Une des difficultés majeures dans le traitement des cancers est l’acquisition de résistance par les cellules tumorales vis-à-vis de la mort induite par les différentes chimiothérapies. Au sein du laboratoire, nous nous intéressons aux propriétés anti-tumorales d’un donneur de monoxyde d’azote (NO), le Glycéryl TriNitrate (GTN), fréquemment utilisé dans le traitement de l’angine de poitrine. Au cours de ce travail, nous avons étudié les mécanismes moléculaires par lesquels le GTN sensibilise les cellules tumorales de plusieurs types de cancer (colique, mammaire, prostatique) à la mort impliquant des voies de signalisation régulées par des cytokines telles que le TNFα, l’IL-6 ou encore le GDF-15.Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l’action anti-tumorale du GTN permettrait de potentialiser son utilisation comme nouvelle thérapie anti-cancéreuse.Modèle colique : le GTN, en présence de la cytokine pro-inflammatoire TNFα, sensibilise les cellules cancéreuses coliques et mammaires à l’apoptose. Du point de vue mécanistique, le GTN induit la S-nitrosylation de cIAP1, inhibant ainsi son activité ubiquitine E3 ligase. Ce qui abroge la voie de signalisation classique NF-кB de survie cellulaire activée par la voie TNFα/TNFR1 en faveur d’une voie de signalisation pro-apoptotique.Modèle mammaire : le GTN intervient au niveau de la migration cellulaire en altérant la voie de signalisation Jak2/STAT3 activée par la cytokine pro-inflammatoire IL-6, dans un modèle de cancer du sein triple négatif. En présence de dérivés du platine (carboplatine) générant de l’IL-6, le GTN freine la migration des cellules en induisant la S-nitrosylation, et probablement l’inactivation, de la kinase Jak-2, indispensable pour l’activation de la voie.Modèle prostatique : le GTN sensibilise à la mort les cellules cancéreuses prostatiques résistantes au docétaxel en modulant le taux de deux marqueurs de résistance à cette chimiothérapie : la clusterine (CLU) et le growth differentiation factor 15 (GDF-15). Au niveau moléculaire, le GTN diminue le taux de l'isoforme cytoprotectrice soluble de la CLU (sCLU) et augmente le taux de l'isoforme cytotoxique nucléaire (nCLU) dans les cellules prostatiques résistantes au docétaxel. Plus particulièrement, en présence de GTN, nous avons établi un lien entre le GDF-15 et la modulation du taux des isoformes de la CLU. / One of the main difficulties in the treatment of cancers is the acquisition of resistance by the tumor cells vis-à-vis the death induced by the different chemotherapies. In the laboratory, we are interested in the anti-tumor properties of a nitric oxide (NO) donor, Glyceryl TriNitrate (GTN), frequently used in the treatment of angina pectoris. In this work, we investigated the molecular mechanisms by which GTN sensitizes tumor cells of several types of cancer (colonic, mammary, prostate) to death involving signaling pathways regulated by cytokines such as TNFα, IL-6 or GDF-15.A better understanding of the mechanisms underlying the GTN's anti-tumor action would make it possible to use it as a new anti-cancer therapy.Colon model: GTN, in the presence of the pro-inflammatory cytokine TNFα, sensitizes colon and mammary cancer cells to apoptosis. From a mechanistic point of view, GTN induces S-nitrosylation of cIAP1, thus inhibiting its ubiquitin E3 ligase activity. This abrogates the classical NF-κB signaling pathway of TNFα / TNFR1 activated cell survival in favor of a pro-apoptotic signaling pathway.Mammary model: GTN intervenes at the level of cell migration by altering the Jak2 / STAT3 signaling pathway activated by the pro-inflammatory cytokine IL-6, in a model of triple negative breast cancer. In the presence of platinum (carboplatin) derivatives generating IL-6, GTN inhibits cell migration by inducing S-nitrosylation, and probably inactivation, of Jak-2 kinase, essential for the activation of the way.Prostate model: GTN sensitizes prostatic prostate cancer cells to death by modulating the level of two markers of resistance to this chemotherapy: clusterin (CLU) and growth differentiation factor 15 (GDF-15). At the molecular level, GTN decreases the level of the soluble cytoprotective isoform of CLU (sCLU) and increases the level of nuclear cytotoxic isoform (nCLU) in prostatic cells resistant to docetaxel. More particularly, in the presence of GTN, we have established a link between GDF-15 and the modulation of the isoform rate of the CLU.

