A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima que cataboliza o aminoácido triptofano, levando à inibição da proliferação de linfócitos T, seja pela exaustão desse aminoácido no ambiente, ou pela indução via catabólitos induzindo-os a apoptose. Em mamíferos, esta enzima atua em diversas condições do organismo como a gestação, infecções, inflamações crônicas, transplantes e tumores, sendo reconhecida como uma autêntica reguladora imunológica. Estudos recentes identificaram a presença de moléculas homólogas a IDO em espécies filogeneticamente mais antigas que os mamíferos placentados, sendo que o papel da IDO primitiva não está totalmente elucidada. Sabe-se que em fungos e bactérias a IDO limita-se ao metabolismo do triptofano para obtenção de energia e que em vertebrados inferiores sua função ainda não é bem esclarecida. Desta forma, este estudo teve por objetivo averiguar a presença da IDO em células sanguíneas e órgãos hematopoiéticos de trutas arco-íris, colaborando para o estudo filogenético do sistema imune nos vertebrados, particularmente dos peixes. A expressão de IDO foi observada em todos os órgãos hematopoiéticos estudados incluindo os leucócitos e também foi observada marcação positiva para a enzima em pequenos vasos sanguíneos do rim cefálico, baço e fígado. Os resultados obtidos, apresentando marcações positivas da IDO restritas em leucócitos e tecidos hematopoiéticos de trutas arco-íris, poderiam significar a primeira evidência de que a IDO, à semelhança do que ocorre nos mamíferos, possa estar relacionada ao sistema imunológico nesta espécie. / The indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is an enzyme that catabolizes the amino acid tryptophan, leading to inhibition of T lymphocyte proliferation by exhaustion of this amino acid in the environment, or by induction via the catabolites inducing apoptosis. In mammals, this enzyme acts on various conditions such as pregnancy, infections, chronic inflammation, transplantation and tumors, being recognized as an authentic immune regulator. Recent studies have identified the presence of homologous IDO in older phylogenetically related species molecules, the placental mammals, and the role of early IDO is not fully elucidated, it is known that in fungi and bacteria the role of IDO is limited to tryptophan metabolism for energy, and is function in lower vertebrates is still not well understood. This study aims to investigate the presence of IDO in peripheral blood cells and hematopoietic organs of rainbow trout, thereby contributing to the phylogenetic study of the immune system in vertebrates, particularly in fish. The expression of IDO was observed in the inner region of small blood vessels in the head kidney, spleen, liver and peripheral blood cells, mainly in monocytes and lymphocytes. The restricted localized expression of IDO in these tissues and cells, as occurred in mammals, may suggest a first evidence for a putative role of this enzyme in the immune system in rainbow trout.

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

A Indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima que apresenta um importante papel na prevenção da rejeição fetal. A IDO demonstra efeitos na supressão da ativação de células T por catabolizar o aminoácido essencial Triptofano. Nós estudamos a expressão da IDO em cultura celulares de placenta com a adição individual de Estradiol, Progesterona, Interferon , Triptofano e 1-Metil-Triptofano com o uso de citometria de fluxo, imunocitoquímica e quantificação celular, imunofluorescência, peroxidação lipídica, análise das fases do ciclo celular, imunoblotting e PCR em placentas bovinas nos três trimestres gestacionais. A quantificação celular revelou que em bovinos a atividade da IDO aumenta com o avanço do período gestacional e, sua expressão varia de acordo com os fatores, sendo o mesmo padrão observado pela imunofluorescência. O Imunoblotting mostrou a presença de possíveis isoformas desta proteína na espécie bovina que ainda não foram identificadas. A investigação pela lipoperoxidação revelou que os hormônios modularam diferencialmente a produção de radicais peroxidados nos três terços de gestação e, possivelmente atuam como fatores indutores de proliferação. As células placentárias apresentaram padrões diferenciados de proliferação e apoptose ao longo da gestação, principalmente nos tratamentos com Estradiol e Progesterona, sendo também variantes com outros fatores em todos os grupos. Observou-se que a Progesterona atua na maturação das células placentárias independente da concentração utilizada. Em todos os grupos uma grande proporção de células apresentava-se em estado de quiescência (G1). No terceiro trimestre foi detectado um aumento no número de células em G2/M, indicando a parada da capacidade proliferativa ou de progressão no ciclo celular (\"arrest\"). Maior taxa de apoptose foi observada nos animais de segundo trimestre gestacional. Baseados nisso, podemos concluir que a IDO é suscetível ao controle pelos mecanismos testados, o que nos leva a formular hipóteses de