrease in regulatory T cells that may be caused by the surgery and/or anaesthesia. Moreover, spleen cells from mice exposed to surgery exhibited a decreased proliferative capacity to concanavalin A stimulation. We also perceived a marked difference in cytokine response depending on the mouse strain used in the experiments. Finally, we aimed to elucidate if, besides autoimmune activities, also high glucose- and free fatty acid concentrations as seen in diabetes could cause changes in cytokine production. We observed that spleen cells cultured in varying glucose concentrations had different cytokine production profiles. The free fatty acid palmitate might also influence cytokine release, but this effect was obscured by the cytokine-suppressive action of the ethanol used to dissolve the palmitate.

[Truncated abstract] The pro-inflammatory cytokine tumour necrosis factor (TNF) has a critical role in skeletal muscle atrophy. The catabolic effect of TNF is partially due to abrogation of the anabolic insulin-like growth factor 1 (IGF-1) signalling pathway. However, the precise signalling events that lead to the loss of myofibrillar protein following activation of TNF receptor are unknown. The over arching aim of the study is to determine the mechanisms of by which TNF induces atrophy in differentiated muscles cells. To achieve this aim a series of experiments were performed to: 1) investigate the molecular events that lead to TNF mediated myofibre atrophy, 2) determine to what extent c-Jun N-terminal Kinase (JNK) signalling plays a part in TNF induced myotube atrophy, and in TNF-mediated inhibition of IGF-1 induced hypertrophy, and 3) use inhibitors of JNK to block the catabolic effects of TNF. 1) To investigate the molecular events that lead to TNF mediated myofibre atrophy, the experiments were conducted using C2C12 mouse myotube cultures and primary myotube cultures derived from FVB mice, and transgenic mice which over-express Class 2 IGF-1 Ea in skeletal muscles (IGF:C2). The treatment of mature C2C12 and FVB primary myotubes (respectively at 7 and 4 days after fusion medium) with 10 ng/mL of TNF for 3 days resulted in statistically significant myotube atrophy (decreased mean width). The observed TNF-mediated atrophy has not previously been demonstrated in tissue cultured myotubes. In contrast, addition of IGF-1 (20 ng/ml) to 7 day C2C12 myotubes for 3 days resulted in significant hypertrophy. ... The most suitable inhibitor was TAT-TIJIP and was thus used in subsequent studies. Inhibition of JNK activity by TAT-TIJIP was confirmed indirectly by detecting nuclear translocation of c- Jun, which is a downstream target of phosphorylated JNK. Immunohistochemical analyses showed nuclear localisation and phosphorylation of c-Jun in TNF treated myotubes. Nuclear localisation and phosphorylation of c-Jun was not observed in cultures pre-treated with TAT-TIJIP before TNF treatment, nor in the untreated control myotubes. 3) The use of JNK inhibitors to block the catabolic effects of TNF was tested using C2C12 and primary myotube cultures. Pre-treatment of C2C12 and primary FVB myotubes with the JNK inhibitor TAT-TIJIP, 30 min before TNF administration (for 3 days) prevented myotube atrophy. The mean width of myotubes pre-treated with TATTIJIP prior to TNF treatment closely resembled that of the control myotubes. Administration of TNF in combination with TAT-TIJIP for 3 days to C2C12 myotubes prevented myotube atrophy and unexpectedly resulted in hypertrophy when compared to the mean widths of untreated and TAT-TIJIP treated myotubes. This trend was also demonstrated in the FVB primary cultures. These combined results strongly support the role of JNK in TNF-mediated atrophy. Preliminary studies were carried out in vivo using the mdx mouse model of muscular dystrophy, TAT-TIJIP was administered via intraperitoneal injection to the mice for 3 days at a dose of 10 mg/ml, however the results form this study are inconclusive. These novel observations are of considerable interest to the field of muscle wasting because they demonstrate for the first time TNF-mediated myotube atrophy, the role of JNK in situations of TNF induced muscle atrophy, and explore the use of JNK inhibitors to prevent muscle atrophy.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2007. / Härtill 5 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2007. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 161-184).