Introdução: Uma das reconhecidas consequências do trabalho noturno nos trabalhadores é a perda da ordem temporal interna, a qual resulta em alterações fisiopatológicas. Objetivo: O presente estudo teve o objetivo de avaliar os efeitos do turno noturno de traballho na concentração e no ritmo circadiano de citocinas inflamatórias de trabalhadores de linha de produção e operadores de máquinas. Material e Métodos: Estudo transversal realizado em uma empresa do setor de bebidas. Na Etapa 1 foram avaliados em 123 trabalhadores (56 do turno fixo diurno e 67 do turno fixo noturno), dados sociodemográficos, condições de vida e lazer, condições e organização do trabalho, morbidades, sintomas osteomusculares, fadiga, sonolência excessiva e dados antropométricos. Quinze voluntários do turno diurno, 15 do turno noturno em período de trabalho e em momento de férias participaram da Etapa 2. Durante sete dias foram coletados dados do padrão de sono e vigília e em um Dia de Trabalho e um Dia de Folga foram realizadas coletas salivares em intervalos de três horas, durante a vigília, para estimar a concentração de melatonina, IL-1 e IL-6, além de coletados dados de sonolência, fadiga e dor. Também foi realizada coleta de urina para medir 6-sulfatoximelatonina após o episódio principal de sono. Foram verificadas diferenças de médias entre os dados dos grupos obtidos na Etapa 1, assim como análises de Odds Ratio. A ANOVA Nested foi utilizada na Etapa 2 para comparar os grupos (Diurno, Noturno e Noturno-Férias), seguida do teste de contraste de Dunnet. A Etapa 3 comparou a curva das citocinas IL-1, IL-6 e TNF- na saliva e no sangue em 7 indivíduos saudáveis em laboratório. O método do Cosinor individual e populacional foi aplicado para verificar ritmicidade circadiana. Resultados: Os resultados revelaram que os trabalhadores noturnos tinham menor amplitude do ritmo da melatonina salivar que os diurnos. Embora a concentração de 6-sulfatoximelatonina também tenha sido menor entre os trabalhadores noturnos comparados com os diurnos, sua concentração foi mais elevada durante as férias. Nas férias se observou um aumento da duração do sono, apesar de não ter sido verificada nenhuma diferença entre os parâmetros do sono principal e do cochilo entre os trabalhadores dos turnos diurnos e noturno no período de trabalho. No entanto, a acrofase da citocina IL-6 ocorreu em horário similar nos três grupos, ainda que os trabalhadores noturnos tenham apresentado maior concentração dessa citocina. A IL-1 apresentou ritmicidade apenas para o grupo diurno. Não houve diferença na prevalência de doenças entre os Grupos Diurno e Noturno. Os dados com os indivíduos em laboratório com ambiente controlado demonstraram ausência de ritmicidade da IL-1 e presença de ritmicidade da IL-6 tanto no sangue quanto na saliva. Conclusão: Trabalhadores noturnos estavam dessincronizados e apresentaram privação parcial de sono. O período de férias levou ao aumento da duração do sono; aumento da secreção de melatonina medida pela 6-sulfatoximelatonina, além da diminuição da sonolência, fadiga, dor e concentração de IL-1. Esses achados evidenciam as consequências negativas na saúde que o turno noturno de trabalho pode ocasionar e demonstram que há parcial reversão desses efeitos nas férias. / Introduction: A recognized consequence of night shift work on employees is the loss of internal temporal order, which results in pathophysiological alterations. Objective: This study aimed to evaluate the effects of night shift work on the level and circadian rhythm of inflammatory cytokines of line workers and machine operators. Methods: A cross-sectional study was conducted in a beverage company. On stage 1 of the study, demographic data, living and leisure conditions, work conditions and organization, morbidity, musculoskeletal symptoms, fatigue, excessive sleepiness and anthropometric data of 123 workers (56 fixed day workers and 67 fixed night shift workers) were evaluated. Fifteen volunteers from day shift, 15 from night shift, and 15 from the same night shift during vacation participated in stage 2. During seven consecutive days, data were collected regarding the pattern of sleep and wakefulness. Also, on one work day and one day off, within this 7 days, saliva samples were collected every three hours while subjects were awake to evaluate melatonin, IL-1 and IL-6, in addition to drowsiness, fatigue and pain data were also collected. Furthermore, urine samples were collected to measure 6-sulphatoxymelatonin after the main sleep episode. Mean differences between groups and analysis of Odds Ratio were used to evaluate the data collected on stage 1. For the analysis of data collected on stage 2, Nested ANOVA followed by Dunnet contrast test were used in order to compare the three groups (Day, Night and Night-vacation). On stage 3, salivary and blood IL-1, IL-6 and TNF- citokine curves from seven healthy subjects kept in a controled laboratory environment were compared. Individual and populational Cosinor was the method used to verify circadian rhythmicity in stage 2 and 3. Results: The results showed that night workers had lower amplitude of the rhythm of salivary melatonin then day workers. Although the concentration of 6-sulphatoxymelatonin was lower among night shift workers compared to day workers, its concentration was higher during vacation time. During vacation, an increase in sleep duration was observed, even though no differences between the main parameters of sleep and nap between day and night workers during work period were found. However, the IL-6 cytokine acrophase occurred in similar periods among the three groups, even though the night shift workers had a higher concentration of this cytokine. The IL-1 showed rhythmicity only for day workers. There was no difference in the prevalence of diseases among day and night workers. The data collected from healthy subjects in controlled environment showed absence of rhythmicity for IL-1, but presence of rhythmicity for IL-6 present in both blood and saliva. Conclusion: Night shift workers were desynchronized and showed signs of partial sleep deprivation. During vacation, sleep duration was increased; melatonin secretion measured by the 6-sulphatoxymelatonin was increased, in addition to decreased drowsiness, fatigue, pain and concentration of IL-1. These findings highlight the negative health consequences that night shift work can cause and show that there are partial reverse effects of these changes during vacation.

