O câncer de mama é o tipo de câncer mais comum entre as mulheres e a sobrevivência de pacientes por ele acometidos está aumentando graças a diversas novas abordagens relacionadas ao seu diagnóstico precoce e a tratamentos mais eficientes. A enzima indoleamina- 2,3 dioxigenase (IDO) é expressa por diversas células e também por células tumorais. Esta enzima atua inibindo a proliferação de linfócitos T, comprometendo a atividade citotóxica do mesmo. O 1-metil-DL-triptofano (1MT) é um inibidor competitivo da IDO, que bloqueia seu efeito imunossupressor e poderia cooperar com a quimioterapia na regressão de tumores. Por este motivo, além de evidenciar a expressão da IDO em células tumorais mamárias em tecido e em cultivo, este trabalho também teve como objetivo verificar o efeito “in vitro” da associação do 1-metil-DL-triptofano (1MT) ao quimioterápico paclitaxel (taxol®), como método de atenuação no crescimento tumoral. Acredita-se que isto possibilitaria a restauração da capacidade de proliferação dos linfócitos T e de sua capacidade de resposta citotóxica. Os resultados demonstraram que a IDO é expressa no tecido mamário, com alta concentração no estroma tumoral. Os cultivos suplementados mostraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO foram observadas no grupo tratado com paclitaxel associado ao 1-metil-DL-triptofano após suplementação contínua com os fatores mencionados, onde houve redução de 12,06% para 3,56% na expressão da enzima. Dessa forma pode-se sugerir que esta associação foi mais eficaz na contenção dessa expressão o que poderia levar à uma restauração da capacidade de resposta celular dos linfócitos T contra o tumor mamário. Tal resultado poderia colaborar no desenvolvimento de uma nova estratégia terapêutica no tratamento de pessoas afetadas pelo câncer de mama / Breast cancer is the most common type of cancer among women and the survival of patients affected by it is increasing, mainly dueto several new approaches in early diagnosis and more effective treatments. The enzyme indoleamine- 2,3 - dioxygenase (IDO) is expressed on many cells and also on tumor cells. This enzyme acts by inhibiting the proliferation of T lymphocytes, thus compromising their cytotoxic activity. The 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) is a competitive inhibitor of IDO, which blocks its immunosuppressive effect and could collaborate with chemotherapy in tumor regression. Thus, besides highlighting the expression of IDO in tumor cells in mammary tissue and culture, this study also aimed to determine the "in vitro" effect of the association of 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) and paclitaxel (Taxol®) chemotherapy, as an attenuation approach to tumor growth. It is believed that it would allow the restoration of T-lymphocytes proliferation capability and their cytotoxic response. Results showed that IDO is expressed in breast tissue with a high concentration in the tumor stroma. The supplemented cultures showed that the most significant differences in the expression of IDO were observed in the group treated with paclitaxel associated with 1-methyl-DL-tryptophan continuous supplementation, reducing the enzyme expression from 12.06% to 3.56%. Therefore, it may be suggested that this association was more effective in reducing IDO expression and such outcome could collaborate in developing a new therapeutic strategy for breast cancer treatment

A gestação confere ao organismo materno uma série de mudanças e desafios, envolvendo especialmente seu sistema imunológico. O feto, do ponto de vista imunológico, é comparado a um enxerto semi-alogenêico, pois expressa moléculas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC) paterno, considerado não próprio ao organismo materno, capaz de desencadear uma resposta imunológica no ambiente intrauterino. Porém, durante todo o período gestacional, o organismo materno reconhece o embrião sem uma resposta imunológica contra sua permanência no útero, estabelecendo-se uma tolerância materno-fetal. Vários mecanismos contribuem para esse estado tolerogênico, como a atividade da enzima indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO). A IDO promove o catabolismo do aminoácido triptofano, levando as células T à apoptose, devido à carência deste aminoácido e pela ação de seus catabólitos no micro ambiente placentário. