As hiperprolinemias são doenças causadas por altas concentrações de prolina no plasma e tecidos, que podem apresentar diversas manisfestações clínicas em crianças, dentre elas neurológicas. Considerado que essas mesmas crianças estão frequentemente expostas a diversos tipos de infecções, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da administração crônica de prolina sozinha e quando administrada concomitantemente a um lipopolissacarídeo altamente utilizado para induzir inflamação sistêmica e no sistema nervoso central. Para isso analisamos alguns parâmetros de estresse oxidativo, a atividade de algumas enzimas da rede de fosforiltransferência e a atividade dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial. Os animais foram divididos em quatro grupos (salina, prolina, lipopolissacarídeo e prolina+lipopolissacarídeo) e a administração consistiu em 2 doses diárias, do 7º ao 21º dia de vida. Todos os animais foram eutanasiados no 22º dia de vida por decapitação sem anestesia e córtex cerebral e cerebelo foram removidos para análise. A administração de prolina sozinha não alterou nenhum dos parâmetros analisados. Enquanto a administração de lipopolissacarídeo foi capaz de aumentar a conteúdo de S100B e da proteína ácida fibrilar glial, os conteúdos das substâncias reativas do ácido tiobarbitúrico e sulfidrilas e a atividade da catalase em ambos os tecidos. Além disso, aumentou a atividade da adenilato cinase e a atividade da creatina cinase mitocondrial, tanto no córtex cerebral quanto no cerebelo. Além disso, a isoforma citosólica da creatina aumentou somente no córtex cerebral. A atividade da hexocinase diminuiu em ambos os tecidos. Em adição a isso, o lipopolissacarídeo diminuiu a atividade dos complexos IV e succinato desidrogenase da cadeia respiratória mitocondrial. Em contrapartida a administração de prolina+lipopolissacarídeo preveniu os efeitos causados pelo lipopolissacarídeo em todos os parâmetros nos dois tecidos. Caso esses efeitos sejam confirmados em humanos a prolina poderia ser utilizada como um agente anti-inflamatório e antioxidante associado a terapias destinadas a doenças neurológicas envolvendo inflamação. / Hyperrpolinemias are diseases caused by high concentrations of proline in plasma and tissues that may present several clinical manifestations in children, among them neurological. Whereas these same children are often exposed to various types of infections the objective the present study was to evaluate the effects of chronic proline administration alone, in cerebral cortex and cerebellum, and when administered concomitantly to a lipopolysaccharide highly used to induce systemic and central neurvous system inflammation. For this we analyze some parameters of oxidative stress, the activity of some enzymes of the phosphoryltransfer network and the activity of the mitochondrial respiratory chain enzime complexes. Animals were divided into 4 groups: control, saline proline, lipopolisaccharide and lipopolisaccharide plus proline. Administration consisted of 2 daily doses from 7º to 21º day of life. All animals were euthanized at 22 days of age by decapitation without anesthesia and the brain cortex and cerebellum were removed for chemical determinations. The administration of alone proline did not alter any of the analyzed parameters. While the administration of lipopolisaccharide was able to increase content of S100B and the GFAP, content of the thiobarbituric acid reactive substances of and sulfhydril and activity of catalase in both tissues. Besides that, lipopolisaccharide increased adenilate kinase activity and mitochondrial creatine kinase in cerebral cortex and cerebellum. However, cytosolic isoform of creatine increased only in cerebral cortex. Hexokinase activity decreased in both tissues. In addition to this, lipopolisaccharide administration decreased complexes IV and succinate dehydrogenase activities of mitochondrial respiratory chain. In contrast, administration of proline+lipopolisaccharide prevent effects caused by the lipopolisaccharide in all parameters, in both tissues. If these proline effects were confirmed in humans, it would be a powerful antioxidant and anti-inflammatory agent associated with therapies for neurological disease involving inflammation.