As contrações excêntricas causam lesão muscular envolvendo a ruptura dos sarcômeros. Todavia, uma sessão repetida de exercício excêntrico acarreta na redução dessa lesão. Esse mecanismo protetor é conhecido como efeito da carga repetida (ECR). Visando contribuir para o melhor entendimento do ECR, em especial, a expressão de genes pró e anti-inflamatórios após o dano promovido pelo exercício excêntrico, camundongos foram submetidos a uma ou duas sessões de exercício. Os músculos sóleos foram avaliados após 24 horas e 3 dias. A análise histológica mostra que houve lesão de fibras dos animais submetidos à 1ª sessão, com atenuação do dano após a 2ª sessão. A expressão gênica das citocinas pró-inflamatórias (TNF-α, iNOS e IL-1β) e anti-inflamatórias (IL-10, YM1, Fizz-1 e Arginase-1) foi alta em 24 h após a 1ª sessão, e reduziu aos níveis basais em 24 h após a 2ª sessão. Nossos resultados sugerem que a elevação da expressão gênica dessas citocinas no músculo antes da 2ª sessão pode ter contribuído para o ECR. / The eccentric contractions cause muscle injury involving rupture of the sarcomeres, with subsequent activation of proteolysis. However, repeated session of eccentric exercise cause attenuation of this damage. This protective mechanism is known as \"repeated bout effect\" (RBE). In order to contribute to a better understanding of the RBE, in particular, the gene expression of pro and anti-inflammatory after injury induced by eccentric exercise, mice were subjected to one or two sessions of exercise and soleus muscles were evaluated after 24 h or 3 days. Histological analysis shows that there was injury of myofiber from animals subjected to the 1st session, with attenuation of damage after 2nd session. The gene expression of pro-inflammatory (TNF-α, iNOS and IL-1β) and anti-inflammatory (IL-10, YM1, Fizz-1 and Arginase-1) cytokines was high at 24h after the 1st session, and reduced to baseline levels at 24 h after 2nd session. Our results suggest that the elevated gene expression of these cytokines in muscle before the 2nd session may have contributed to the RBE.

O canabidiol (CBD), o principal canabinóide não psicotrópico extraído da marijuana (Cannabis sativa), é reconhecido por sua potente propriedade imunosupressora e anti-inflamatória. A injúria pulmonar aguda (ALI) é uma doença inflamatória para qual ainda não foi desenvolvida terapias específicas e a única alternativa de tratamento é meramente de suporte em UTI. Desta forma, foi proposta uma investigação sobre os efeitos anti-inflamatórios do CBD em um modelo murino de ALI, induzida pela instilação intra-nasal de LPS (lipopolissacarídeo), dentro de uma perspectiva imune-neuro-endocrinológica. Para a análise do potencial anti-inflamatório do CBD, avaliou-se a contagem total e diferencial de células do lavado broncoalveolar (LBA) (análise da migração de leucócitos para os pulmões), a atividade de mieloperoxidase (MPO) no tecido pulmonar (análise indireta da atividade de neutrófilos), a produção de citocinas e quimicionas no sobrenadante do LBA (análise do perfil inflamatório pulmonar), a concentração de proteínas (albumina) no sobrenadante do LBA (análise indireta da permeabilidade vascular pulmonar) e a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1 e VLA-4) em leucócitos do LBA. Analisou-se, ainda, o mecanismo farmacológico dos efeitos anti-inflamatórios do CBD no modelo de ALI, utilizando-se de um antagonista altamente seletivo para o receptor de adenosina A2A (ZM241385). Por fim, avaliou-se os efeitos neuroendócrinos do CBD na vigência da inflamação pulmonar; analisou-se a atividade geral dos animais no campo aberto (análise do comportamento doentio) e os níveis séricos de corticosterona (análise da ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Adrenal (HPA)). Mostrou-se que tanto o tratamento prolifático (antes da indução da inflamação) como o tratamento terapêutico (depois da indução da inflamação), com uma dose única de CBD (20 ou 80 mg/kg) apresenta um efeito anti-inflamatório prolongado em camundongos submetidos ao modelo de ALI (principalmente 1 e 2 dias após a indução da inflamação). Mostrou-se que o CBD diminuiu a migração de leucócitos para os pulmões (neutrófilos, macrófagos e linfócitos), diminuiu a produção de citocinas (TNF e IL-6) e quimicinas (MCP-1 e MIP-2) no LBA, diminuiu a atividade MPO no tecido pulmonar, diminuiu a concentração de albumina no LBA e diminuiu a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1) em neutrófilos do LBA. Mostrou-se, ainda, que o receptor de adenosina A2A está envolvido nos efeitos anti-inflamatórios do CBD na ALI, uma vez que o tratamento com o ZM241385 aboliu todos os efeitos anti-inflamatórios descritos previamente. Por fim, mostrou-se que o CBD apresentou poucos efeitos comportamentais no campo aberto e que não ativou o eixo HPA. Desta forma, mostrou-se pela primeira vez que o tratamento profilático e, também, o tratamento terapêutico com CBD (20 ou 80 mg/kg) tem um efeito anti-inflamatório prolongado em um modelo murino de ALI, muito provavelmente em decorrência de um aumento da sinalização via receptor de adenosina A2A. Por esta razão, acredita-se que o CBD possa ser