Orientador: Elisabeth Criscuolo Urbinati / Banca: Cleni Mara Marzocchi Machado / Banca: Luis Henrique Montrezor / Banca: João Batista Kochenborger Fernandes / Banca: Flávio Ruas de Moraes / Resumo: O sistema imune é dividido em duas partes que se complementam: o sistema imune inato (não específico) e o adquirido (específico). O sistema imune inato é considerado como a primeira linha de defesa e inclui barreiras físicas (pele e muco) e componentes celulares e moleculares (macrófagos, células killer e fatores solúveis de imunidade, como lisozima, proteínas do sistema complemento, peptídeos antimicrobianos, entre outros). No processo de criação, o sistema imune dos peixes pode ser prejudicado por vários fatores, mas efeitos benéficos podem ser observados com o uso de substâncias conhecidas como imunoestimulantes. Dentre os imunoestimulantes estudados, os glicanos vêm sendo amplamente utilizados como importantes indutores de mecanismos não específicos de defesa. Em algumas espécies de peixes tropicais, como o pacu (Piaractus mesopotamicus) e matrinxã (Brycon amazonicus), estudos observaram o papel da vitamina C como imunoestimulante avaliando a hematologia dos peixes como indicador das alterações imunológicas. O número de leucócitos e de trombócitos é considerado importante indicador de seu estado de saúde. Entretanto, não são conhecidos estudos que avaliem outros parâmetros imunológicos bem como os efeitos do glicano nas respostas imunológicas inatas de peixes tropicais. O pacu, por ser uma espécie onívora, de fácil cultivo e adaptada a ampla variedade de alimentos, tem grande importância na piscicultura brasileira e por esta razão foi escolhido como modelo experimental nesta pesquisa. O objetivo deste trabalho foi testar, inicialmente, técnicas para avaliação de alguns mecanismos inatos de defesa (atividade respiratória de leucócitos e concentração e atividade de lisozima) nesta 37 espécie tropical, cujos resultados são apresentados no capítulo 2 desta tese. Este estudo registrou essas respostas imunes inatas no pacu ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The immune system is divided in two parts that complement each other: the specific and non-specific immune system. The non-specific immune system is the primary defence line and includes natural barriers (skin and mucus) and cellular and molecular components (macrophages, natural killer cells, immune soluble factors, like lysozyme, complement, antimicrobials peptides, among others). In all farming, the immune system of fish may be damaged by many factors, but the benefic effects may be observed using immunostimulants. It has been of common knowledge that glucans are the most known of them and are being used like nonspecific defence mechanisms stimulants. In some tropical fish species, such as pacu (Piaractus mesopotamicus) and matrinxã (Brycon amazonicus), studies evaluated vitamin C effect as immunostimulant, considerating the fish hematology as immune alterations indicator. The leucocytes and trombocytes number is considerated an important health indicator. However, there are no studies evaluating different immune parameters and the glucan effect in innate immune response of tropical fish. The pacu is an omnivore specie of great importance to Brazilian fish farming. For this reason, it was chosen as experimental model in this research. The aim of this work was to test some techniques for evaluation of some defence innate mechanisms (burst oxidative and lysozyme) in this tropical specie, whose results are showed in chapter 2 of this work. This research recorded these immune responses of pacu and established adequate methodologies for its determination. After, this study evaluated the effect of glucan, administered to intraperitoneal injection and incorporated in the diet, in stimulation of some immune systems components of pacu. Besides, it was also verified 39 the stress responses after the capture of pacu fed with diets supplemented with glucan ...(Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Resumo: Em peixes, o 'beta'- glucano apresenta uma potente função imunoestimulante sendo cada vez maior a sua utilização como suplemento alimentar, aumentando significantemente a resistência à exposição infecciosa. Este prebiótico tem função de prevenir a colonização de patógenos por intensificar a ativação de macrófagos, proporcionando benefícios ao trato gastrointestinal e resultando em melhor desempenho e resistência a doenças. Este estudo teve a finalidade de avaliar os efeitos do 'beta' - glucano adicionado às rações peletizadas e extrusadas sobre o desempenho produtivo, indicadores de estresse, perfil hematológico e sobrevivência do pacu. Este experimento foi conduzido no Laboratório de peixes ornamentais, do Centro de Aqüicultura da UNESP (CAUNESP), em Jaboticabal, São Paulo. Foram utilizados 640 juvenis de pacu, com 24,7 ± 2,0 g, distribuídos em 32 aquários de vidro (130L). Os parâmetros físico - químicos da água foram mensurados quinzenalmente. Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia, uma pela manhão e outra ao fim do dia. Os experimentos apresentaram um delineamento experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 4, utilizando níveis de inclusão do 'beta'- glucano de: 0 (controle), 0,1%, 0,2% e 0,3% por kg/ ração. Os níveis de'beta'-glucano avaliados neste estudo, não proporcionaram ganhos significativos no desempenho produtivo de juvenis de pacu, porém o tratamento 0,3% apresentou melhores resultados no GP, PF e TCE. A administração do 'beta'- glucano na dieta, durante todo período experimental, provocou alterações nos parâmetros hematológicos e indicadores de estresse do pacu. Os peixes alimentados com o 'beta'-glucano apresentaram maior resistência à infecção da bactéria A. hidrophila. Sendo assim, o tratamento 0,1% apresenta um custo/kg inferior e garante eficácia na saúde de juvenis de pacu. / Abstract: In fish, glucano has shown a potent immunostimulant function. The use of glucano is increasing significantly the resistance to diseases after infectious exposition. This prebiotic may be prevent the bacterial colonization, and activated macrophages, been beneficial to the digestive tract, resulting in better performance and disease resistance. This study will evaluate the glucano effects added in palletized and extruded diets of fish, analyzing fish perfOrmance, stress indicators, hematological profile and survival of pacu. This study was driven in Laboratory of ornamental fish, on Centro de Aqüicultura of UNESP (CAUNESP), in Jaboticabal, São Paulo. Were used 640 pacu juveniles, with 24,7 ± 2,0 g, distributed in 32 aquarium (130 L). The physical and chemical water parameters were measured every two weeks. Fish were fed twice a day, in the morning and another at the end of the day. In this trial were used 640 pacu juveniles (24.7 ± 2.0 g) distribuided in 32 aquariums (20 fish/aquarium). Throughout the experimental period, water remained at 26.5 oC and the others limnological parameters (dissolved oxygen, pH, alkalinity, ammonia and conductivity) stayed within normal values for the specie. The experimental trial design was entirely casualized in factorial scheme 2 x 4, evaluating two proceeding of diets (extruded and pelletized) and four 'beta' - glucan levels in diets: 0 (control), 0.1%, 0.2% and 0.3% with four repetitions. In this study,'beta' - glucan levels do not provide significant gains on pacu juveniles performance, but treatment with 0,3% - glucan showed better results of weight gain, weight final and specific growth rate. The administration of glucan in the diet, caused changes in hematological parameters and stress indicators in pacu. The fishes fed with glucan showed greater resistance to infection with A. hidrophila. Thus, treatment with 0,1% of glucan presented a lower cost/kg and shows efficiency in health of pacu juveniles. / Orientador: João Batista Kochenborger Fernandes / Coorientador: Elisabeth Criscuolo Urbinati / Banca: Sérgio Fonseca Zaiden / Banca: Fabiana Pilarski / Mestre

A esporotricose, micose subcutânea causada pelo fungo dimórfico Sporothrix schenckii, acomete o homem e várias espécies de animais, sendo os felinos domésticos a espécie mais comumente envolvida nos relatos zoonóticos da enfermidade. Considerando as dificuldades terapêuticas no tratamento da micose, incluindo toxicidade e o desenvolvimento de resistência aos antifúngicos disponíveis, o estudo objetivou avaliar a eficácia in vivo do imunomodulador (1-3) glucana e em associação ao Itraconazol no tratamento da esporotricose sistêmica experimental, além de avaliar a presença do S. schenckii na cavidade oral e a produção de óxido nítrico. Foram utilizados 96 ratos Wistar, machos, os quais foram divididos em seis grupos de 16 animais, sendo eles G1: 0,5mg de glucana previamente (três doses) e pós a inoculação; G2: 0,5 mg glucana pós inoculação; G3: grupo controle; G4: 0,5mg de glucana associada a 10mg/kg de itraconazol; G5: 10mg/kg de itraconazol; e grupo G6: duas doses de 0,5mg de glucana associado a 10mg/kg de itraconazol. Os animais foram inoculados com 0,1ml do inóculo fúngico pela via intraperitoneal e veia lateral da cauda, após uma semana iniciou-se o tratamento dos grupos, quando estes apresentavam sinais clínicos da enfermidade. Após acompanhamento clínico durante a cinco semanas de tratamento e isolamento do agente na cavidade oral dos animais, estes foram eutanasiados e necropsiados para a coleta de sangue, avaliação anatomopatológica dos órgãos, retroisolamento do agente, quantificação das unidades formadoras de colônias (UFC) do baço e quantificação de óxido nítrico. Na primeira avaliação foi observado no grupo G1, uma prevenção da enfermidade desencadeada pela glucana, uma vez que, os animais pertencentes a esse grupo não apresentaram sinais clínicos, lesões