Axonal degeneration is a major pathological feature of the central nervous system (CNS) inflammatory demyelinating disease multiple sclerosis (MS). This axonal degeneration has major consequences, as functional axonal regeneration in the CNS is largely absent. Cumulative axonal degeneration is the likely cause of the majority of progressive MS-related disability, and therefore, the need for novel neuroprotective therapies for MS exists. Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), an animal model of MS pathology, also produces axonal injury. In particular, the optic nerve and spinal cord are key sites of neuroinflammation in mouse EAE. By utilizing this model, the short term and long term effects of the putative neuroprotective cytokine, leukaemia inhibitory factor (LIF), were investigated in the optic nerve and spinal cord utilising a number of outcome measures of axonal dysfunction. These included MRI measures of water diffusivity along (ADC ||) and across (ADC┴) the optic nerves, serum levels of phosphorylated neurofilament heavy chain subunit (pNF-H) and histological morphometric measures. LIF treatment reduced EAE grade and pNF-H plasma levels, decreased ADC┴, but had no effect on ADC ||, axon counts or inflammatory infiltration. / In contrast, genetic deletion of LIF and its sister cytokine ciliary neurotrophic factor (CNTF), not only increased EAE grade and pNF-H levels, but also decreased optic nerve ADC|| and optic nerve and spinal cord axon densities. After reviewing current literature, we hypothesize that the target cell for endogenously upregulated LIF in EAE may be the neuron or axon, whereas the target cell for exogenously administered therapeutic LIF may be another cell type, possibly infiltrating macrophages and activated microglial cells. LIF antagonist treatment did not have any affect on EAE grade, pNF-H levels or MRI parameters. This lack of effect may be due to the inability of the LIF antagonist to enter the CNS, supporting the hypothesis that endogenous LIF has a centrally acting mechanism.

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Multiple sclerosis (MS) is a chronic neurological disease characterized by the destruction of central nervous system (CNS) myelin. Although the neurotrophin, brain derived neurotrophic factor (BDNF) has a beneficial role in re-myelination and/or myelin repair, these effects are hampered by the over-expression of a transcriptional repressor isoform of methyl CpG binding protein 2 (MeCP2) called MeCP2E1. We hypothesize that following experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) -induced myelin damage, the immune system induction of the pathogenic MeCP2E1 isoform hampers the re-myelination and/or myelin repair process by repressing BDNF expression. Our research identified the temporal gene and protein expression changes of MeCP2E1, MeCP2E2 and BDNF in an EAE mouse model of MS, and correlated them with the changes in the neurological disability scores (NDS). Our results indicated MeCP2E1 mRNA levels are elevated in EAE animals which is responsible for the repressed BDNF production in the spinal cord that prevents re-myelination and/or myelin repair. / February 2016

INTRODUÇÃO: Atualmente as células da microglia têm recebido grande atenção dentro da resposta imune, isto devido ao fato de que sua ativação por citocinas inflamatórias é capaz de promover a infiltração e destruição do sistema nervoso central (SNC) durante algumas doenças, principalmente no caso da esclerose múltipla (EM). Além de seu papel pró-inflamatório, já demonstrou-se que estas também são capazes de expressar moléculas supressoras como a indoleamina-2,3-dioxigenase (IDO), capaz de suprimir a proliferação de células T. Contudo, ainda pouco se sabe sobre seu verdadeiro papel na patogenia da EM. Recentemente tem sido descrita uma população de células T chamadas Th17, capaz de secretar grandes quantidades de IL-17, IL-21 e GM-CSF possuindo uma importância fundamental na patogenia da EM e de seu modelo murino, a EAE. Nesse contexto, a relação entre as Th17 e as células da microglia pode nos fornecer dados importantes acerca dos mecanismos envolvidos nas lesões observadas no SNC. OBJETIVO: Este trabalho teve como objetivo melhor elucidar a relação existente entre a expressão das moléculas imunes por células da microglia e a ação que estas promovem sobre as células T. MÉTODOS: Utilizamos culturas de células da microglia de linhagem, chamadas C8-B4, assim como cultura primária de células da microglia obtidas a partir sistema nervoso de camundongos C57BL/6 adultos. Caracterizamos o perfil imune da microglia, avaliando a transcrição de genes para citocinas através de PCR em tempo real assim como a expressão de suas moléculas ativadoras