considerado, no futuro, uma ferramenta terapêutica útil no tratamento de doenças inflamatórias pulmonares. / Cannabidiol (CBD), the major non-psychotropic plant (Cannabis sativa)-derived cannabinoid, is recognized for its immunossupressant and anti-inflammatory properties. Acute lung injury (ALI) is an inflammatory condition for which treatment is mainly supportive (ICU patients), because effective therapies have not been developed. Therefore, it was proposed an investigation in order to address the anti-inflammatory effects of CBD in a murine model of LPS-induced ALI, within an immune-neuro-endocrine perspective. To analyze the potential anti-inflammatory effect of CBD, it was evaluated total and differencial cell count of leukocytes present in the bronchoalveolar lavage (BAL) (migration of leukocytes into the lungs), myeloperoxidase activity in the lung tissue (indirect analysis of neutrophil activity), production of cytokines and chemokines in the BAL (analysis of the pulmonar inflammatory profile), protein (albumin) concentration in the BAL (indirect analysis of pulmonar vascular permeability), and expression of adhesion molecules (ICAM-1 and VLA-4) in leukocytes of the BAL. It was also analyzed the pharmacologic mechanism of the anti-inflammatory effects of CBD in the model of ALI, by using a highly selective antagonist of the adenosine A2A receptor (ZM241385). Finally, it was analyzed the neuro-endocrine effects of CBD in the context of lung inflammation; it was analyzed the general activity of the mice in the open field (analysis of sickness behavior) and the seric levels of corticosterone (activation of HPA (Hypothalamus-Hypophysis-Adrenal) axis). It was shown that both prophylactic (before the induction of inflammation) and therapeutic (after the induction of inflammation) protocols of treatment, with a sigle dose of CBD (20 or 80 mg/kg), has a long-term anti-inflammatory effect in mice submitted to the model of ALI (specially, after 1 and 2 days of the induction of inflammation). It was shown that CBD decreased leukocyte (neutrophil, macrophage, and lymphocytes) migration into the lungs, decreased cytokines (TNF and IL-6) and chemokines (MCP-1 and MIP-2) in the BAL, decreased MPO activity in the lung tissue, decreased albumin concentration in the BAL, and decreased adhesion molecule expression (ICAM-1) in neutrophils of the BAL. It was also shown that adenosine A2A receptor is involved in the anti-inflammatory effects of CBD on LPS-induced ALI, because ZM241385 abrogated all of the anti-inflammatory effects of cannabidiol previously described. Finally, it was shown that CBD has discreet behavioral effects in the open field and was not able to activate the HPA axis. Thus, it was shown for the first time that both prophylactic and also therapeutic treatment with CBD (20 or 80 mg/kg) has a long-term anti-inflammatory effect in a murine model of ALI, most likely associated with an increase in the signaling through the adenosine A2A receptor. Hence, it is possible that in the future CBD may prove useful as a therapeutical tool in the treatment of pulmonar inflammatory conditions.

Peptídeos antimicrobianos, também chamados na literatura médica de AMPs (Antimicrobial Peptides), são agrupamentos de 12 a 50 aminoácidos que têm funções antimicrobianas e imunorregulatórias. Os AMPs são produzidos principalmente nos epitélios, destacando-se o epitélio intestinal, onde participam da homeostase da barreira intestinal. A Pancreatite Aguda (PA) é uma doença com altas taxas de mortalidade e morbidade, na qual frequentemente ocorre translocação de bactérias e endotoxinas para o epitélio intestinal e para a corrente sanguínea. A translocação bacteriana ocorre, principalmente, devido à falência da barreira intestinal. Em idosos, a PA tende a ser uma doença mais grave, porém os mecanismos que justificam essa maior gravidade ainda não são bem compreendidos. O objetivo deste trabalho é fazer um estudo da expressão gênica dos peptídeos antimicrobianos alfa-defensina 5 e 7 e da catelicidina CRAMP em ratos jovens e idosos submetidos a um modelo de Pancreatite Aguda. Ratos jovens e idosos foram submetidos à PA utilizando-se Ácido Taurocólico 2,5% e, após doze horas, foram sacrificados. Foi coletado 1cm do íleo terminal para realização de RTPCR para os genes das alfa-defensinas 5 e 7 e da catelicidina CRAMP. Adicionalmente, foram quantificados os níveis de mRNA das citocinas TNF-alfa e IL10. Através da técnica de Milliplex, foram dosadas no soro as citocinas IFN-y, IP-10, IL-10, IL-6, IL-18, TNF-alfa, IL-1beta e Leptina. Como resultado, detectou-se maior expressão gênica das alfa-defensinas 5 e 7 no grupo de animais idosos, na vigência de insulto pancreático, quando comparado a animais jovens na mesma condição. Com relação à CRAMP, não houve diferença significativa entre os grupos. Igualmente, obteve-se expressão significativamente maior de TNF-alfa no íleo terminal dos ratos idosos com Pancreatite Aguda. Interessantemente, as dosagens de citocinas séricas foram semelhantes entre os grupos, demonstrando que a diferença entre a resposta inflamatória de ratos idosos e jovens é localizada. Peptídeos