implantação de possíveis mecanismos terapêuticos para a reprodução com a participação da IDO. / Indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) is an enzyme that plays an important role in preventing fetal rejection. IDO is related to the suppression of the T-cells activation due to the catabolism of essential amino acid Triptophan. We studied the expression of IDO in bovine placenta cell culture with individual supplementation of factors as Estrogen, Progesterone, Interferon , Triptophan and 1-Methyl-Triptophan. Evaluations were made by flow cytometry, immunocitochemistry and cellular quantification, lipidic peroxidation, cell cycle phases, imunoblotting, PCR and immunofluorescency in the three trimesters of pregnancy. Cellular quantification demonstrated that in bovines the activity of the IDO increases during pregnancy, and its expression is factor-dependent, which was also observed in immunofluorescency. Imunoblotting demonstrated the presence of possible unknown protein isoforms in bovine. Lipoperoxidation evaluation demonstrated that hormones distinguishingly modulated the production of peroxide radicals in the three trimesters of pregnancy and, possibly acting as inductive factors of proliferation. Placental cells demonstrated differentiated patterns of proliferation and apoptosis during the gestation, mainly in the presence of Estrogen and Progesterone, besides variant rates were also observed under other factors. Independent of the concentration, Progesterone influenced placental cells maturation. All groups presented great ratio of cells in quiescence state (G1). In third trimester, G2/M high rates indicated a pause in proliferative capacity or in cell cycle progression (arrest). High apoptosis rates were observed in animals at second pregnancy trimester. Based on the presented, we concluded that IDO is susceptible to be controlled by the applied-factors, what lead us to think about hypothetical therapeuthic mechnism for reproduction with the participation of IDO.

O tubarão-azul (Prionace glauca) é uma espécie que apresenta desenvolvimento vivíparo placentário em que o saco vitelino se desenvolve ao longo da gestação tornando-se uma placenta que executa função matrotrófica. A Indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma proteína encontrada em mamíferos nos quais participa, além de outras funções, da tolerância materno-fetal, sendo também encontrada em peixes ósseos. Assim, a proposta deste trabalho foi verificar a expressão da IDO na interface materno-fetal de Prionace glauca e descrever sua localização. Para tanto, material placentário/uterino e embriológico de três fases distintas da gestação (pré-placenta, meia gestação e fim da gestação) de fêmeas de P. glauca foram coletados e processados para a imuno-histoquímica. Os resultados mostraram a presença da IDO ao longo do desenvolvimento do saco vitelino/placenta, na ectoderme nas três fases e na endoderme apenas nas duas primeiras fases. No epitélio uterino observou-se a marcação da IDO nas duas últimas fases. Esses tecidos de interface seriam locais de maior contato entre a mãe e o concepto, fato que poderia levar à indução de uma resposta imunológica contra o concepto semi-alogenêico. A soma destes fatores poderia contribuir como um indício de uma possível atuação da IDO como mecanismo da tolerância materno-fetal na interface placentária de Chondrichtyes, como relatado em mamíferos eutérios / The blue shark (Prionace glauca) is a viviparous placentary species in which the yolk sac develops along pregnancy turning into a placenta with a matrotrofic role. The indoleamine 2 3-dioxygenase (IDO) is a protein usually described in mammals, which, among other functions, participates on the maternal-fetal tolerance process. Although it has also been reported in bony fish, no information is available regarding its function. Therefore, the purpose of this study was to investigate the expression of IDO in blue shark maternal-fetal interface and describe its distribution. Thus, placental / uterine and embryonic materials from three different stages (pre-placenta, middle and late gestation) of pregnant P. glauca females were processed for immunohistochemistry. The results showed IDO labelling during the yolk sac / placenta development in ectoderm along the three development phases and at endoderm only at phases I and II. In uterine epithelium, IDO was observed in the last two phases. These interface tissues are major contact areas between the mother ant the conceptus, that would induce an immunological response against the semialogeneic conceptus.The sum of these factors may contribute as an indication to the possible IDO role as a mechanism of maternal-fetal tolerance in Chondrichtyes placentary interface, as described in eutherian mammals