anatomopatológicas e obtiveram a menor quantificação de UFC (p<0,5). No entanto no final do período experimental o G4 foi significativamente melhor dentre os grupos de tratamento, pois, findou o período com 70% dos animais sem qualquer alteração clínica, lesões macroscópicas nos órgãos e retroisolamento do agente, além de demonstrar menor quantificação nas UFCs e não ocorrer nenhum óbito decorrente da enfermidade. Os grupos G2, G5 e G6 foram significativamente melhor que o grupo controle uma vez que este grupo apresentou uma mortalidade de 31,25%, além de que 100% dos animais permanceram com alterações clínicas, lesões em órgão como fígado, baço e testículo e demonstraram maior quantificação de UFC (p<0,5). Quanto á produção de óxido nítrico foi verificado maior quantidade nos grupos que receberam a glucana em detrimento aos demais grupos. Em vista dos resultados obtidos conclui-se que a glucana induz a produção de óxido nítrico e os cinco tratamentos demostraram resultados satisfatórios, no entanto, a associação do antifúngico e (1-3) glucana propiciou uma regressão mais precoce das lesões no tratamento da esportricose sistêmica experimental. / Sporotrichosis is a subcutaneous mycosis caused by the dimorphic fungus Sporothrix schenckii, which affects humans and a wide variety of animals, domestic cats involved in reports of zoonotic illness. Considering the difficulties in the therapeutic treatment of ringworm, including toxicity and the development of resistance to antifungals available, the study aimed to evaluate the efficacy of the immunomodulator in vivo (1-3) glucan and in combination with Itraconazole in the treatment of experimental systemic sporotrichosis, beyond to evaluate the presence of S. Schenckii in the oral cavity of experimental animals and the production of oxide nitric. Were used 96 male Wistar rats, which were divided into 6 groups of 16 animals, and they were G1: 0.5 mg of glucan in advance (three doses) and after inoculation G2: 0.5 mg glucan after inoculation; G3: control group; G4: 0.5 mg of glucan associated with 10mg/kg of itraconazole; G5: 10mg/kg of itraconazole, and G6: two doses of 0.5 mg of glucan associated 10mg/kg of the itraconazole. The animals were inoculated with 0.1 ml of fungal inoculum by intraperitoneal and lateral tail vein, after one week started treatment groups when they showed clinical signs of disease. After clinical monitoring during the five weeks of treatment and isolation of the agent in the oral cavity of animals, they were euthanized and necropsied to collect blood, anatomopathological evaluation of organs, organ cultures of the agent, and quantification of colony forming units (CFU) of spleen. In the first evaluation was observed in G1, a prevention of the disease triggered by glucan, since the animals from this group showed no clinical signs, anatomopathologicals lesions and obtained the smaller number of CFU (p <0.5). However at the end of experimental period the G4 was significantly better among the treatment groups, therefore, ended the period with 70% of animals without any clinical alteration, macroscopic lesions in organs and organ cultures of the agent, beyond to demonstrate smaller number in CFUs and not occur any deaths resulting from illnes .The groups G2, G5 and G6 were significantly better than the control group since this group had a mortality rate of 31.25%, besides that 100% of the animals remained with clinical changes, lesions in organs such as liver, spleen and testis and demonstrated greater quantification of CFU (p <0,5). As the production of nitric oxide has been found much in the groups receiving the glucan rather than to the other groups. In view of these obtained results it is concluded that glucan induces the production of nitric oxide and the five treatments demonstrated efficacy to the reference sporotrichosis experimental systemically, however, the combination of antifungal (1-3) glucan provided an early regression of the lesions.

A Criptococose é uma enfermidade micótica sistêmica, subaguda ou crônica, que acomete a cavidade nasal, tecidos paranasais e pulmões do homem, animais domésticos e silvestres, podendo disseminar-se para o sistema nervoso central, olhos, pele e outros órgãos. Considerando as dificuldades terapêuticas no tratamento da micose em pequenos animais, incluindo toxicidade, desenvolvimento de resistência aos antifúngicos tradicionalmente utilizados e longos períodos de tratamento da enfermidade, o estudo objetivou avaliar a eficácia do imunomodulador ß (1-3) glucana isoladamente e em associação ao fluconazol no tratamento da criptococose experimental. Foram utilizados 100 camundongos (Mus musculus), cepa UFPel, albinos, os quais foram divididos em cinco grupos de 20 animais. O tratamento dos animais com criptococose experimental foi iniciado sete dias após a inoculação. O grupo Controle (G1) foi tratado com 0,1 ml de água destilada