antimicrobianos, portanto, devem apresentar um papel central na resposta inflamatória decorrente de injúria pancreática / Antimicrobial peptides, also called AMPs, are 12-50 amino acids molecules that have antimicrobial and immunoregulatory properties. AMPs are produced mainly in epithelial cells, and participate in the homeostasis of the intestinal barrier. Acute pancreatitis (AP) is a disease with high mortality and morbidity and presents a worst outcome when bacterial translocation occurs to the intestinal epithelium and to the bloodstream. Bacterial translocation occurs mainly due to the failure of the intestinal barrier. In the elderly, AP has a worst prognosis, but the mechanisms that justify that higher severity, compared to the young, are poorly understood. The objective of this work is to study the gene expression levels of antimicrobial peptides ?-defensins 5 and 7 and the cathelicidin CRAMP in young and elderly rats submitted to acute pancreatitis. Young and old rats received a taurocholic acid 2.5% injection in the pancreatic ductus and after twelve hours, were sacrificed. 1cm of the terminal ileum was collected for detection of AMPs gene expression levels. In addition, RT-PCR was performed to detect TNF-alfa and IL-10 mRNA levels. Using Milliplex technique, serum levels of IFN-gamma, IP-10, IL-10, IL-6, IL-18, TNF-alfa, IL-1beta and Leptin were measured. As a result, we detected significant higher mRNA levels of alfa-defensins 5 and 7 in the elderly (pancreatitis group). CRAMP gene expression was not significantly different between groups. TNF-alfa gene expression levels was significantly higher in old rats (pancreatitis group). Any difference in the cytokines serum levels could be detected when old and young rats in the pancreatitis groups were compared. We conclude that AMPs may play a pivotal role in the development of acute pancreatic injury

O canabidiol (CBD), o principal canabinóide não psicotrópico extraído da marijuana (Cannabis sativa), é reconhecido por sua potente propriedade imunosupressora e anti-inflamatória. A injúria pulmonar aguda (ALI) é uma doença inflamatória para qual ainda não foi desenvolvida terapias específicas e a única alternativa de tratamento é meramente de suporte em UTI. Desta forma, foi proposta uma investigação sobre os efeitos anti-inflamatórios do CBD em um modelo murino de ALI, induzida pela instilação intra-nasal de LPS (lipopolissacarídeo), dentro de uma perspectiva imune-neuro-endocrinológica. Para a análise do potencial anti-inflamatório do CBD, avaliou-se a contagem total e diferencial de células do lavado broncoalveolar (LBA) (análise da migração de leucócitos para os pulmões), a atividade de mieloperoxidase (MPO) no tecido pulmonar (análise indireta da atividade de neutrófilos), a produção de citocinas e quimicionas no sobrenadante do LBA (análise do perfil inflamatório pulmonar), a concentração de proteínas (albumina) no sobrenadante do LBA (análise indireta da permeabilidade vascular pulmonar) e a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1 e VLA-4) em leucócitos do LBA. Analisou-se, ainda, o mecanismo farmacológico dos efeitos anti-inflamatórios do CBD no modelo de ALI, utilizando-se de um antagonista altamente seletivo para o receptor de adenosina A2A (ZM241385). Por fim, avaliou-se os efeitos neuroendócrinos do CBD na vigência da inflamação pulmonar; analisou-se a atividade geral dos animais no campo aberto (análise do comportamento doentio) e os níveis séricos de corticosterona (análise da ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Adrenal (HPA)). Mostrou-se que tanto o tratamento prolifático (antes da indução da inflamação) como o tratamento terapêutico (depois da indução da inflamação), com uma dose única de CBD (20 ou 80 mg/kg) apresenta um efeito anti-inflamatório prolongado em camundongos submetidos ao modelo de ALI (principalmente 1 e 2 dias após a indução da inflamação). Mostrou-se que o CBD diminuiu a migração de leucócitos para os pulmões (neutrófilos, macrófagos e linfócitos), diminuiu a produção de citocinas (TNF e IL-6) e quimicinas (MCP-1 e MIP-2) no LBA, diminuiu a atividade MPO no tecido pulmonar, diminuiu a concentração de albumina no LBA e diminuiu a expressão de moléculas de adesão (ICAM-1) em neutrófilos do LBA. Mostrou-se, ainda, que o receptor de adenosina A2A está envolvido nos efeitos anti-inflamatórios do CBD na ALI, uma vez que o tratamento com o ZM241385 aboliu todos os efeitos anti-inflamatórios descritos previamente. Por fim, mostrou-se que o CBD apresentou poucos efeitos comportamentais no campo aberto e que não ativou o eixo HPA. Desta forma, mostrou-se pela primeira vez que o tratamento profilático e, também, o tratamento terapêutico com CBD (20 ou 80 mg/kg) tem um efeito anti-inflamatório prolongado em um modelo murino de ALI, muito provavelmente em decorrência de um aumento da sinalização via receptor de adenosina A2A. Por esta razão, acredita-se que o CBD possa ser considerado, no futuro, uma ferramenta terapêutica útil no tratamento de doenças inflamatórias pulmonares. / Cannabidiol (CBD), the major non-psychotropic plant (Cannabis sativa)-derived cannabinoid, is recognized for its immunossupressant