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem potencialmente expressar a IDO. Em ratas Wistar, sabe-se que diversas proteínas, principalmente o interferon γ e, recentemente, a progesterona, podem aumentar a expressão desta enzima; contudo, ainda não são conhecidos quais tipos celulares são efetivamente influenciados por estas moléculas. Desta forma, este trabalho buscou suprir esta lacuna, por meio da identificação das células IDO positivas pela imunofenotipagem e citometria de fluxo. De acordo com as analises realizadas, os resultados deste trabalho mostraram que todos os tipos celulares fenotipados foram capazes de expressar a enzima. Contudo somente alguns grupos específicos de células presentes no ambiente uterino placentário sofrem influência das proteínas supracitadas, principalmente as células dendríticas, e os linfócitos CD4 que elevam a expressão de IDO na presença de progesterona e IFN-γ. Tais achados sugerem que a ação da enzima em grupos celulares específicos poderiam constituir meios pelo qual o organismo regula o sistema imunológico no ambiente uterino-placentário, em que é capaz de impedir o desenvolvimento de células imunológicas potencialmente ativas, colaborando com a formação de um ambiente tolerogênico favorável para o desenvolvimento embrionário. / Pregnancy causes several changes and challenges to the maternal body, especially involving the immune system. The fetus, on the immunological point of view, is compared to a semialogeneic graft, expressed as molecules of the paternal major histocompatibility complex (MHC) considered not self to the maternal organism, capable of triggering an immune response in the intrauterine environment. However, throughout the gestational period, maternal organism tolerates the embryo without an immune response against its permanence in the uterus, establishing maternal-fetal tolerance. Several mechanisms contribute to this tolerogenic state, as the activity of the enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO). The IDO promotes the catabolism of tryptophan, inducing T cells apoptosis due to the deprivation of this amino acid and by the action of its catabolites in the placental microenvironment. Several cell types are present in the maternal-fetal interface and many of them can potentially express IDO. In Wistar rats, it is known that interferon γ and recently, progesterone, may increase the expression of this enzyme; however, which cell types are actually influenced by these molecules is still unknown. Thus, this study intends to fill this gap, by identifying IDO positive cells by immunophenotyping and flow cytometry. According to the analysis carried out, the results of this study showed that all phenotyped cell types were able to express the enzyme, however only some specific groups present in placental uterine environment are influenced by the factors above mentioned, especially dendritic cells and lymphocytes CD4 increase the IDO expression at the presence of progesterone and IFN-γ. These findings suggest that the action of the enzyme in specific cell groups may be one of the means by which the body regulates the immune system uterine-placental environment, which is able to prevent the development of potentially active immune cells, contributing to the formation tolerogenic environment favorable for embryonic development.

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.

Indolamina-2,3-dioxigenase (IDO) e o catabolismo do triptofano estão envolvidos no controle da imunidade inata e adaptativa contra patógenos. Investigamos o papel da IDO na paracoccidiodomicose pulmonar (PCM) de animais suscetíveis (B10.A) e resistentes (A/J) ao fungo. Observou-se uma ação marcante da IDO ao início da doença de camundongos B10.A onde a enzima controla a carga fúngica mas, também, induz anergia de células TCD4+ e TCD8+, creditada em parte à expansão de células Treg e aumento de linfócitos em apoptose. Em camundongos A/J, a IDO controla a carga fúngica inicial, porém, o seu efeito supressor sobre linfócitos TCD4+ é somente observado na 8ª semana. Assim como em camundongos B10.A, a IDO mostrou-se indutora de células Treg e linfócitos em apoptose durante a imunidade desenvolvida por camundongos A/J. Em conclusão, foi demonstrado pela primeira vez que a IDO exerce um importante mecanismo microbicida e imunorregulador na PCM de hospedeiros resistentes e suscetíveis ao P. brasiliensis. / Indoleamine-2, 3-dioxygenase (IDO) and tryptophan catabolism are involved in the control of innate and adaptive immunity against pathogens. We investigated the role of IDO in the pulmonary paracoccidiodomycosis developed by susceptible (B10.A) and resistant (A/J) mice to the fungus. We verified that IDO plays a different effect in innate the immunity of B10.A and A/J mice. Early in the infection, IDO controlled the fungal loads but also induced anergy of CD4+ and CD8+ T cells of B10.A mice. T cell anergy was partially due to the expansion of Treg cells and increased apoptosis of lymphocytes. In resistant mice, IDO controlled the initial fungal loads, but exerted a suppressive effect on T lymphocytes only at week 8. As in B10.A mice IDO was shown to induce Treg cells and apoptosis of lymphocytes in the course of immune response developed by resistant mice. In conclusion our work showed for the first time that IDO play an important role in the fungicidal and immunoregulatory mechanisms developed by susceptible and resistant mice to P. brasiliensis infection.