Galectina-3, uma proteína que se liga a -galactosídeos, é expressa por neutrófilos e inúmeras evidências indicam que esta molécula atua como uma possível reguladora da resposta imune. Sabe-se que galectina-3 ao ligar com LPS pode levar a formação de oligômeros, que podem alterar o limiar de ativação de células da resposta imune inata. Apesar de existirem diversos estudos que mostram a influência de galectina-3 na resposta de neutrófilos frente a componentes bacterianos, os resultados são em sua maioria contraditórios e inconclusivos. Para elucidar a influência da galectina-3 na reposta imune inata a patógenos periodontais, o presente trabalho avaliou a atividade antimicrobiana in vitro de neutrófilos, isolados de camundongos selvagens (WT) ou geneticamente deficientes de galectina-3 (Gal-3KO), previamente estimulados com LPS de Aa e Pg. Os resultados não evidenciaram diferenças significativas no número de unidades formadoras de colônia (UFC) recuperadas das culturas de neutrófilos provenientes de animais deficientes de galectina-3 e do grupo controle (WT). Contudo, a estimulação de neutrófilos com LPS por 18 horas levou a redução no número de UFC recuperadas das culturas, quando comparado com as culturas estimuladas com LPS por apenas 3 horas. / Galectin-3, a protein that binds -galactosides, is expressed by neutrophils and numerous evidences indicate that this molecule acts as a possible regulator of the immune response. It is known that galectin-3 binding to LPS can lead to the formation of oligomers and thus changing the activation threshold of cells of the innate immune response. Although there are several studies that show the influence of galectin-3 in neutrophil response against bacterial components, the results are conflicting and inconclusive in their majority. To elucidate the influence of galectin-3 in the innate immune response to periodontal pathogens, the present study evaluated the in vitro antimicrobial activity of neutrophils, isolated from wild-type or galectin-3 deficient mice, previously stimulated with LPS of Aa and Pg. The results showed no significant differences in the number of colony forming units (CFU) recovered from cultured galectin-3 deficient neutrophils or control group. However, in a 18 hours time course of LPS stimulation, we observed reduction in the number of CFU, when compared to 3 hours of LPS stimulation.

A paralisia cerebral (PC) é uma complexa desordem da locomoção, postura e do movimento que pode ser causada por uma lesão pré- peri- ou pós-natal ao encéfalo em desenvolvimento. Em ratos, déficits motores semelhantes à PC podem ser induzidos por imobilização dos membros posteriores (restrição sensório-motora; SR), associada ou não à anóxia peri-natal (PA). Além disso, estudos prévios têm mostrado que a exposição prénatal à endotoxina bacteriana (lipopolissacarídeo; LPS) pode contribuir como um fator patogênico para as características da PC. No presente estudo, investigamos os efeitos à longo prazo da exposição pré-natal ao LPS, da anóxia peri-natal e da imobilização dos membros posteriores durante o desenvolvimento em testes de habilidades motoras e na morfologia do sóleo e tibial anterior. LPS, PA e SR sozinhos ou em combinação mostraram-se capazes de induzir déficits motores no Rotarod. Todos os grupos submetidos à SR, associada ou não à outros agressores, apresentaram prejuízos motores, avaliados pela contagem de erros das patas posteriores nos testes da escada horizontal e da barra estreita suspensa. A imobilização, sozinha ou em combinação, levou à atrofia do sóleo, um aumento no comprimento de seus sarcômeros e uma diminuição de sua densidade. A área de secção transversal (AST) das fibras musculares do tibial anterior, comprimento e densidade dos sarcômeros não foram afetadas pela imobilização, mas interessantemente, uma diminuição da AST foi induzida pela associação com LPS e PA. Foi observada a transição do tipo de fibras musculares no sentido lento para rápido tanto no sóleo como no tibial em todos os grupos restritos. Estes dados sustentam achados