Neste estudo avaliamos o papel do metabolismo do triptofano (Trp) na homeostasia, na vaginose bacteriana e nas lesões cervicais associadas ao HPV. A importância do metabolismo do Trp se deve a sua ação na proliferação de microrganismos e de células do sistema imune. O consumo de triptofano tem sido identificado como uma forma de controlar o crescimento bacteriano limitando a infecção. Por outro lado, a oxidação de Trp produz quinurenina (QUIN), que tem papel chave na tolerância imunológica. A formação de QUIN se dá através das enzimas indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) e triptofano 2,3- dioxigenase (TDO). A mais estudada delas no âmbito das infecções/ imuno escape é a enzima IDO. Mais recentemente, tem-se dado ênfase ao papel da TDO no câncer. Nesta dissertação, o interesse foi avaliar a expressão da IDO no epitélio cervicovaginal de mulheres com vaginose bacteriana e de IDO e TDO em amostras cervicais de mulheres com diferentes graus de lesão cervical associada ao HPV. Foram incluídas 165 mulheres atendidas no CAISM/UNICAMP, as quais foram divididas em dois grupos: grupo caso composto por mulheres com lesão de baixo ou alto grau e carcinoma invasor (n=42) e grupo controle composto por mulheres com citologia oncológica normal, independente de apresentar infecção genital (n=123). IDO foi avaliada por imunocitoquímica em citologia em base líquida e IDO e TDO em biópsias cervicais. Mulheres com vaginose bacteriana apresentaram expressão aumentada de IDO em células escamosas em comparação às mulheres sem vaginose bacteriana (OR=7.41; IC 95%= 2.50 a 21.4; p <0.0001). No epitélio vaginal normal com ou sem infecção por HPV houve uma expressão leve de IDO em células escamosas. Na presença de lesões ou carcinoma, houve um aumento no número de células escamosas displásicas e de leucócitos IDO-positivos; aumento de IDO também pôde ser observada em culturas de pele organotípicas transduzidas com as oncoproteínas E6/ E7 do HPV16. Nas lesões cervicais, assim como visto para a IDO, a TDO esteve expressa em leucócitos, especialmente os infiltrados na região estromal e na parede dos vasos sanguíneos. A expressão basal de IDO no epitélio cervical normal e sua regulação positiva na infecção por HPV e lesões associadas sugerem a participação do metabolismo do Trp nos mecanismos imunossupressores envolvidos na doença. Embora o papel do IDO já tenha sido abordada anteriormente, até onde sabemos esta é a primeira evidência da expressão de TDO no epitélio vaginal, na neoplasia intraepitelial cervical e carcinoma de células escamosas. Ainda, em leucócitos, especialmente aqueles com morfologia típica de polimorfonucleares, parecem ser importantes fontes de IDO na cérvix uterina. / In this study we evaluated the role of tryptophan (Trp) metabolism in cervix homeostasis, bacterial vaginosis and HPV-associated lesions. The importance of Trp metabolism is due to its action on microorganisms and immune cells. Tryptophan consumption has been identified as a way to controlling bacterial growth limiting infection. On the other hand, the oxidation of Trp produces kynurenine (Kyn) which plays a key role in immunological tolerance. The formation of Kyn occurs through the enzymes indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO). IDO is the most studied of them within the context of infections / immune escape. More recently, TDO has also been considered in studies of cancer progression. In this thesis, we were interested in cervicovaginal epithelium IDO expression in women with bacterial vaginosis and of IDO and TDO in cervical samples of women with different degrees of cervical lesion associated with HPV. A total of 165 women attended at CAISM/UNICAMP were divided into two groups: a case group composed of women with low or high grade lesions and invasive carcinoma (n = 42) and a control group composed of women with normal cytology, independent to present genital infection (n =123). IDO was evaluated by immunocytochemistry in liquid-based cytology and IDO and TDO in cervical biopsies. Women with bacterial vaginosis had increased IDO expression in squamous cells compared to women without bacterial vaginosis (OR = 7.41, 95% CI = 2.50- 21.74; p<0.0001). In normal vaginal epithelium with or without HPV infection there was a mild IDO expression in squamous cells. In the presence of cervical intraepithelial lesions or squamous cell carcinoma, there was an increase in the number of IDO-positive dysplastic squamous cells and leukocytes; increase in IDO can also be observed in organotypic skin cultures transduced with HPV-16 E6/E7 oncoproteins. In cervical lesions, as observed for IDO, TDO was expressed in leukocytes, especially infiltrates in the stromal region and in the wall of blood vessels. The basal expression of IDO in the normal cervical epithelium and its positive regulation in HPV infection and associated lesions suggests the participation of Trp metabolism in the immunosuppressive mechanisms involved in the disease. Although some previous data have already considered the role of IDO, as far as we know this is the first evidence of the participation of TDO in the vaginal epithelium, cervical intraepithelial neoplasia and squamous cell carcinoma. In addition, in leukocytes, especially those with a typical polymorphonuclear morphology, appear to be important sources of IDO in the uterine cervix.