por citometria de fluxo. A avaliação da IDO se deu através da expressão da mesma por células da microglia ativadas ou não por LPS ou IFN-?. Ja sua capacidade funcional foi medida através da atividade proliferativa de linfócitos T CD4 específicos para MOG 35-55. RESULTADOS: Nossos resultados demonstraram que as células de ambas as culturas possuem a capacidade de expressar diversas moléculas imunes, tanto pró quanto anti-inflamatórios. Dentre estas observamos TLR-4, TLR-2, IL-6, IL-10 e TGF-?. Além disso, confirmamos a expressão da enzima IDO por estas células. O bloqueio de tal enzima impede o controle que a microglia tem sobre a proliferação dos linfócitos T CD4, tanto in vitro quanto in vivo. No modelo in vivo tal efeito repercute em uma encefalomilite mais severa, onde o quadro clínico do animal não regride. CONCLUSÃO: Os resultados aqui obtidos nos dão a certeza da influência das microglias dentro do contexto inflamatório, afirmando sua capacidade de modular a resposta imune. Além disto, fica clara a importância da enzima IDO, cuja ação dentro do controle de uma autoimunidade demonstra ser altamente necessária / INTRODUCTION: Microglia cells has gained great attention recently because its activation by inflammatory cytokines can promote infiltration and destruction of Central Nervous System (CNS) during some disease, mainly in the case of Multiple Sclerosis (MS). On the other hand, these cells may also express suppressor molecules such as the indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO), able to suppress T cell proliferation. However, still little is known about its role in MS pathogenesis. Recently it has been described a new population of T cells called Th17, able to secrete high amounts of IL-17, IL-21 and GM-CSF, with a fundamental importance on MS and its murine model, EAE. In this context, the relationship between Th17 and microglia cells can provide us important data about the mechanisms involved in the establishment of CNS lesions. OBJECTIVES: This work had the objective to better elucidate the relationship between the expression of some molecules by microglia and its role T cell activation. METHODS: Through a cellular lineage knowing as C8-B4 and primary cultures of microglia obtained from CNS of adult mice C57BL6 we investigated the transcription of several genes for cytokines and membrane expression of several pattern recognition receptors. The IDO evaluation was performed after activation with LPS or rIFN-?. Its functional capacity was measured trough its action over T cell proliferation. RESULTS: Our results demonstrated that both cells have the capacity of express several immune molecules, both pro and anti-inflammatory. Among this, we observed TLR-4, TLR-2, IL-6, IL-10 and TGF-?. We also confirmed IDO expression by these cells. The blockade of such enzyme prevents the control of microglia above T CD4 lymphocytes proliferation, both in vitro and in vivo. Using the in vivo model, IDO blocker rendered a encephalomyelitis more severe. Conclusion: The results here obtained give us the certainty of microglia influence in inflammatory context, stating its capacity of modulating the immune response

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-06T14:33:30Z No. of bitstreams: 1 rubensmurilogibailesoares.pdf: 2619186 bytes, checksum: a84a49cdc9fab5886335802ef1c22da4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-07T16:00:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rubensmurilogibailesoares.pdf: 2619186 bytes, checksum: a84a49cdc9fab5886335802ef1c22da4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-07T16:00:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rubensmurilogibailesoares.pdf: 2619186 bytes, checksum: a84a49cdc9fab5886335802ef1c22da4 (MD5) Previous issue date: 2013-06-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O modelo de Encefalomielite Autoimune Experimental (EAE) é o mais utilizado no estudo da neurite óptica. Este trabalho tem como objetivo avaliar a cinética da neurite óptica em modelo animal de EAE induzido por duas diferentes concentrações de Glicoproteína dos Oligodendrócitos da Mielina (MOG). Para a indução da EAE foram utilizadas fêmeas de camundongos da linhagem C57BL/6, divididas em dois grupos, um grupo induzido com 100 μg de MOG35-55 e um segundo grupo induzido com 300 μg de MOG35-55. Os animais foram diariamente avaliados por meio da análise do escore clínico entre os dias zero e 58 pós-imunização. Nos dias 7, 10, 14, 21 ou 58 pósimunização, os animais foram submetidos a eutanásia, e os nervos ópticos, dissecados em seu trajeto desde a parte posterior do globo ocular até o quiasma óptico. Posteriormente, foram avaliados os aspectos morfológico e imuno-histoquímico dos nervos ópticos. As