estéril, o grupo Fluconazol (G2) com 5 mg/kg de fluconazol, o grupo Fluconazol associado a ß (1-3) glucana (G3) com 5 mg/kg de fluconazol associado a 0,5 mg de ß (1-3) glucana, o grupo Glucana dose I (G4) com 0,5 mg de ß (1-3) glucana e o grupo Glucana dose II (G5) recebeu 0,25 mg de ß (1-3) glucana. Após acompanhamento clínico durante as seis semanas de tratamento os animais foram eutanasiados e necropsiados para avaliação anatomopatológica dos órgãos, quantificação das unidades formadoras de colônias fúngicas (UFCs), retroisolamento e avaliação histopatológica. Nas avaliações clínicas o G3 foi sempre superior ao G1 e G2, sendo que na última avaliação clínica individual, os animais pertencentes ao G3 não apresentavam nenhum sintoma clínico. O G2 teve um menor número de órgãos afetados e de alterações macroscópicas, seguido pelo G3, sendo que no primeiro não foram observadas lesões em órgãos-alvo, como pulmão e cérebro. O grupo com maior número de lesões e órgãos afetados foi o G1. Nos parâmetros retroisolamento e UFCs, o G3 foi superior aos outros tratamentos, seguido pelo G2, sendo que o pior grupo, ou seja, aquele que teve um maior número de isolamentos e maior quantificação de UFCs foi o G1. Conforme os resultados obtidos os tratamentos G2 e G3 foram os mais eficazes para a remissão da criptococose experimental, no entanto, G3 apresentou uma superioridade na maioria dos parâmetros avaliados. Portanto, de acordo com os resultados obtidos, a associação de fluconazol ao imunomodulador ß (1-3) glucana pode ser uma alternativa benéfica em considerável quantidade de pacientes com criptococose. / Cryptococcosis is a systematic sub acute or chronic mycotic condition that affects the nasal cavity, paranasal tissues and the lungs of humans, as well as domestic and wild animals, which can spread to the central nervous system, skin, and other organs. Considering the therapeutic difficulties in treating this mycosis in small animals, which include toxicity, resistance towards traditionally used antifungals, and the extended treatment of this condition, this study aimed to evaluate the ß (1-3) glucan immunomodulator efficacy when used both alone and in association with fluconazole in the treatment of experimental cryptococcosis. One Hundred albino UFPel strain mice (Mus musculus), divided into five groups of 20 animals each, were used. The treatment of these animals with experimental cryptococcosis was started seven days following inoculation. The control group (G1) was treated with 0,1 ml sterile distilled water. The fluconazole group (G2) was treated with 5 mg/kg fluconazole; the fluconazole associated with ß glucan (1-3) group (G3) was treated with 5 mg/kg fluconazole associated with 0,5 mg ß (1-3) glucan ; the group glucan dose I (G4) was treated with 0,5 mg ß (1-3) glucan, and the group glucan dose II (G5) was administered 0,25 mg ß (1-3) glucan. After the six-week treatment clinical follow-up, the aimals were euthanized and necropsied for anatomopathological evaluation of organs, quantification of fungal colony-forming units (FCUs), retro isolation and histopathological evaluation. In clinical evaluations, G3 was always superior to G1 and G2, and in the last individual clinical evaluation, G3 animals did not show any clinical symptoms. G2 had a smaller number of affected organs and microscopic alterations, followed by G3. In G2, target organ lesions, such as those in the lungs and brain, were not found. Considering retro isolation and FCU parameters, G3 was superior to other treatments, followed by G2; the worst group, that is, the one with the highest isolation occurrence and greatest FCU quantification, was G1. According to the results obtained, treatments G2 and G3 were the most efficient in experimental cryptococcosis remission; however, G3 was superior in most parameters evaluated. Therefore, according to the results obtained, the association of fluconazole with the ß (1-3) glucan immunomodulator can be a beneficial alternative to a considerable number of cryptococcosis-bearing patients.

A esporotricose, micose subcutânea causada pelo fungo dimórfico Sporothrix schenckii, acomete o homem e várias espécies de animais, sendo os felinos domésticos a espécie mais comumente envolvida nos relatos zoonóticos da enfermidade. Considerando as dificuldades terapêuticas no tratamento da micose, incluindo toxicidade e o desenvolvimento de resistência aos antifúngicos disponíveis, o estudo objetivou avaliar a eficácia in vivo do imunomodulador (1-3) glucana e em associação ao Itraconazol no tratamento da esporotricose sistêmica experimental, além de avaliar a presença do S. schenckii na cavidade oral e a produção de óxido nítrico. Foram utilizados 96 ratos Wistar, machos, os quais foram divididos em seis grupos de 16 animais, sendo eles G1: 0,5mg de glucana previamente (três doses) e pós a inoculação; G2: 0,5 mg glucana pós inoculação; G3: grupo