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comum entre as mulheres e a sobrevivência de pacientes por ele acometidos está aumentando graças a diversas novas abordagens relacionadas ao seu diagnóstico precoce e a tratamentos mais eficientes. A enzima indoleamina- 2,3 dioxigenase (IDO) é expressa por diversas células e também por células tumorais. Esta enzima atua inibindo a proliferação de linfócitos T, comprometendo a atividade citotóxica do mesmo. O 1-metil-DL-triptofano (1MT) é um inibidor competitivo da IDO, que bloqueia seu efeito imunossupressor e poderia cooperar com a quimioterapia na regressão de tumores. Por este motivo, além de evidenciar a expressão da IDO em células tumorais mamárias em tecido e em cultivo, este trabalho também teve como objetivo verificar o efeito “in vitro” da associação do 1-metil-DL-triptofano (1MT) ao quimioterápico paclitaxel (taxol®), como método de atenuação no crescimento tumoral. Acredita-se que isto possibilitaria a restauração da capacidade de proliferação dos linfócitos T e de sua capacidade de resposta citotóxica. Os resultados demonstraram que a IDO é expressa no tecido mamário, com alta concentração no estroma tumoral. Os cultivos suplementados mostraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO foram observadas no grupo tratado com paclitaxel associado ao 1-metil-DL-triptofano após suplementação contínua com os fatores mencionados, onde houve redução de 12,06% para 3,56% na expressão da enzima. Dessa forma pode-se sugerir que esta associação foi mais eficaz na contenção dessa expressão o que poderia levar à uma restauração da capacidade de resposta celular dos linfócitos T contra o tumor mamário. Tal resultado poderia colaborar no desenvolvimento de uma nova estratégia terapêutica no tratamento de pessoas afetadas pelo câncer de mama / Breast cancer is the most common type of cancer among women and the survival of patients affected by it is increasing, mainly dueto several new approaches in early diagnosis and more effective treatments. The enzyme indoleamine- 2,3 - dioxygenase (IDO) is expressed on many cells and also on tumor cells. This enzyme acts by inhibiting the proliferation of T lymphocytes, thus compromising their cytotoxic activity. The 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) is a competitive inhibitor of IDO, which blocks its immunosuppressive effect and could collaborate with chemotherapy in tumor regression. Thus, besides highlighting the expression of IDO in tumor cells in mammary tissue and culture, this study also aimed to determine the "in vitro" effect of the association of 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) and paclitaxel (Taxol®) chemotherapy, as an attenuation approach to tumor growth. It is believed that it would allow the restoration of T-lymphocytes proliferation capability and their cytotoxic response. Results showed that IDO is expressed in breast tissue with a high concentration in the tumor stroma. The supplemented cultures showed that the most significant differences in the expression of IDO were observed in the group treated with paclitaxel associated with 1-methyl-DL-tryptophan continuous supplementation, reducing the enzyme expression from 12.06% to 3.56%. Therefore, it may be suggested that this association was more effective in reducing IDO expression and such outcome could collaborate in developing a new therapeutic strategy for breast cancer treatment

A gestação confere ao organismo materno uma série de mudanças e desafios, envolvendo especialmente seu sistema imunológico. O feto, do ponto de vista imunológico, é comparado a um enxerto semi-alogenêico, pois expressa moléculas do complexo de histocompatibilidade principal (MHC) paterno, considerado não próprio ao organismo materno, capaz de desencadear uma resposta imunológica no ambiente intrauterino. Porém, durante todo o período gestacional, o organismo materno reconhece o embrião sem uma resposta imunológica contra sua permanência no útero, estabelecendo-se uma tolerância materno-fetal. Vários mecanismos contribuem para esse estado tolerogênico, como a atividade da enzima indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO). A IDO promove o catabolismo do aminoácido triptofano, levando as células T à apoptose, devido à carência deste aminoácido e pela ação de seus catabólitos no micro ambiente placentário. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem potencialmente expressar a IDO. Em ratas Wistar, sabe-se que diversas proteínas, principalmente o interferon γ e, recentemente, a progesterona, podem aumentar a expressão desta enzima; contudo, ainda não são conhecidos quais tipos celulares são efetivamente influenciados por estas moléculas. Desta forma, este trabalho buscou suprir esta lacuna, por meio da identificação das células IDO positivas pela imunofenotipagem e citometria de fluxo. De acordo com as analises realizadas, os resultados deste trabalho mostraram que todos os tipos celulares fenotipados foram capazes de expressar a enzima. Contudo somente alguns grupos específicos de células presentes no ambiente uterino placentário sofrem influência das proteínas supracitadas, principalmente as células dendríticas, e os linfócitos CD4 que elevam a expressão de IDO na presença de progesterona e IFN-γ. Tais achados sugerem que a ação da enzima em grupos celulares específicos poderiam constituir meios pelo qual o organismo regula o sistema imunológico no ambiente uterino-placentário, em que é capaz de impedir o desenvolvimento de células imunológicas potencialmente ativas, colaborando com a formação de um ambiente tolerogênico favorável para o desenvolvimento embrionário. / Pregnancy causes several changes and challenges to the maternal body, especially involving the immune system. The fetus, on the immunological point of view, is compared to a semialogeneic graft, expressed as molecules of the paternal major histocompatibility complex (MHC) considered not self to the maternal organism, capable of triggering an immune response in the intrauterine environment. However, throughout the gestational period, maternal organism tolerates the embryo without an immune response against its permanence in the uterus, establishing maternal-fetal tolerance. Several mechanisms contribute to this tolerogenic state, as the activity of the enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO). The IDO promotes the catabolism of tryptophan, inducing T cells apoptosis due to the deprivation of this amino acid and by the action of its catabolites in the placental microenvironment. Several cell types are present in the maternal-fetal interface and many of them can potentially express IDO. In Wistar rats, it is known that interferon γ and recently, progesterone, may increase the expression of this enzyme; however, which cell types are actually influenced by these molecules is still unknown. Thus, this study intends to fill this gap, by identifying IDO positive cells by immunophenotyping and flow cytometry. According to the analysis carried out, the results of this study showed that all phenotyped cell types were able to express the enzyme, however only some specific groups present in placental uterine environment are influenced by the factors above mentioned, especially dendritic cells and lymphocytes CD4 increase the IDO expression at the presence of progesterone and IFN-γ. These findings suggest that the action of the enzyme in specific cell groups may be one of the means by which the body regulates the immune system uterine-placental environment, which is able to prevent the development of potentially active immune cells, contributing to the formation tolerogenic environment favorable for embryonic development.

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.

Indolamina-2,3-dioxigenase (IDO) e o catabolismo do triptofano estão envolvidos no controle da imunidade inata e adaptativa contra patógenos. Investigamos o papel da IDO na paracoccidiodomicose pulmonar (PCM) de animais suscetíveis (B10.A) e resistentes (A/J) ao fungo. Observou-se uma ação marcante da IDO ao início da doença de camundongos B10.A onde a enzima controla a carga fúngica mas, também, induz anergia de células TCD4+ e TCD8+, creditada em parte à expansão de células Treg e aumento de linfócitos em apoptose. Em camundongos A/J, a IDO controla a carga fúngica inicial, porém, o seu efeito supressor sobre linfócitos TCD4+ é somente observado na 8ª semana. Assim como em camundongos B10.A, a IDO mostrou-se indutora de células Treg e linfócitos em apoptose durante a imunidade desenvolvida por camundongos A/J. Em conclusão, foi demonstrado pela primeira vez que a IDO exerce um importante mecanismo microbicida e imunorregulador na PCM de hospedeiros resistentes e suscetíveis ao P. brasiliensis. / Indoleamine-2, 3-dioxygenase (IDO) and tryptophan catabolism are involved in the control of innate and adaptive immunity against pathogens. We investigated the role of IDO in the pulmonary paracoccidiodomycosis developed by susceptible (B10.A) and resistant (A/J) mice to the fungus. We verified that IDO plays a different effect in innate the immunity of B10.A and A/J mice. Early in the infection, IDO controlled the fungal loads but also induced anergy of CD4+ and CD8+ T cells of B10.A mice. T cell anergy was partially due to the expansion of Treg cells and increased apoptosis of lymphocytes. In resistant mice, IDO controlled the initial fungal loads, but exerted a suppressive effect on T lymphocytes only at week 8. As in B10.A mice IDO was shown to induce Treg cells and apoptosis of lymphocytes in the course of immune response developed by resistant mice. In conclusion our work showed for the first time that IDO play an important role in the fungicidal and immunoregulatory mechanisms developed by susceptible and resistant mice to P. brasiliensis infection.