prévios e sugerem que uma experiência sensório-motor aberrante durante a maturação pode reproduzir desordens no movimento e alterações musculares correlacionadas com as observadas em crianças com PC. / Cerebral palsy (CP) is a complex disorder of locomotion, posture and movements that can be caused by pre-, peri- or postnatal damage to the developing brain. CP-like movement deficits were more reliably reproduced in rats by hind limb sensorimotor restriction (SR) during development than perinatal asphyxia (PA). Additionally, previous studies showed that prenatal exposure to bacterial endotoxin (lipopolisacharide; LPS) contribute as a critical pathogenic factor underlying CP characteristics. In the present study, we investigated the long-term effects of prenatal LPS exposure, perinatal anoxia and hind-limb immobilization during development in motor skills tests and soleus and anterior tibialis muscles’ morphophysiology. LPS, PA and SR alone or in combination showed to induce motor deficits on Rotarod. All goups submitted to SR, associated or not to other treatment exhibited motor impairments, measurable by hind-limb errors counted on horizontal ladder and suspended bar tests. Immobilization alone or in combination induced soleus atrophy, an increase of its sarcomere length and a decrease density. Tibialis anterior cross-section area (CSA), sarcomere length and density were not affected by the immobilization alone, but interestingly, a decrease in CSA was induced by the association with LPS and PA. A slow-to-fast fiber type transition phenomenon was observed on soleus and tibialis anterior only in restricted groups. These data support previous findings and suggest that aberrant sensorimotor experience during maturation can reliably reproduce the disabling movement disorders and muscular alterations correlated to the observed in children with CP.

O ATP extracelular atua como um mediador pró-inflamatório e a adenosina tem sido descrita por suas propriedades anti-inflamatórias. O papel desse nucleosídeo no controle da inflamação ocorre principalmente via receptores A2A. As ecto-enzimas responsáveis pelo controle dos níveis de nucleotídeos e nucleosídeos extracelulares são as ectonucleotidases. Esse grupo de ecto-enzimas é composto pela família das ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPases), a família das ecto-nucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterases (E-NPP) e pela ecto-5'-nucleotidase. Considerando o papel que os nucleotídeos e nucleosídeos exercem durante eventos inflamatórios, e a importância das ectonucleotidases na manutenção dos seus níveis extracelulares, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da indução do modelo de endotoxemia sobre as atividades ectonucleotidásicas em diferentes tipos e frações celulares. O envolvimento do receptor A2A sobre esses parâmetros também foi avaliado, através da utilização do agonista específico do receptor A2A, GCS-21680, no intuito de melhor compreender o envolvimento do sistema purinérgico no processo inflamatório. Para a indução do modelo de endotoxemia os ratos foram injetados intraperitonialmente (i.p.) com 2 mg/kg de LPS e os camundongos foram injetados i.p. com 12 mg/kg de LPS e/ou CGS-21680 (0,5 mg/kg, i.p.). As atividades ectonucleotidásicas foram determinadas em plaquetas de ratos, linfócitos de linfonodos mesentéricos de camundongos e preparações de membranas renais de camundongos. A análise da expressão das ectonucleotidases foi realizada através de RT-PCR. Os resultados demonstraram uma diminuição na hidrólise de ATP, ADP, AMP e 5'TMP em plaquetas de ratos após a indução da endotoxemia (28%, 28%, 30% e 26%, respectivamente). A contagem e a agregação plaquetária também foram diminuídas (40% e 55%, respectivamente). Em linfócitos de camundongos, houve um aumento na hidrólise de ATP, ADP, AMP e 5'TMP 24 horas após a injeção de LPS (178%, 111%, 207% e 62%, respectivamente) e 48 horas após a indução do modelo (135%, 178%, 121% e 116%, respectivamente). Quando o agonista do receptor A2A de adenosina, CGS-21680, foi