controle; G4: 0,5mg de glucana associada a 10mg/kg de itraconazol; G5: 10mg/kg de itraconazol; e grupo G6: duas doses de 0,5mg de glucana associado a 10mg/kg de itraconazol. Os animais foram inoculados com 0,1ml do inóculo fúngico pela via intraperitoneal e veia lateral da cauda, após uma semana iniciou-se o tratamento dos grupos, quando estes apresentavam sinais clínicos da enfermidade. Após acompanhamento clínico durante a cinco semanas de tratamento e isolamento do agente na cavidade oral dos animais, estes foram eutanasiados e necropsiados para a coleta de sangue, avaliação anatomopatológica dos órgãos, retroisolamento do agente, quantificação das unidades formadoras de colônias (UFC) do baço e quantificação de óxido nítrico. Na primeira avaliação foi observado no grupo G1, uma prevenção da enfermidade desencadeada pela glucana, uma vez que, os animais pertencentes a esse grupo não apresentaram sinais clínicos, lesões anatomopatológicas e obtiveram a menor quantificação de UFC (p<0,5). No entanto no final do período experimental o G4 foi significativamente melhor dentre os grupos de tratamento, pois, findou o período com 70% dos animais sem qualquer alteração clínica, lesões macroscópicas nos órgãos e retroisolamento do agente, além de demonstrar menor quantificação nas UFCs e não ocorrer nenhum óbito decorrente da enfermidade. Os grupos G2, G5 e G6 foram significativamente melhor que o grupo controle uma vez que este grupo apresentou uma mortalidade de 31,25%, além de que 100% dos animais permanceram com alterações clínicas, lesões em órgão como fígado, baço e testículo e demonstraram maior quantificação de UFC (p<0,5). Quanto á produção de óxido nítrico foi verificado maior quantidade nos grupos que receberam a glucana em detrimento aos demais grupos. Em vista dos resultados obtidos conclui-se que a glucana induz a produção de óxido nítrico e os cinco tratamentos demostraram resultados satisfatórios, no entanto, a associação do antifúngico e (1-3) glucana propiciou uma regressão mais precoce das lesões no tratamento da esportricose sistêmica experimental. / Sporotrichosis is a subcutaneous mycosis caused by the dimorphic fungus Sporothrix schenckii, which affects humans and a wide variety of animals, domestic cats involved in reports of zoonotic illness. Considering the difficulties in the therapeutic treatment of ringworm, including toxicity and the development of resistance to antifungals available, the study aimed to evaluate the efficacy of the immunomodulator in vivo (1-3) glucan and in combination with Itraconazole in the treatment of experimental systemic sporotrichosis, beyond to evaluate the presence of S. Schenckii in the oral cavity of experimental animals and the production of oxide nitric. Were used 96 male Wistar rats, which were divided into 6 groups of 16 animals, and they were G1: 0.5 mg of glucan in advance (three doses) and after inoculation G2: 0.5 mg glucan after inoculation; G3: control group; G4: 0.5 mg of glucan associated with 10mg/kg of itraconazole; G5: 10mg/kg of itraconazole, and G6: two doses of 0.5 mg of glucan associated 10mg/kg of the itraconazole. The animals were inoculated with 0.1 ml of fungal inoculum by intraperitoneal and lateral tail vein, after one week started treatment groups when they showed clinical signs of disease. After clinical monitoring during the five weeks of treatment and isolation of the agent in the oral cavity of animals, they were euthanized and necropsied to collect blood, anatomopathological evaluation of organs, organ cultures of the agent, and quantification of colony forming units (CFU) of spleen. In the first evaluation was observed in G1, a prevention of the disease triggered by glucan, since the animals from this group showed no clinical signs, anatomopathologicals lesions and obtained the smaller number of CFU (p <0.5). However at the end of experimental period the G4 was significantly better among the treatment groups, therefore, ended the period with 70% of animals without any clinical alteration, macroscopic lesions in organs and organ cultures of the agent, beyond to demonstrate smaller number in CFUs and not occur any deaths resulting from illnes .The groups G2, G5 and G6 were significantly better than the control group since this group had a mortality rate of 31.25%, besides that 100% of the animals remained with clinical changes, lesions in organs such as liver, spleen and testis and demonstrated greater quantification of CFU (p <0,5). As the production of nitric oxide has been found much in the groups receiving the glucan rather than to the other groups. In view of these obtained results it is concluded that glucan induces the production of nitric oxide and the five treatments demonstrated efficacy to the reference sporotrichosis experimental systemically, however, the combination of antifungal (1-3) glucan provided an early regression of the lesions.