and anti-inflammatory properties. Acute lung injury (ALI) is an inflammatory condition for which treatment is mainly supportive (ICU patients), because effective therapies have not been developed. Therefore, it was proposed an investigation in order to address the anti-inflammatory effects of CBD in a murine model of LPS-induced ALI, within an immune-neuro-endocrine perspective. To analyze the potential anti-inflammatory effect of CBD, it was evaluated total and differencial cell count of leukocytes present in the bronchoalveolar lavage (BAL) (migration of leukocytes into the lungs), myeloperoxidase activity in the lung tissue (indirect analysis of neutrophil activity), production of cytokines and chemokines in the BAL (analysis of the pulmonar inflammatory profile), protein (albumin) concentration in the BAL (indirect analysis of pulmonar vascular permeability), and expression of adhesion molecules (ICAM-1 and VLA-4) in leukocytes of the BAL. It was also analyzed the pharmacologic mechanism of the anti-inflammatory effects of CBD in the model of ALI, by using a highly selective antagonist of the adenosine A2A receptor (ZM241385). Finally, it was analyzed the neuro-endocrine effects of CBD in the context of lung inflammation; it was analyzed the general activity of the mice in the open field (analysis of sickness behavior) and the seric levels of corticosterone (activation of HPA (Hypothalamus-Hypophysis-Adrenal) axis). It was shown that both prophylactic (before the induction of inflammation) and therapeutic (after the induction of inflammation) protocols of treatment, with a sigle dose of CBD (20 or 80 mg/kg), has a long-term anti-inflammatory effect in mice submitted to the model of ALI (specially, after 1 and 2 days of the induction of inflammation). It was shown that CBD decreased leukocyte (neutrophil, macrophage, and lymphocytes) migration into the lungs, decreased cytokines (TNF and IL-6) and chemokines (MCP-1 and MIP-2) in the BAL, decreased MPO activity in the lung tissue, decreased albumin concentration in the BAL, and decreased adhesion molecule expression (ICAM-1) in neutrophils of the BAL. It was also shown that adenosine A2A receptor is involved in the anti-inflammatory effects of CBD on LPS-induced ALI, because ZM241385 abrogated all of the anti-inflammatory effects of cannabidiol previously described. Finally, it was shown that CBD has discreet behavioral effects in the open field and was not able to activate the HPA axis. Thus, it was shown for the first time that both prophylactic and also therapeutic treatment with CBD (20 or 80 mg/kg) has a long-term anti-inflammatory effect in a murine model of ALI, most likely associated with an increase in the signaling through the adenosine A2A receptor. Hence, it is possible that in the future CBD may prove useful as a therapeutical tool in the treatment of pulmonar inflammatory conditions.

Peptídeos antimicrobianos, também chamados na literatura médica de AMPs (Antimicrobial Peptides), são agrupamentos de 12 a 50 aminoácidos que têm funções antimicrobianas e imunorregulatórias. Os AMPs são produzidos principalmente nos epitélios, destacando-se o epitélio intestinal, onde participam da homeostase da barreira intestinal. A Pancreatite Aguda (PA) é uma doença com altas taxas de mortalidade e morbidade, na qual frequentemente ocorre translocação de bactérias e endotoxinas para o epitélio intestinal e para a corrente sanguínea. A translocação bacteriana ocorre, principalmente, devido à falência da barreira intestinal. Em idosos, a PA tende a ser uma doença mais grave, porém os mecanismos que justificam essa maior gravidade ainda não são bem compreendidos. O objetivo deste trabalho é fazer um estudo da expressão gênica dos peptídeos antimicrobianos alfa-defensina 5 e 7 e da catelicidina CRAMP em ratos jovens e idosos submetidos a um modelo de Pancreatite Aguda. Ratos jovens e idosos foram submetidos à PA utilizando-se Ácido Taurocólico 2,5% e, após doze horas, foram sacrificados. Foi coletado 1cm do íleo terminal para realização de RTPCR para os genes das alfa-defensinas 5 e 7 e da catelicidina CRAMP. Adicionalmente, foram quantificados os níveis de mRNA das citocinas TNF-alfa e IL10. Através da técnica de Milliplex, foram dosadas no soro as citocinas IFN-y, IP-10, IL-10, IL-6, IL-18, TNF-alfa, IL-1beta e Leptina. Como resultado, detectou-se maior expressão gênica das alfa-defensinas 5 e 7 no grupo de animais idosos, na vigência de insulto pancreático, quando comparado a animais jovens na mesma condição. Com relação à CRAMP, não houve diferença significativa entre os grupos. Igualmente, obteve-se expressão significativamente maior de TNF-alfa no íleo terminal dos ratos idosos com Pancreatite Aguda. Interessantemente, as dosagens de citocinas séricas foram semelhantes entre os grupos, demonstrando que a diferença entre a resposta inflamatória de ratos idosos e jovens é localizada. Peptídeos antimicrobianos, portanto, devem apresentar um papel central na resposta inflamatória decorrente de injúria pancreática / Antimicrobial peptides, also called AMPs, are 12-50 amino acids molecules that have antimicrobial and immunoregulatory properties. AMPs are produced mainly in epithelial cells, and participate in the homeostasis of the intestinal barrier. Acute pancreatitis (AP) is a disease with high mortality and morbidity and presents a worst outcome when bacterial translocation occurs to the intestinal epithelium and to the bloodstream. Bacterial translocation occurs mainly due to the failure of the intestinal barrier. In the elderly, AP has a worst prognosis, but the mechanisms that justify that higher severity, compared to the young, are poorly understood. The objective of this work is to study the gene expression levels of antimicrobial peptides ?