Dans cette étude, l'aptitude de trois extraits de Gui fermentés (VAF) issus de trois arbres hôtes, à induire ou moduler la sécrétion de cytokines, telles que l'IL-1β, l'IL-6 et le TNF-α, a été explorée à l'aide de deux modèles de macrophages murins. Des traitements prolongés par des concentrations cytotoxiques, mais non sub-cytotoxiques, de VAFs induisent la sécrétion d'IL-1β. Dans ces conditions, les concentrations sub-cytotoxiques de VAFs amplifient les sécrétions d'IL-1β induite après stimulations par le LPS puis l'ATP, ou par l'imiquimod. Par ailleurs, appliqués brièvement et à concentrations sub-cytotoxiques, les VAFs accélèrent la sécrétion d'IL-1β induite après stimulations par le LPS puis l'ATP. / In this study, the ability of fermented extracts from mistletoe grown on three host trees to induce or modulate the secretion of pro-inflammatory cytokines, like IL-1β, IL-6 and TNF-α has been explored. Applied for long times, cytotoxic, but not sub-cytotoxic concentrations of fermented mistletoe extracts induce the secretion of IL-1β. In these conditions sub-cytotoxic concentrations increase the IL-1β secretions induced either by LPS and ATP, or by imiquimod. When applied briefy at sub-cytotoxic concentrations, fermented mistletoe extracts can accelerate the secretion of IL-1β induced by LPS and ATP.

A lesão por isquemia-reperfusão (I/R) é o mecanismo fisiopatológico central no desenvolvimento da insuficiência hepática pós-operatória. Diversas estratégias para minimizar suas consequências estão sendo desenvolvidas, mas ainda sem resultados satisfatórios. Recentemente o pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR), método em que ciclos breves de I/R aplicados em um órgão ou membro é capaz de atenuar os resultados da I/R em um órgão distante, vem sendo utilizado, em modelos experimentais, com resultados promissores. No entanto seu mecanismo de ação ainda não foi esclarecido. Um dos mecanismos propostos é a modulação na expressão das citocinas sintetizadas durante a resposta inflamatória que acompanha o processo de I/R. Foram utilizados 36 ratos (Rattus norvegicus), machos, com peso entre 250 e 280 g, divididos em três grupos: Grupo Sham, cirurgia simulada; Grupo IR, isquemia de 70% do fígado por 45 minutos e reperfusão; e Grupo PCIR, pré-condicionamento isquêmico remoto do fígado através de seis ciclos de isquemia-reperfusão da pata do animal, com quatro minutos de isquemia e quatro minutos de reperfusão em cada ciclo, seguido de isquemia hepática semelhante ao do Grupo IR. Terminado os procedimentos cirúrgicos, metade dos animais foi morta decorridos 60 minutos de reperfusão, e a outra metade após 180 minutos. Foi coletado tecido hepático do lobo submetido à isquemia, para estudo histopatológico, utilizando o índice de injúria hepática modificado; e sangue, para dosagem plasmática de TNF-&#945;, IL-6, IL-10 e ALT. A análise histopatológica mostrou que a necrose celular foi significativamente reduzida no Grupo PCIR quando comparado com Grupo IR (p <0,0001). As transaminases mostraram o mesmo padrão com redução significativa dos seus valores no Grupo PCIR quando comparados com o Grupo I-R (p <0,0001). A dosagem das interleucinas mostrou redução significativa na expressão da IL-6 no Grupo PCIR quando comparado com o Grupo IR (p<0,001). Houve aumento da expressão de IL-10 nos grupo PCIR, porém não atingiu significância estatística. Não foi identificada diferença na dosagem de TNF-&#945; nos grupos estudados. O PCI-R foi eficaz na redução na necrose celular resultante da lesão por I-R nos grupos estudados. A redução na síntese de IL-6 segue o padrão observado em outros estudos. / Ischemia/Reperfusion (I/R) injury is an important pathophysiological mechanism in the postoperative liver failure. Different strategies to minimize the I/R liver injury have been developed during the last decades but the results had been disappointing. Recently, the remote ischemic preconditioning (RIPC), a method that involves a brief ischemic episode on an organ or tissue that subsequently affords protection to a remote organ or tissue, have been use in various experimental models with promising results. The precise pathway activated by the RIPC isnt clear, but cytokine release modulation has been proposed as a candidate mechanism. Thirty-six male rats (Rattus norvegicus) were divided in 3 groups: Sham; I/R injury, a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion; and RIPC, 6 cycles of 4 minutes of ischemia and 4 minutes of reperfusion of the right hindlimb followed by a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion. Liver tissue in the affected lobe and blood samples were collected after 60 minutes and 180 minutes of reperfusion for histopathological study of liver I/R, plasma cytokines (TNF-&#945;, IL-6 and