Neste estudo avaliamos o papel do metabolismo do triptofano (Trp) na homeostasia, na vaginose bacteriana e nas lesões cervicais associadas ao HPV. A importância do metabolismo do Trp se deve a sua ação na proliferação de microrganismos e de células do sistema imune. O consumo de triptofano tem sido identificado como uma forma de controlar o crescimento bacteriano limitando a infecção. Por outro lado, a oxidação de Trp produz quinurenina (QUIN), que tem papel chave na tolerância imunológica. A formação de QUIN se dá através das enzimas indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) e triptofano 2,3- dioxigenase (TDO). A mais estudada delas no âmbito das infecções/ imuno escape é a enzima IDO. Mais recentemente, tem-se dado ênfase ao papel da TDO no câncer. Nesta dissertação, o interesse foi avaliar a expressão da IDO no epitélio cervicovaginal de mulheres com vaginose bacteriana e de IDO e TDO em amostras cervicais de mulheres com diferentes graus de lesão cervical associada ao HPV. Foram incluídas 165 mulheres atendidas no CAISM/UNICAMP, as quais foram divididas em dois grupos: grupo caso composto por mulheres com lesão de baixo ou alto grau e carcinoma invasor (n=42) e grupo controle composto por mulheres com citologia oncológica normal, independente de apresentar infecção genital (n=123). IDO foi avaliada por imunocitoquímica em citologia em base líquida e IDO e TDO em biópsias cervicais. Mulheres com vaginose bacteriana apresentaram expressão aumentada de IDO em células escamosas em comparação às mulheres sem vaginose bacteriana (OR=7.41; IC 95%= 2.50 a 21.4; p <0.0001). No epitélio vaginal normal com ou sem infecção por HPV houve uma expressão leve de IDO em células escamosas. Na presença de lesões ou carcinoma, houve um aumento no número de células escamosas displásicas e de leucócitos IDO-positivos; aumento de IDO também pôde ser observada em culturas de pele organotípicas transduzidas com as oncoproteínas E6/ E7 do HPV16. Nas lesões cervicais, assim como visto para a IDO, a TDO esteve expressa em leucócitos, especialmente os infiltrados na região estromal e na parede dos vasos sanguíneos. A expressão basal de IDO no epitélio cervical normal e sua regulação positiva na infecção por HPV e lesões associadas sugerem a participação do metabolismo do Trp nos mecanismos imunossupressores envolvidos na doença. Embora o papel do IDO já tenha sido abordada anteriormente, até onde sabemos esta é a primeira evidência da expressão de TDO no epitélio vaginal, na neoplasia intraepitelial cervical e carcinoma de células escamosas. Ainda, em leucócitos, especialmente aqueles com morfologia típica de polimorfonucleares, parecem ser importantes fontes de IDO na cérvix uterina. / In this study we evaluated the role of tryptophan (Trp) metabolism in cervix homeostasis, bacterial vaginosis and HPV-associated lesions. The importance of Trp metabolism is due to its action on microorganisms and immune cells. Tryptophan consumption has been identified as a way to controlling bacterial growth limiting infection. On the other hand, the oxidation of Trp produces kynurenine (Kyn) which plays a key role in immunological tolerance. The formation of Kyn occurs through the enzymes indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and tryptophan 2,3-dioxygenase (TDO). IDO is the most studied of them within the context of infections / immune escape. More recently, TDO has also been considered in studies of cancer progression. In this thesis, we were interested in cervicovaginal epithelium IDO expression in women with bacterial vaginosis and of IDO and TDO in cervical samples of women with different degrees of cervical lesion associated with HPV. A total of 165 women attended at CAISM/UNICAMP were divided into two groups: a case group composed of women with low or high grade lesions and invasive carcinoma (n = 42) and a control group composed of women with normal cytology, independent to present genital infection (n =123). IDO was evaluated by immunocytochemistry in liquid-based cytology and IDO and TDO in cervical biopsies. Women with bacterial vaginosis had increased IDO expression in squamous cells compared to women without bacterial vaginosis (OR = 7.41, 95% CI = 2.50- 21.74; p<0.0001). In normal vaginal epithelium with or without HPV infection there was a mild IDO expression in squamous cells. In the presence of cervical intraepithelial lesions or squamous cell carcinoma, there was an increase in the number of IDO-positive dysplastic squamous cells and leukocytes; increase in IDO can also be observed in organotypic skin cultures transduced with HPV-16 E6/E7 oncoproteins. In cervical lesions, as observed for IDO, TDO was expressed in leukocytes, especially infiltrates in the stromal region and in the wall of blood vessels. The basal expression of IDO in the normal cervical epithelium and its positive regulation in HPV infection and associated lesions suggests the participation of Trp metabolism in the immunosuppressive mechanisms involved in the disease. Although some previous data have already considered the role of IDO, as far as we know this is the first evidence of the participation of TDO in the vaginal epithelium, cervical intraepithelial neoplasia and squamous cell carcinoma. In addition, in leukocytes, especially those with a typical polymorphonuclear morphology, appear to be important sources of IDO in the uterine cervix.