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.

Eimeria falciformis ist ein Apicomplexa-Parasit, welcher das Blinddarmepithel der Maus befällt. Aufgrund des monoxenen Lebenszyklus in einem exzellent-erforschten Wirt, bietet sich E. falciformis als Modellorganismus an, um Wirts-Parasit-Interaktionen zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden mit Hilfe von Genexpressionsanalysen bei E. falciformis-infizierten Zellen und Mäusen Wirtsfaktoren identifiziert, welche für die in vitro bzw. in vivo Entwicklung des Parasiten vonnöten sind. Der Transkriptionsfaktor c-FOS (FBJ osteosarcoma oncogene) zeigte eine erhöhte Expression bei der Infektion einer Epithelzelllinie mit E. falciformis. C-FOS ist ein Bestandteil des AP-1 (activator protein 1) Komplexes, welcher die Transkription zahlreicher Gene unterschiedlichster Funktion steuert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklung von E. falciformis in Zellen, welche den Transkriptionsfaktor nicht besitzen (c-FOS knockout Zellen) beeinträchtigt war. Diese Beobachtung betont eine mögliche Ausbeutung des Transkriptionsfaktors des Wirtes durch den Parasiten. In E. falciformis-infizierten Mäusen war die Expression des Enzyms Indoleamin 2,3-Dioxygenase (IDO1) bemerkenswert induziert. IDO1 katalysiert die erste und geschwindigkeits-bestimmende Reaktion des Tryptophan-Abbaus innerhalb des Kynurenin-Stoffwechselweges. Wir zeigen in dieser Studie, dass in den E. falciformis-infizierten Epithelzellen IDO1 IFN-gamma abhängig induziert wird. Das Wachstum des Parasiten war zudem beeinträchtigt in IDO1-/- Mäusen sowie in Mäusen, in welchen zwei weiterer Enzyme des Kynurenin-Stoffwechselweges pharmakologisch inhibiert wurden. Bemerkenswerterweise konnte das Parasitenwachstum in IDO1-/- Mäusen durch Gabe von Xanthurensäure, ein Nebenprodukt des Tryptophan-Abbaus, auf Wildtyp-Niveau angehoben werden. Diese Daten demonstrieren, dass sich der intrazelluläre Parasit E. falciformis die wirtseigenen Verteidigungsmechanismen (IFN-gamma, IDO1) für seine eigene Entwicklung zu Nutze macht. / Eimeria falciformis is a highly host- and tissue-specific parasite of murine caecum epithelium. Its monoxenous life cycle in a well-investigated host makes it an excellent model to examine parasite-host interactions. To identify the host determinants of the parasite infection, this work involved the comparative in vitro and in vivo analyses of mouse gene modulation by E. falciformis. The in vitro microarray analyses identified the transcription factor FBJ osteosarcoma oncogene (c-FOS) as highly induced during E. falciformis infection. C-FOS is part of the activator protein 1 (AP-1) complex, which controls the transcription of genes involved in various biological processes. We show that infection of c-FOS-deficient mouse cells results in an impaired development of E. falciformis, highlighting an exploitation of the host transcription factor by an apicomplexan parasite. Our ex vivo gene expression analyses using mouse caecum cells revealed a substantial modulation of the host transcriptome. The indoleamine 2,3-dioxygenase 1 (IDO1), the first and rate-limiting enzyme of tryptophan catabolism in the kynurenine pathway, was one of the most up-regulated epithelial transcripts. Induction of IDO1 supposedly depletes tryptophan in host cells, which is proposed to inhibit the in vitro growth of pathogens auxotrophic for this essential amino acid. We show that E. falciformis induces IDO1 in the epithelial cells in an IFN-gamma-dependent manner. The absence or inhibition of IDO1 and two downstream enzymes of the pathway in the mouse impairs parasite growth. Noticeably, the parasite development was entirely rescued by xanthurenic acid, a by-product of tryptophan catabolism. These data demonstrate contrasting roles of IFN-gamma signaling and a conceptual subversion of the host defense (IFN-gamma, IDO1) by an intracellular pathogen for progression of its natural life cycle.