IL-10) and liver aminotransferases measurement (ALT). The histopathological study demonstrated a significant lesser degree of liver necrosis in the RIPC group (p <0,001). The aminotransferases levels followed the same pattern, with significant lower levels in the RIPC group (p <0,001). The cytokines assessment showed a reduction in the expression of IL-6 in the RIPC when compared with the I/R group (p <0,01). Interleukin-10 levels were higher in the RIPC group, but the difference wasnt significant. The TNF-&#945; measurement didnt show any difference in the groups. The RIPC model presented consistently reduced the I/R injury to the liver and the IL-6 expression was similar to the reported in other studies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-19Bitstream added on 2014-06-13T21:05:33Z : No. of bitstreams: 1 rivasgutierrez_jc_dr_arafo.pdf: 816322 bytes, checksum: ec255883d6c0c6ef8ebbe4d64cd79b98 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Os macrófagos constituem uma população celular do sistema imune. Estas células podem ser ativadas por uma variedade de estímulos e suas principais funções incluem a fagocitose de partículas estranhas, apresentação de antígenos, produção de citocinas e compostos intermediários do nitrogênio (NO) e do oxigênio (H202). Os cimentos endodônticos são capazes de promover uma estimulação do sistema imune. Neste estudo, foram analisados os níveis de quantificação das citocinas, além do mediador óxido nítrico, como uma medida de estimulação de macrófagos peritoneais de camundongos. Através de análise estatística dos dados, foram observados os níveis de citotoxicidade dos macrófagos de camundongos estimulados pelos diferentes cimentos endodônticos, meio RPMI-1640 (grupo controle -) e LPS (grupo controle +). Os diferentes cimentos testados apresentaram concentrações com diferentes citotoxicidades: Sealapex 35ug/ml, Polímero de Mamona 8,75 ug/ml, do Epiphany 17,5 ug/ml, do Epiphany + Primer 17,5 ug/ml, do Primer 35 ug/ml, do EndoRez 17,5 ug/ml e do AH Plus 70 ug/ml. Após a adequação das concentrações viáveis dos cimentos testados conclui-se que o material que mais estimulou a liberação de NO foi Primer, seguido do Endorez, AH Plus, Ephiphany, Sealapex, Epiphany + Primer. O Polímero de Mamona foi o que estimulou a uma menor produção de NO. Em relação à produção de TNF-alfa o material que estimulou maior produção foi o Primer, seguido de Epiphany, AH Plus, Epiphany + Primer, Sealapex e Polímero de Mamona. O EndoRez não foi capaz de estimular a produção de TNF-alfa. Nenhum dos cimentos testados induziu à liberação de IFN-y, sugerindo que outro mediadores tais como IL-1 e IL-12 possam estar envolvidos na liberação de NO observada no presente estudo. / It was evaluated the citotoxicity of the sealers, Sealapex, Polímero de Mamona, Epiphany, EndoRez and AH Plus in relation to the release of Nitric Oxide, Tumor Necrotic Factor-Alpha and Interferon Gamma in murine cells culture. After the ideal concentration was found, according to MTT test, it was conduded that the sealers with higher release were Polímero de Mamona, EndoRez, Epiphany + Primer, Epiphany, Primer do Epiphany = Sealapex and AH Plus. All sealers reached lower levels of citotoxicity than control.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-17Bitstream added on 2014-06-13T20:29:53Z : No. of bitstreams: 1 dalmagro_p_me_araca.pdf: 405350 bytes, checksum: 6e68960f50834d47030b502e88fb55c8 (MD5) / Endotoxemia é distúrbio sistêmico que se origina da resposta do hospedeiro a um componente da membrana celular das bactérias Gram- negativas. Esta resposta se dá através da exposição dos receptores celulares TLR-4 e TLR-2 ao LPS. Os objetivos deste estudo foram investigar as alterações na expressão gênica da exposição ao LPS em leucócitos de equinos utilizando a técnica de microarray, avaliar a eficiência do modelo ex vivo para os estudos envolvendo a endotoxemia pela mesma técnica, avaliar a expressão global de genes em vias envolvidas, identificar componentes da cascata metabólica com potenciais para novas terapias, e fornecer subsídio para futuros estudos. Amostras de sangue total (15mL) de cavalos saudáveis (n=6) foram incubadas durante 4 horas a 37°C com 5% de CO2 na presença (1 ou 10 ng/mL) ou ausência de LPS (0 ng/mL). Alíquotas de 500µL de sangue foram coletadas nos momentos 0, 2 e 4 horas após o estímulo do LPS. O RNA, extraído das mostras, foi utilizado para a transcrição do cDNA. A hibridização do cDNA marcado com Cy-3 foi realizada em lâminas 4x44K v2 de humanos contendo sequências homólogas com a espécie equina para os genes de interesse. Após a leitura das lâminas, com filtro para genes 30x mais ou menos expressos, verificou-se um aumento da expressão do TLR-2 na concentração de 10 ng LPS/mL no momento 4 em