alterações histopatológicas observadas em um ou em ambos os nervos ópticos consistiram de infiltrado celular inflamatório, tendo a neurite óptica gravidade diferente nos dois grupos estudados. A quimiocina CCL5 foi avaliada no dia 10 pós-imunização, primeiro dia em que foi detectado o infiltrado inflamatório. Os resultados sugerem que duas diferentes concentrações de MOG35-55 utilizadas na indução do modelo animal de EAE induzem duas diferentes formas de evolução da neurite óptica. / The model of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) is the most used model in the study of optic neuritis. This study aims to evaluate the kinetics of optic neuritis in the EAE animal model induced by two different concentrations of Oligodendrocytes Myelin Glycoprotein (MOG). For induction of EAE were used female mice of the C57BL/6 lineage, divided into two groups, one group induced with 100 μg of MOG35-55 and a second group induced with 300 μg of MOG35-55. The animals were evaluated daily by analysis of clinical score between zero and 58 days after immunization. On days 7, 10, 14, 21 or 58 post-immunization, the animals were euthanized. The optic nerves were dissected from the back of the eyeball to the optic chiasm; subsequently the morphological and immunohistochemical aspects of the optic nerves were evaluated. The histopathological changes observed in one or in both optic nerves consisted of inflammatory cell infiltrate. Optic neuritis had different levels of severity in the two groups. The chemokine CCL5 was evaluated on day 10 post-immunization, the first day when the inflammatory infiltrate was detected. The results suggest that two different concentrations of MOG35-55 used in the induction of EAE animal model induce two different forms of optic neuritis evolution.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-09T15:18:14Z No. of bitstreams: 1 alyriateixeiradias.pdf: 4422674 bytes, checksum: 17c712ce8d943761e675c3a181c00e29 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-10T12:44:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alyriateixeiradias.pdf: 4422674 bytes, checksum: 17c712ce8d943761e675c3a181c00e29 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T12:44:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alyriateixeiradias.pdf: 4422674 bytes, checksum: 17c712ce8d943761e675c3a181c00e29 (MD5) Previous issue date: 2016-04-28 / A esclerose múltipla (EM) e o seu modelo animal de estudo, a encefalomielite autoimune experimental (EAE), são caracterizadas por neuroinflamação imunomediada e desmielinização no sistema nervoso central (SNC). Os tratamentos para a EM normalmente incluem o interferon-β (IFN-β) e destinam-se a reduzir o número de surtos e retardar a progressão da doença. No entanto, são apenas parcialmente eficazes, sugerindo a necessidade do desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas. Os receptores toll like (TLRs) são receptores de reconhecimento de padrões do sistema imune inato e desempenham importante papel na iniciação de respostas inflamatórias e na indução da imunidade adaptativa. A sua participação na patogênese de doenças autoimunes têm sido estudada e foi também demonstrado que ligantes de TLRs podem suprimir a EAE. A genisteína é um fitoestrógeno obtido da soja com propriedades anti-inflamatórias. Alguns estudos mostraram seus efeitos benéficos na EAE e resultados promissores que sugerem potencial terapêutico na EM. Entretanto, os trabalhos realizados até o momento, utilizavam um protocolo de tratamento após o aparecimento dos sinais clínicos da doença e não abordavam a resposta imune inata. Neste contexto, o presente trabalho busca avaliar a modulação da resposta imune inata e a influência desta na resposta imune adaptativa, através dos TLRs, utilizando um tratamento com genisteína anterior ao aparecimento dos sinais clínicos da EAE, avaliando também os parâmetros no início do desenvolvimento da doença. Para isso, a EAE foi induzida em camundongos C57BL/6 fêmeas com o peptídeo MOG35-55 tratados ou não com genisteína. O tratamento com 200mg/kg de massa corporal por dia, via subcutânea, foi realizado do período -2 dias antes da indução até o dia +6 após a indução da EAE. Os parâmetros laboratoriais foram avaliados na medula espinhal no 7° dia pós indução e os sinais clínicos acompanhado s até o 21° dia pós indução. O tratamento com genisteína resultou em atraso no aparecimento e redução na pontuação dos sinais clínicos, concomitante à redução do infiltrado celular e da desmielinização da medula espinhal, reforçando seu potencial neuroprotetor em doenças autoimunes. Adicionalmente, foi observado aumento na intensidade mediana de fluorescência de TLR3 e TLR9 em macrófagos e células dendríticas e diminuição de TLR2 em