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(V.) braziliensis is specie responsible for many cases of American Tegumentary Leishmaniasis (ETL). To effective vaccine development, formulations contained immunogenic antigens associated with adjuvants that induce a T helpe 1 (Th1) immune response are been investigated, among of antigen have the “Thiol Specific Antioxidant” (rTSA), “Stress Inducible protein 1” (rSTI) and “Leishmania elongation initiation fator” (rLeIF) of L. major, which have been immunogenic and promising. The genes that corresponding to these antigens in L. (V.) braziliensis were sequenced and recombinants proteins were obtained and used in this study. Works that used BCG and β-glucan showed that these could provide protection against not related pathogens. The present study had as aim to evaluate the immunogenicity and the effectiveness of the vaccine using the rTSA, rSTI and rLeIF proteins (Triple), associated or not with β-glucan, with or without BCG stimulus. BALB/c mice were divided in 2 groups, one of the groups was stimulated with BCG and the other not. Posteriorly, the animals were divided in subgroups and vaccinated with triple, associated or not with β-glucan. Mice’s serum were collected to search of cytokines and antibodies by immunoenzymatic technique. Lymph node and spleen’s cells were cultivated and cytokines searched in supernatants. BCG stimulation induced a greater IFN-γ production. The vaccinated mice with triple produced IgG total, IgG1 and IgG2a specifics to L. (V.) braziliensis. BCG stimulation induced a high IgG total and IgG2a production in animals that received the triple without β-glucan. To evaluate the protection provided by vaccine, the immunized animals were infected with L. (V.) braziliensis and paw them measured along of 8 weeks. The subgroup don’t stimulated with BCG and vaccinated with triple, associated with β-glucan, has developed bigger lesions that the others subgroups. The subgroups that received only BCG stimulation or BCG stimulation and vaccine with triple plus β-glucan presented bigger lesions that animal don’t stimulated or vaccinated. After infection by L. (V.) braziliensis, (i) the animals stimulated with BCG and vaccinated with triple presents more IgG specific to L. (V.) braziliensis; (ii) the immunizations with triple maintained IFN-γ levels elevated; (iii) all animals presented lower IL-17 levels in serum; (iv) the subgroups produced similar IFN-γ levels, but with a high IL-17 production in subgroup vaccinated with triple plus β-glucan, don’t BCG stimulated, in spleen; (v) the animals that received only BCG produced more IFN-γ and IL-17 in lymph node. In conclusion: the immunizations with triple were immunogenic; the immunization scheme containing triple plus β- glucan, without BCG stimulation, provided partial protection against L. (V.) braziliensis infection; BCG stimulations induced biggest lesions in subgroup that received only saline or triple plus β-glucan; the vaccination scheme containing triple maintained high IFN-γ production after L. (V.) braziliensis infection; in infection site, the BCG stimulation induced a Th1/Th17 heterologous response. / No Brasil, L. (V.) braziliensis é a espécie responsável pela maioria dos casos de Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA). Para o desenvolvimento de uma vacina eficaz, formulações contendo antígenos imunogênicos, associados com adjuvantes, indutores de uma resposta imune do perfil T auxiliar 1 (Th1), estão sendo investigados, entre eles têm-se o “Thiol Specific Antioxidant” (rTSA), a “Stress Inducible protein 1” (rSTI) e o “Leishmania elongation initiation fator” (rLeIF) de L. major, que se mostraram imunogênicos e promissores. Os genes destas proteínas, de L. (V.) braziliensis, foram sequenciados e as proteínas recombinantes obtidas e utilizadas neste estudo. Trabalhos utilizando BCG e β-glucana mostraram a capacidade destes em fornecer proteção inespecífica. O presente estudo teve como objetivo avaliar a imunogenicidade e a eficácia da vacina com as proteínas rTSA, rSTI e Leif (Tríplice) de L. (V.) braziliensis associadas com o adjuvante β-glucana, com ou sem estímulo prévio com BCG. Camundongos BALB/c foram divididos em 2 grupos, um deles inoculado com BCG e o outro não. Posteriormente, os animais foram divididos em subgrupos e vacinados com tríplice, associadas ou não com β-glucana. Foram coletados os soros dos animais para dosagem de citocinas e anticorpos pela técnica imunoenzimática. Células do baço e linfonodo drenante foram cultivadas para dosagem de citocinas no sobrenadante. O estimulo com BCG induziu uma maior produção de IFN-γ. Os camundongos vacinados com a tríplice produziram anticorpos IgG total, IgG1 e IgG2a específicos para L. (V.) braziliensis. O estimulo com BCG induziu uma maior produção de anticorpos IgG total e IgG2a, nos animais vacinados com a tríplice sem β-glucana. Para avaliar a proteção fornecida pela vacina, os animais imunizados foram infectados com L. (V.) braziliensis e as patas mensuradas durante 8 semanas. O subgrupo, não estimulado com BCG e vacinado com a tríplice, associada com β-glucana, desenvolveu lesões menores que os demais subgrupos (p<0,05). Os subgrupos que receberam apenas BCG ou foram vacinados com a tríplice mais β-glucana apresentaram lesões maiores que os animais não estimulados e imunizados (p<0,05). Após a infecção por L. (V.) braziliensis, (i) os animais estimulados e vacinados com a tríplice apresentaram níveis elevados de IgG específicos para L. (V.) braziliensis; (ii) as imunizações com a tríplice mantiveram os níveis de IFN-γ aumentados (p<0,05); (iii) todos os animais apresentaram menores concentrações de IL-17, no soro; (iv) houve detecção similar de IFN-γ entre os subgrupos, mas com uma maior produção de IL-17 no subgrupo vacinado com a tríplice mais β-glucana, não estimulados com BCG, no baço (p<0,05); (v) os animais que receberam apenas BCG produziram mais IFN-γ e IL-17, no linfonodo drenante. Conclui-se que: as imunizações com tríplice foram imunogênicas; o esquema de imunização com a tríplice mais β-glucana, sem estimulo com BCG, forneceu proteção parcial contra a infecção por L. (V.) braziliensis; o estimulo com BCG induziu lesões maiores nos subgrupos que receberam salina ou a tríplice mais β- glucana; o esquema de vacinação com a tríplice manteve a produção de IFN-γ elevada após a infecção por L. (V.) braziliensis; no sitio de infecção, o estimulo com a BCG levou a uma resposta heteróloga Th1/Th17.