relação ao momento 2. Este resultado sugere que, embora o receptor TLR-4 seja o principal receptor no reconhecimento do LPS, o receptor TLR-2 também tem um papel no reconhecimento destas moléculas / Endotoxemia is systemic disturbance that origins from the host response to a component of the cellular membrane of Gram-negative bacterias. This response occurs through exposure of cellular receptors TLR-4 and TLR-2 to LPS. The objectives of this study were to investigate changes in gene expression of exposure to LPS in horses leukocytes using the microarray technique, to evaluate the efficiency of the ex vivo model for studies of endotoxemia by the same technique, to evaluate the global expression of genes in the metabolic pathways involved, identify components of the metabolic cascade with potential for new therapies, and provide allowance for future studies. Whole blood samples (15mL) of healthy horses (n=6) were incubated for 4 hours at 37°C with 5% of CO2 in the presence (1 or 10 ng/ml) or absence of LPS (0 ng/ml). Aliquots of 500μL of blood were collected at 0,2 and 4 hours after LPS stimulation. The RNAs, extracted from the samples, were used for the transcription of the cDNAs. Hybridization of labeled cDNAs with Cy-3 were performed in 4x44K v2 slides containing human sequences homologous to the equine species for the genes of interest. After the reading of the slides with filter for genes 30x up regulation or down regulation expression, it was observed an increased expression of the TLR-2 concentration of 10 ng LPS/mL at time 4 compared to time 2. This result suggests that, although the TLR-4 receptor is the main LPS recognition receptor, the receptor TLR-2 also plays a role in recognition of these molecules

A apoptose é um importante fator no crescimento do câncer de mama, tendo sido relacionada a progressão tumoral. Por outro lado, o fator de necrose tumoral alfa (TNF-&#945;) que é uma citocina mediadora da apoptose é reconhecida por ter citotoxicidade contra células malignas destes tumores. Neste estudo, a presença de células apoptóticas em tumores graus I, II e III foi investigada e comparada com outros fatores prognósticos estabelecidos do câncer de mama. A detecção in situ da apoptose em células tumorais foi investigada pelo método TUNEL e a produção de TNF-&#945;, proliferação celular, receptores hormonais, expressão dos genes c-erbB-2 e p53 foram analisados utilizando-se procedimento imunoistoquímico. Nossos dados demonstraram que alto índice apoptótico esta relacionado a maiores níveis de proliferação, a expressão de p53, a tumores pouco diferenciados e a negatividade para receptores hormonais. Entretanto, quando analisados somente em tumores grau III, pacientes com história clínica de recidiva e metástase apresentaram menores níveis de apoptose, maiores índices prolifertivos e menor expressão de TNF-&#945; no infiltrado associado ao tumor. Estes achados indicam que em tumores grau III o número de células em apoptose está diretamente relacionado a um comportamento tumoral agressivo. Adicionalmente, foi observado maior expressão de TNF-&#945; no infiltrado inflamatório associado ao tumor e maior índice apoptótico pode estar relacionado a ausência de expansão ganglionar e recidiva do câncer de mama. / Tumor necrosis factor alpha (TNF-&#945;) is a cytokine recognized as an important mediator of apoptosis process and also showed citotoxicity against breast malignant tumor cells. In the present study, the presence of tumor apoptotic cells was investigated in grade I, II and III invasive breast cancer and compared with another prognostic factors. In situ detection of tumor apoptotic cells was investigated by direct immuno-peroxidase of digoxigenin-labeled genomic DNA. The production of TNF&#945;, tumor cell proliferation, hormonal receptor, c-erbB-2 and p53 was investigated using immuhistochemical procedure. Our data demonstrated that patients with high apoptotic rate correlates with higher levels of cell proliferation, positive p53 expression, negative hormonal expression and high grade breast cancer. Otherwise patients with a clinical history of cancer recurrence and metastasis presented a lower number of cancer apoptotic cells, higher tumor proliferation rate and lower expression of TNF-&#945; by inflammatory cells than that observed among patients diagnosed with the same histopathological type of breast cancer but with absence of tumor recurrence and metastasis. Taken together the results suggested that the rate of apoptosis reflect degrees of histological breast cancer and correlates with another prognostic factors. In addition, it is also possible that TNF-&#945; produced by tumorassociated inflammatory cells play an important role in the control of apoptosis of breast cancer cells and clinical behavior.