células dendríticas, presentes na medula espinhal. A sinalização via TLR3 e TLR9 vêm sendo relacionada à maior produção de IFN-β em doenças autoimunes. De fato, o tratamento com genisteína aumentou a expressão relativa de RNAm para IFN-β na medula espinhal. Os níveis das citocinas próinflamatórias IL-6, IL-12p40 e da quimiocina CCL5 foram reduzidos. Além disso, foi observado diminuição na expressão dos fatores de transcrição RORγT e T-bet e aumento na produção da citocina TGF-β, sugerindo o estabelecimento de um ambiente imuno regulador. Estes resultados reforçam o potencial terapêutico da genisteína no tratamento da EAE e da EM, sugerindo que o seu uso, inclusive na forma de suplementação ou alimentação rica em soja, poderia se aliar a terapias já estabelecidas, melhorando o quadro clínico da doença e prevenindo novos surtos. / Multiple sclerosis (MS) and experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), its animal model, are both characterized by immune-mediated neuroinflammation and demyelination in the central nervous system (CNS). The treatments for MS, including IFN-β, are intended to reduce the number of relapses and slow the progression of the disease. However, these treatments are only partially effective, suggesting the need to develop new therapies. The toll-like receptors (TLRs) are patterns-recognition receptors, of the innate immune system, that play important roles in the initiation of inflammatory responses and induction of adaptive immunity. Its role in the pathogenesis of autoimmune diseases have been demonstrated and it was also shown that TLR ligands can suppress EAE. Genistein is a phytoestrogen obtained from soybeans with anti-inflammatory properties. Some studies showed beneficial effects on EAE treatment, suggesting therapeutic potential in MS. However, the work done to date, used a treatment protocol after the onset of clinical signs of the disease and did not address the innate immune response. In this context, the present work aims to evaluate the modulation of innate immune response, and its influence in the adaptive immune response, through the TLRs, using a treatment protocol prior the onset of the clinical signs of the EAE, by evaluating the parameters in the beginning of the development of the disease. EAE was induced in C57BL/6 females with MOG35-55 peptide. The animals were treated or not with 200mg/kg/day of genistein, subcutaneously, in the period between 2 days before induction and until the day 6 after induction of EAE. Laboratory parameters were evaluated in the spinal cord in the day 7 after induction and clinical signs monitored until day 21 after induction. Treatment with genistein resulted in delayed onset and reduced score of disease, concomitant with reduced cellular infiltration and demyelination in the spinal cord, reinforcing its neuroprotective potential in autoimmune diseases. Additionally, it was observed an increase in the median fluorescence intensity of TLR3 and TLR9 in macrophages and dendritic cells and decrease of TLR2 in dendritic cells in the spinal cord. The signaling via TLR3 and TLR9 is related to increase the production of IFN-β. In fact, treatment with genistein increases mRNA expression for IFN-β in the spinal cord. The levels of IL-6, IL-12p40 and CCL5 were reduced. Furthermore, the expression of ROR-γT and T-bet were decreased, and, together with increased production of TGF-β, suggest the development of a regulatory environment. These results heighten the therapeutic potential of genistein in the treatment of EAE and MS, suggesting that its use, including as a supplement or soy-enriched diet, could preventing new outbreaks.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-12T15:55:02Z No. of bitstreams: 1 liviabeatrizalmeidafontes.pdf: 3540783 bytes, checksum: 4cd586d1e69d6c2f9cd80253b1f7a163 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-12T16:31:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 liviabeatrizalmeidafontes.pdf: 3540783 bytes, checksum: 4cd586d1e69d6c2f9cd80253b1f7a163 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T16:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 liviabeatrizalmeidafontes.pdf: 3540783 bytes, checksum: 4cd586d1e69d6c2f9cd80253b1f7a163 (MD5) Previous issue date: 2013-07-05 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A esclerose múltipla (EM) é uma doença autoimune, crônica, progressiva, inflamatória e desmielinizante do sistema nervoso central (SNC). Devido à similaridade clínica e histopatológica com esta doença, a encefalomielite autoimune experimental (EAE) apresenta um modelo clínico experimental amplamente aceito da EM, devido ao fato de ambos terem processos fisiopatológicos mediados por células Th1 e citocinas pró-inflamatórias, como