co-administrado com o LPS, esse aumento foi revertido para as hidrólises de ATP, AMP e 5'-TMP. Em membranas renais de camundongos, os resultados demonstraram um aumento na hidrólise de ATP e 5'-TMP 48 horas após a injeção de LPS (48% e 47%, respectivamente) e a hidrólise do AMP foi diminuída 24 horas após a indução do modelo (40%). Os níveis extracelulares de ATP e adenosina foram diminuídos nos grupos tratados quando comparados ao controle em preparações de membranas renais. Os resultados deste trabalho indicam que as ectonucleotidases são moduladas pela endotoxemia em diferentes frações biológicas, sugerindo que as alterações observadas são conseqüência da resposta inflamatória. Em linfócitos esse efeito foi revertido pela ativação dos receptores A2A. Esses dados demonstram a interação cruzada entre a ativação dos receptores A2A de adenosina e as enzimas que modulam a produção do agonista desse receptor, bem como que a influência da ativação dos receptores A2A sobre as ectonucleotidases pode ser um dos mecanismos relacionados com as ações anti-inflamatórias e a resposta imune mediada por esse receptor. / Extracellular ATP mainly functions as a proinflammatory mediator and adenosine has been reported to exert anti-inflammatory properties. A role for this nucleoside in the control of inflammation has been suggested acting mainly on adenosine A2A receptors. The ecto-enzymes responsible for the control of extracellular nucleotides and nucleosides levels are ectonucleotidases. This group of ectoenzymes is composed by the ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (E-NTPDase) family, the ecto-pyrophosphatase/phosphodiesterase (E-NPP) family and the ecto-5’-nucleotidase. Considering the roles that the nucleotides and nucleosides play during inflammatory events, and the importance of ectonucleotidases for the maintenance of extracellular levels of the former, we investigated the effect of endotoxemia model on ectonucleotidase activities in different cells and cellular fractions. The involvement of A2A receptor under these parameters was also analyzed, utilizing CGS-21680, a specific A2A receptor agonist, in order to better understand the involvement of purinergic system in this process. For endotoxemia model induction, rats were injected intraperitoneally (i.p.) with 2 mg/kg LPS and mice were injected with 12 mg/kg and/or 0.5 mg/kg CGS-21680. Nucleotidase activities were determined in rat platelets, mice lymphocytes from mesenteric lymph nodes and mice kidney membrane preparations. Analysis of ectonucleotidase expression was carried out by a semi-quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) assay. Results demonstrated a decrease on ATP, ADP, AMP and 5'TMP hydrolysis in rat platelets (28%, 28%, 30% and 26%, respectively), platelet account and aggregation (40% and 55%, respectively) after induction of endotoxemia model. In mice lymphocytes, we observed an increase in ATP, ADP, AMP and 5'TMP hydrolysis 24 hours after LPS injection (178%, 111%, 207% and 62%, respectively) and 48 hours after LPS injection (135%, 178%, 121% and 116%, respectively). When CGS-21680 was administered concomitant with LPS, this increase was reversed for ATP, AMP and 5'-TMP hydrolysis. In kidney membrane preparations of mice, results showed an increase on ATP and 5'-TMP hydrolysis 48 hours after LPS injection (48% and 47%, respectively) and 24 hours after LPS exposure there was a decrease on AMP hydrolysis (40%). The extracellular levels of ATP and adenosine were decrease in treated groups in kidney membrane preparations. These results indicate that endotoxemia modulates ectonucleotidases in different biological fractions, suggesting that these alterations are consequence of inflammatory response. The effect promoted by CGS-21680 in lymphocytes indicates a cross-talk between the A2A activation and the enzymes responsible for adenosine generation, but also that the influence of A2A receptor activation on ectonucleotidases might be one of the mechanisms related with its anti-inflammatory properties.