A lesão por isquemia-reperfusão (I/R) é o mecanismo fisiopatológico central no desenvolvimento da insuficiência hepática pós-operatória. Diversas estratégias para minimizar suas consequências estão sendo desenvolvidas, mas ainda sem resultados satisfatórios. Recentemente o pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR), método em que ciclos breves de I/R aplicados em um órgão ou membro é capaz de atenuar os resultados da I/R em um órgão distante, vem sendo utilizado, em modelos experimentais, com resultados promissores. No entanto seu mecanismo de ação ainda não foi esclarecido. Um dos mecanismos propostos é a modulação na expressão das citocinas sintetizadas durante a resposta inflamatória que acompanha o processo de I/R. Foram utilizados 36 ratos (Rattus norvegicus), machos, com peso entre 250 e 280 g, divididos em três grupos: Grupo Sham, cirurgia simulada; Grupo IR, isquemia de 70% do fígado por 45 minutos e reperfusão; e Grupo PCIR, pré-condicionamento isquêmico remoto do fígado através de seis ciclos de isquemia-reperfusão da pata do animal, com quatro minutos de isquemia e quatro minutos de reperfusão em cada ciclo, seguido de isquemia hepática semelhante ao do Grupo IR. Terminado os procedimentos cirúrgicos, metade dos animais foi morta decorridos 60 minutos de reperfusão, e a outra metade após 180 minutos. Foi coletado tecido hepático do lobo submetido à isquemia, para estudo histopatológico, utilizando o índice de injúria hepática modificado; e sangue, para dosagem plasmática de TNF-&#945;, IL-6, IL-10 e ALT. A análise histopatológica mostrou que a necrose celular foi significativamente reduzida no Grupo PCIR quando comparado com Grupo IR (p <0,0001). As transaminases mostraram o mesmo padrão com redução significativa dos seus valores no Grupo PCIR quando comparados com o Grupo I-R (p <0,0001). A dosagem das interleucinas mostrou redução significativa na expressão da IL-6 no Grupo PCIR quando comparado com o Grupo IR (p<0,001). Houve aumento da expressão de IL-10 nos grupo PCIR, porém não atingiu significância estatística. Não foi identificada diferença na dosagem de TNF-&#945; nos grupos estudados. O PCI-R foi eficaz na redução na necrose celular resultante da lesão por I-R nos grupos estudados. A redução na síntese de IL-6 segue o padrão observado em outros estudos. / Ischemia/Reperfusion (I/R) injury is an important pathophysiological mechanism in the postoperative liver failure. Different strategies to minimize the I/R liver injury have been developed during the last decades but the results had been disappointing. Recently, the remote ischemic preconditioning (RIPC), a method that involves a brief ischemic episode on an organ or tissue that subsequently affords protection to a remote organ or tissue, have been use in various experimental models with promising results. The precise pathway activated by the RIPC isnt clear, but cytokine release modulation has been proposed as a candidate mechanism. Thirty-six male rats (Rattus norvegicus) were divided in 3 groups: Sham; I/R injury, a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion; and RIPC, 6 cycles of 4 minutes of ischemia and 4 minutes of reperfusion of the right hindlimb followed by a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion. Liver tissue in the affected lobe and blood samples were collected after 60 minutes and 180 minutes of reperfusion for histopathological study of liver I/R, plasma cytokines (TNF-&#945;, IL-6 and IL-10) and liver aminotransferases measurement (ALT). The histopathological study demonstrated a significant lesser degree of liver necrosis in the RIPC group (p <0,001). The aminotransferases levels followed the same pattern, with significant lower levels in the RIPC group (p <0,001). The cytokines assessment showed a reduction in the expression of IL-6 in the RIPC when compared with the I/R group (p <0,01). Interleukin-10 levels were higher in the RIPC group, but the difference wasnt significant. The TNF-&#945; measurement didnt show any difference in the groups. The RIPC model presented consistently reduced the I/R injury to the liver and the IL-6 expression was similar to the reported in other studies.