Interferon-gama (INF-γ), Fator de Necrose Tumoral alfa (TNF-α) e, mais recentemente, células Th17, produtores principalmente de IL-17, e radicais oxigenados, como NO e H2O2 produzidos principalmente por células fagocitárias. Os medicamentos hoje utilizados para a EM atuam sobre esses mediadores inflamatórios, porém, apresentam inconvenientes como, custo elevado e/ou efeitos adversos pronunciados. Devido a isso, a pesquisa por novas drogas para o tratamento da EM, concentra-se em substâncias que sejam capazes de modular a produção desses mediadores inflamatórios com maiores vantagens para o paciente. No presente estudo a EAE foi induzida em camundongos fêmeas da linhagem C57BL/6 com a MOG35-55 e os animais foram tratados com a Licochalcona A (isolado e purificado a partir da Glycyrhizza inflata) em doses de 15 e 30 mg/kg/dia e com o trans-cariofileno (obtido comercialmente em doses de 25 e 50 mg/kg/dia por gavagem (via oral) a partir do 10° dia até o pico dos sintomas clínicos da doença. Para verificar o efeito deste tratamento os seguintes parâmetros foram utilizados: avaliação clínica dos animais, realizada diariamente através da pesagem e pontuação dos escores neurológicos; análise histopatológica por hematoxilina e eosina do tecido cerebral e medula espinhal; produção de NO, avaliada pelo método de Griess; produção de H2O2, pelo método de Pick & Mizel, ambos em cultura de células peritoneais;níveis de IFN-γ, IL-17, TNF-α, quantificados por ELISA no sobrenadante de cultura de esplenócitos. O resultados mostraram que tanto a Licochalcona A, como principalmente o trans-cariofileno nas maiores doses administradas causaram redução significativa na neuroinflamação e desmielinização no SNC. Os níveis de NO, H2O2, IFN-γ, IL-17, TNF-α também apresentaram acentuada redução estando correlacionados com a melhoria dos sintomas clínicos. Os resultados sugerem que a Licochalcona A e o trans-cariofileno podem modular a produção de mediadores inflamatórios, interferindo sobre a patogênese da EAE. Tais substâncias podem ser instrumentos importantes para o tratamento de doenças desmielinizantes inflamatórias do SNC, tais como a EAE, o modelo clínico experimental mais utilizado para a esclerose múltipla. / The multiple sclerosis (MS) is an autoimmune disease of the central nervous system (CNS) with features to be chronic, progressive, inflammatory and demyelinating. Due to the clinical and histopathological similarity with experimental autoimmune encephalomyelitis disease (EAE) this became a widely accepted study animal model of MS because both have pathophysiological processes involving Th1 cells and soluble pro-inflammatory cytokines such as Interferon-gamma (INF-γ), tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and more recently Th17 cells, primarily producers of IL-17, oxygen free radicals as NO and H2O2 by phagocytic cells. Drugs currently used in fact act on these inflammatory markers but have many disadvantages such as high cost and/or pronounced adverse effects. Due to that, the search for new drugs to treat MS focuses on substances that are able to modulate the production of these inflammatory mediators with greater advantages to the pacient. In the present study EAE was induced in female mice C57BL6 lineage with the MOG35-55 and the animals were treated with Licochalcone A (isolated and purified from Glycyrhizza Inflata) in doses 15 and 30 mg/Kg/dia and with trans-caryophyllene (obtained commercially in doses of 25 and 50 mg/Kg/dia by gavage (oral administration) from day 10° until the peak of the clinical symptoms of the disease. To verify the effect of this treatment the following parameters were used: clinical evaluation, was made by a neurological score of symptoms and weighing; histopathological analysis, for hematoxylin and eosin staining of the brain and spinal cord tissue at the end of the experiment; production of NO, evaluated by Griess method; production of H2O2; by Pick Mizel, both in culture of peritoneal cells; quantification of IFN-γ, IL-17, TNF-α was made by ELISA on the surface of spleen cells culture. Both Licochalcone A, as mainly the trans-caryophyllene in higher doses caused significant reduction in neuroinflamação and demyelination in the CNS. The levels of NO, H2O2, IFN-γ, IL-17, TNF-α also showed sharp reduction being correlated with the improvement of clinical symptoms. The results suggest that the Licochalcone A and trans-caryophyllene can modulate the production of inflammatory mediators, interfering on the pathogenesis of EAE. Such substances may be important instruments for treatment of CNS demyelinating inflammatory diseases such as EAE, animal model more used for multiple sclerosis.

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