Os b-glucanos são formados por polissacarídeos estruturais da parede celular de leveduras (Saccharomyces cerevisiae), alguns cereais em grãos e fungos. Os b-glucanos apresentam a molécula de glicose ligada ao carbono nas posições b-1,3 e pode apresentar cadeias laterais com o resíduo de glicose ligado nas posições b-1,6. O b-glucano tem sua ação benéfica como antiinflamatório, antitumoral, hipocolesterolêmico e hipoglicêmico. A inocuidade do b-glucano solubilizado nesse trabalho foi demonstrada in vitro, em cultivo celular de fibroblastos de embriões de galinhas SPF, e confirmado in vivo após a injeção no músculo peitoral de frangos. O b-glucano é um modulador biológico devido sua capacidade de em aumentar a resposta imune inata, aumentando os mecanismos inespecíficos de defesa dos animais. O b-glucano solúvel na dose de 240 mg/ave, associado ao diluente da vacina de Marek, apresentou efeito imunomodulador na resposta imune humoral. Os níveis de IgG no plasma foram detectados pela técnica de ELISA, e a resposta imune celular foi avaliada pela detecção de IFNg-, IL-2 e IL-6 em frangos vacinados com vacina recombinante e viva contra doença de Gumboro. O b-glucano solúvel nesse experimento demonstrou ser um potente imunoadjuvante após aumentar a resposta imune humoral e celular para os antígenos da doença infecciosa da Bursa, quando associado em vacinas recombinantes e vivas. / The b-glucans are structural polysaccharides from yeast cell wall (Saccharomyces cerevisiae), some cereal grains and fungi. The b-glucans have a glucose molecule carbon linked in sites b-1,3 and they have side chains of glucose residue in sites b-1,6. The b-glucans have a helpful effect as anti-inflammatory, antitumoral, hypoglycemic and hypocholesterolemic activity .The safety of b-glucan water-soluble obtained in this work was demonstrated in vitro, using specific-pathogen-free (SPF) cell culture chicken embryo fibroblast and it was confirmed in vivo after injection in chicken pectoral muscle. The b-glucan is a biological modulator due to its ability to increase the innate immune response. The soluble b-glucan in 240 mg/bird dose, associated to Marek\'s disease vaccine diluents showed immunomodulatory effect in humoral immune response. The IgG plasma levels were detected by ELISA method, and the cellular immune response was evaluated by detection IFN-g, IL-2 and IL-6 in vaccinated chickens with recombinant and live vaccines against Gumboro\'s disease using Real-Time PCR technique. The soluble b-glucan used in this trial demonstrated a powerful immune-adjuvant effect enhancing the cellular and humoral immune response against Bursal disease, when associated to recombinant vaccine and live vaccines.

Beta-glukany jsou polysacharidy složeny z monomerů D-glukózy. V dnešní době se -glukany těší zvýšené pozornosti zejména kvůli imunomodulační aktivitě a využitelnosti ve farmaceutickém a potravinařském průmyslu. Saccharomyces cerevisiae je dodnes jediným kvasinkovým zdrojem požívaným v biotechnologické produkci. Avšak některé kvasinky z oddělení Basidiomycetes, které jsou schopny produkce lipidů a karotenoidů, mohou být využity rovněž jako alternativní zdroj -glukanů. Dizertační práce se zabývá možností a optimalizací produkce -glukanů a dalších mikrobiálních sacharidů u karotenogenních kvasinek a mikrořas. Testovány byli zástupci rodů Rhodotorula, Sporobolomyces, Cystofilobasidium a Dioshegia. Z nekarotenogenních kvasinek byly do screeningu zařazeny kvasinky rodu Metschnikowia, askomycetní kvasinky a z mikrořas zástupci zelených a červených řas. Experimentální část cílí rovněž na možnosti koprodukce dalších metabolitů, jako jsou lipidy, pigmenty a extracelulární polymery. První část experimentu se zabývá vlivem čtyř C/N poměrů (10:1, 40:1, 70:1 a 100:1) na produkci biomasy, -glukanů, karotenoidů a lipidů. Ze všech testovaných kmenů, S. cerevisiae CCY 21-4-102, C. infirmominiatum CCY 17-18-4, P. rhodozyma CCY 77-1-1 a R. kratochvilovae CCY 20-2-26 vykazovaly nejvyšší produkci -glukanů a byly proto vybrány k podrobnější optimalizaci, zejména osmotického stresu, teploty a zdroje dusíku v kultivačním médiu. Dodatečně, kmen R. kratochvilovae CCY 20-2-26 je schopný produkce extracelulárních glykolipidů a S. pararoseus CCY 19-9-6 extracelulárních polysacharidů. Následně bylo stanoveno množství -glukanů u dalších dvanácti kmenů S. cerevisiae a rovněž možnost produkce polysacharidů u mikrořas.