-defensins 5 and 7 and the cathelicidin CRAMP in young and elderly rats submitted to acute pancreatitis. Young and old rats received a taurocholic acid 2.5% injection in the pancreatic ductus and after twelve hours, were sacrificed. 1cm of the terminal ileum was collected for detection of AMPs gene expression levels. In addition, RT-PCR was performed to detect TNF-alfa and IL-10 mRNA levels. Using Milliplex technique, serum levels of IFN-gamma, IP-10, IL-10, IL-6, IL-18, TNF-alfa, IL-1beta and Leptin were measured. As a result, we detected significant higher mRNA levels of alfa-defensins 5 and 7 in the elderly (pancreatitis group). CRAMP gene expression was not significantly different between groups. TNF-alfa gene expression levels was significantly higher in old rats (pancreatitis group). Any difference in the cytokines serum levels could be detected when old and young rats in the pancreatitis groups were compared. We conclude that AMPs may play a pivotal role in the development of acute pancreatic injury

Severe Traumatic Brain Injury (TBI) and aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage (SAH) are severe cerebral emergencies. They are common reasons for extensive morbidity and mortality in young people and adults in the western world. This thesis, based on five clinical studies in patients with severe TBI (I-IV) and SAH (V), is concentrated on examination of pathophysiological developments and of evaluation of therapeutic approaches in order to improve outcome after cerebral emergency. The treatment for severe TBI patients at Umeå University Hospital, Sweden is an intracranial pressure (ICP)-targeted therapy according to “the Lund-concept”. This therapy is based on physiological principles for cerebral volume regulation, in order to preserve a normal cerebral microcirculation and a normal ICP. The main goal is to avoid development of secondary brain injuries, thus avoiding brain oedema and worsened microcirculation. Study I is evaluating retrospectively 41 children with severe TBI, from 1993 to 2002. The boundaries of the ICP-targeted protocol were obtained in 90%. Survival rate was 93%, and favourable outcome (Glasgow Outcome Scale, score 4+5) was 80%. Study II is retrospectively analysing fluid administration and fluid balance in 93 adult patients with severe TBI, from 1998 to 2001.The ICP-targeted therapy used, have defined fluid strategies. The total fluid balance was positive day one to three, and negative day four to ten. Colloids constituted 40-60% of total fluids given/day. Severe organ failure was evident for respiratory insufficiency and observed in 29%. Mortality within 28 days was 11%. Study III is a prospective, randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial in 48 patients with severe TBI. In order to improve microcirculation and prevent oedema formation, prostacyclin treatment was added to the ICP-targeted therapy. Prostacyclin is endogenously produced, by the vascular endothelium, and has the ability to decrease capillary permeability and vasodilate cerebral capillaries. Prostacyclin is an inhibitor of leukocyte adhesion and platelet aggregation. There was no significant difference between prostacyclin or placebo groups in clinical outcome or in cerebral microdialysis markers such as lactatepyruvate ratio and brain glucose levels. Study IV is part of the third trial and focus on the systemic release of pro-inflammatory mediators that are rapidly activated by trauma. The systemically released pro-inflammatory mediators, interleukin-6 and CRP were significantly decreased in the prostacyclin group versus the placebo group. Study V is a prospective pilot study which analyses asymmetric dimethylarginine (ADMA) concentrations in serum from SAH patients. Acute SAH patients have cerebral vascular, systemic circulatory and inflammatory complications. ADMA is a marker in vascular diseases which is correlated to endothelial dysfunction. ADMA concentrations in serum were significantly elevated seven days after the SAH compared to admission and were still elevated at the three months follow-up. Our results show overall low mortality and high favourable outcome compared to international reports on outcome in severe TBI patients. Prostacyclin administration does not improve cerebral metabolism or outcome but significantly decreases the levels of pro-inflammatory mediators. SAH seems to induce long-lasting elevations of ADMA in serum, which indicates persistent endothelial dysfunction. Endothelial dysfunction may influence outcome after severe cerebral emergencies.