The global population is rapidly aging. It is estimated that over the next thirty years, the number of individuals >60 years of age will increase by over a billion, and the number of individuals over age 80 may increase by 300 million. As humans age, our immune system becomes progressively weaker through a process called immune senescence. This age-related decrease in immune function increases susceptibility to infection and chronic diseases. Sepsis is a leading cause of death worldwide. Over the past two decades, there has been an increased incidence of sepsis which is due, in part, to our aging population and immune senescence. The gut microbiome, which plays an essential role in health and disease, is altered in aging and sepsis. Specifically, the commensal microorganisms of the gut microbiota are replaced with potentially pathogenic bacteria. This contributes to immune dysfunction and worsened outcomes in critical illness. The innate immune system can be “trained” to respond more effectively to pathogens. We examined trained immunity as an approach to modulating immunosenescence and microbiome diversity in aging. We investigated the effect of trained immunity on: i) immune cells from healthy aging subjects and sepsis patients and ii) the diversity of the microbiome in aging and sepsis. Our results indicate that trained immunity is effective in combatting age-related immunosenescence. We found that β-glucan induced trained immunity enhances monocyte metabolism, increases functionality as well as alters the transcriptome and epigenome in aging individuals and sepsis patients. We also found that trained immunity induced the expansion of a unique population of myeloid cells in sepsis. These cells are defined as FSChi, CD11b+, GR-1hi and express high levels of immunosuppressive PD-L1. In addition, we found that trained immunity reversed age-related changes to the microbiome and prevented alterations to the microbiome in septic mice. We found that the Firmicutes/Bacteroidetes ratio increased in aging; however, trained immunity reversed this increase and increased Clostridia in aged mice. In sepsis, trained immunity prevented expansion of Proteobacteria observed in control mice. Thus, our results indicate that trained immunity may be effective in modulating immune senescence and the microbiome in aging and sepsis.

Avena sativa L. (2n = 6x = 42, AACCDD genome composition) or common oat is the cereal grain possessing the highest levels of water-soluble seed (1-3,1-4)-β-D-glucan (β-glucan), a hemicellulose important to human health due to its ability to lower serum LDL cholesterol levels. Understanding the mechanisms of β-glucan accumulation in oat endosperm is, consequently, of great interest. We report a genome-wide association study (GWAS) to identify quantitative trait loci (QTLs) controlling β-glucan production in oat, identifying 58 significantly associated markers. Synteny with the barley (Hordeum vulgare L.) genome identified four major regions of interest, the CslF and CslH gene families along with UGPase and AGPase as candidate genes. Subgenome-specific expression of the A, C, and D homoeologs of major β-glucan synthase AsCslF6 revealed that AsCslF6_C is the least expressed in all tissue types and time points, with low-β-glucan varieties recording the highest proportion of AsCslF6_C expression. In order to further investigate the candidate genes identified in our GWAS study and gain a greater understanding of the other cell wall polysaccharides that comprise the total fiber content in oat we sought to characterize five additional genes. Accordingly, we cloned and sequenced the three homoeologs of AsUGP and AsAGPS1. AsAGPS1 is the small subunit 1 gene of the enzyme ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase), which is responsible for catalyzing the first committed step in the starch biosynthesis pathway through the production of ADP-glucose. AsUGP is the gene the codes for UDP-glucose pyrophosphorylase (UGPase) an enzyme responsible for the reversible production of UDP-glucose (UDPG). UDPG is used directly or indirectly as a precursor for the biosynthesis of cell wall polysaccharides. In high β-glucan mutant line ‘OT3044’ we observed increased expression of AsUGP with a corresponding reduction of AsAGPS1 expression. Similarly, we observed an inverse expression pattern in low-fiber mutant line ‘OT3018’, wherein AsUGP expression was decreased in favor of AsAGPS1 expression. Further, we also found evidence that these changes in both AsUGP and AsAGPS1 expression are due primarily to up- or down-regulation in the A-genome homoeoalleles. Additionally, we characterized genes in the CslC family (CslC4, CslC9) and CslA family (CslA7) responsible for xyloglucan and glucomannan synthesis, respectively. High-fiber line ‘HiFi’ showed the least amount of overall expression of these three genes, raising the possibility that the increased β-glucan is due to a reduction in other hemicelluloses. After analyzing homoeolog-specific expression in multiple genes we observed that the A genome consistently had the most highly expressed homoeoallele, hinting at a universal preference for expression of this subgenome. We present hypotheses regarding multiple points in carbohydrate metabolism having the potential to alter β-glucan content in oat.