Il processo infiammatorio è un meccanismo di difesa aspecifico innato, che costituisce una risposta protettiva dell’organismo a vari tipi di insulto (infezione, danno tissutale, trauma, stress, malattie autoimmune,). Esso comporta il rilascio in circolo di mediatori pro-infiammatori (es. citochine) and anti-infiammatori (es lipossine ed alcune citochine). Le citochine pro-infiammatorie inducono effetti infiammatori (es. anoressia e febbre) e stimolano la risposta di fase acuta (APR). Invece, le lipossine e le citochine anti-infiammatorie tendono ad attenuare l’infiammazione. Gli scopi di questa ricerca erano due: distinguere i soggetti in base al grado di severità della APR dopo il parto, e dopo stimolazione intramammaria con lipopolisaccaride (LPS) in bovine da latte sottoposte a diversi stress metabolici (NaCl, BHB, EuG e IpoG). I soggetti EuG e BHB hanno mostrato una APR più severa rispetto a IpoG e NaCl. Un ulteriore scopo è stato proposto un indice composto da alcune proteine di fase acuta al fine di stimare i processi infiammatori e le conseguenze epatiche (PICE). Le bovine con PICE più basso prima del parto, avevano più alti livelli plasmatici di citochine pro-infiammatorie e lipossine prima del parto (e mostravano una APR più severa dopo il parto), anche in assenza di sintomi clinici. / Inflammation is the innate, non-specific response of the host to disturbances in his homeostasis caused by infection, tissue injury, stress, trauma, neoplastic growth, immunological disorders. It involves pro- (e.g. cytokines) and anti-inflammatory mediators (e.g. lipoxins, some cytokines). The pro-inflammatory cytokines induce inflammatory effects (e.g. anorexia, fever) and play key roles in the stimulation of acute phase response (APR). The lipoxins and anti-inflammatory cytokines tend to mitigate the inflammation. Two were the aims of this research: to investigate in dairy cows the severity of APR at calving time as well as after intramammary lypopolysaccharide (LPS) administration in cows challenged with hyperinsulinemic hypoglycemic (HypoG, n=4), hyperinsulinemic euglycemic (EuG, n=5), hyperketonemic (BHB, n=4) and control (NaCl, n=6) clamps. Plasma samples were assayed for a wide metabolic and inflammatory profile. With respect to HypoG and NaCl animals, more severe APR was observed in EuG and BHB. A further aim was the proposal of an Index, composed by several acute phase proteins, to estimate Inflammatory Processes and Hepatic Consequences (IPHC). The dairy cows with lower IPHC after calving, had higher plasma levels of pro-inflammatory cytokines and of lipoxins before calving (and showed a stronger APR after calving); this was seen also in absence of clinical symptoms.

Il periodo di transizione (TP) delle vacche da latte è caratterizzata da disfunzione del sistema immunitario e dalla comparsa di fenomeni infiammatori. La tesi ha presentato una vasta revisione della letteratura seguita da 3 articoli sperimentali. Nel capitolo II sono stati investigati i cambiamenti delle citochine pro-infiammatorie (PIC) nel TP. I livelli di PIC hanno mostrato una elevata variabilità in tarda gravidanza, ma i livelli più alti hanno mostrato un’associazione con i problemi di salute e le prestazioni dopo il parto. Nel capitolo III, l'attività immunitaria di vacche in transizione è stata valutata utilizzando un test ex vivo di stimolazione del sangue con lipopolisaccaridi (WBA) e un test cutaneo alla carragenina. I risultati hanno rivelato che il sistema immunitario è molto sensibile in prossimità del parto. Entrambi i test descrivono i cambiamenti del sistema immunitario durante il TP. Nel capitolo IV, è stata valutata l’espressione genica dei leucociti durante il TP con la tecnica dell’ RNA-Seq. Confrontando i geni differenzialmente espressi con i risultati del capitolo II e III sono stati resi noti i cambiamenti funzionali dei leucociti. Complessivamente, queste ricerche contribuiscono a definire meglio la fisiologia della fase di transizione della vacche da latte. / The transition period of dairy cows is characterized by immune dysfunction and inflammatory like conditions. The thesis presented a wide review literature followed by 3 research papers. Chapter II investigated the pattern of changes of pro-inflammatory cytokines (PIC) around parturition and discovered an association with periparturient health status. PIC levels showed a high variability in late pregnancy but the highest levels demonstrated a good relationship with health troubles and performance after calving. In Chapter III, immune activity of transition cows were evaluated using: an ex vivo whole blood stimulation assay (WBA) with lipopolysaccharides and a carrageenan skin test. Results revealed that immune system is very sensitive around calving in respect to both tests, with a significant increase of pro-inflammatory cytokines and a reduction of the skin thickness after carrageenan challenge. Thus, both tests are able to describe the complex changes of the immune system combined to conventional metabolic and immune parameters. In Chapter IV, changes of leukocyte gene expression were evaluated from 20 days before to 7 days after calving using RNA-seq technique. Comparing the differentially expressed genes with the results of Chapter II and III were disclosed fundamental functional changes in leukocytes. Overall, these researches contribute to define better the physiology of the most vulnerable phase of dairy cows.