A exposição do encéfalo imaturo a uma infecção maternal e asfixia perinatal podem predispor ao desenvolvimento da paralisia cerebral (PC) em humanos. A indução desses eventos lesivos isoladamente em roedores não reproduz os déficits motores, cognitivos e morfológicos observados em crianças com PC. Assim, o presente estudo teve como objetivo verificar se a associação desses eventos, inflamação pré-natal por lipopolissacarídeo (LPS) e asfixia intrauterina, produz um fenótipo mais semelhante ao da PC em ratos. Injeções de LPS ou de solução salina estéril foram administradas por via intraperitoneal em ratas prenhas entre o décimo sétimo e vigésimo primeiro dia gestacional. No vigésimo segundo dia de gestação, o procedimento de asfixia intrauterina foi realizado em parte dos animais. Assim, os filhotes foram divididos em quatro grupos: Controle (CT), Asfixia (A), LPS e LPSAsfixia (LA). A partir do terceiro dia pós-natal (P3) até o P14, os filhotes foram avaliados quanto ao desenvolvimento neuromotorneonatal utilizando a avaliação da aquisição de marcos do desenvolvimento. No P29, a função motora e cognitiva desses animais foi observada no rotarod, no grip test e no teste de reconhecimento do objeto reposicionado. Os filhotes foram submetidos à eutanásia no P30 para a obtenção de amostras encefálicas A imunorreatividade para proteína básica de mielina no estriado, e para caspase-3 e sinaptofisina na região hipocampal do giro denteado foi analisada. Os animais dos grupos LPS e A apresentaram menor ganho de peso corporal quando comparados ao controle. O fator LPS sozinho ou em associação com a asfixia retardou o desenvolvimento da resposta auditiva de sobressalto e proprioceptiva de colocação do membro posterior, mas acelerou a resposta de preensão do membro anterior. Nenhum dos grupos apresentou déficits nos testes motores e no teste de reconhecimento do objeto reposicionado. Não houve diferença significativa na imunorreatividade para proteína básica da mielina no estriado em nenhum dos grupos estudados. Nos grupos LPS e LA houve uma redução na expressão de sinaptofisina no giro denteado,a qual foi associada a um aumento na expressão de caspase-3 nesta mesma região no grupo LA. Apesar de ter causado danos e uma redução na atividade sináptica hipocampal, o modelo experimental avaliado neste estudo não alterou o desenvolvimento neuromotorneonatal dos animais e não afetou as funções motoras e cognitivas avaliadas. Desta forma, a associação da inflamação pré-natal e asfixia intra-uterinautilizadas nesse estudo, não foram capazes de reproduzir características comportamentais e/ou defictis funcionais encontrados em modelos de PC em ratos. / The exposure of the developing brain to injuries such as maternal infections and perinatal asphyxia can induces permanent neurological deficits which may be potentially similar to those observed in cerebral palsy (CP). Since motor deficits observed in patients with CP are poorly reproduced in experimental models, the aim of this study was to examine if the combination of prenatal inflammation caused by lipopolysaccharide (LPS) and intrauterine asphyxia reproduces in rats functional and morphological changes similar to those found in patients with CP. Pups were divided in 4 groups: Control (CT), Asphyxia (A), LPS-injected (LPS) and LPS-injected plus asphyxia (LA). Intraperitoneal LPS (in LPS and LA groups) or sterile saline (in CT and A groups) injections was performed in pregnant rats between the 17th and 21st gestational days. At the 22nd gestational day, the asphyxia procedure was carried out in A and LA groups. All animals were weighed daily during the first 14 postnatal days (P14) and at P30. The developmental milestones were assessed between the P3 to P14. Animal’s motor skills were evaluated on the rotarod and grip test at P29. The repositioned object test, used to evaluate spatial memory, was also performed at P29. In the following day, the animals were euthanized and brain samples were collected The caspase-3 and synaptophysin immunoreactivity in the dentate gyrus (DG) region of the hippocampus and myelin basic protein immunoreactivity in the striatum were analyzed. LPS and A groups showed less weight gain compared to control animals. LPS factor alone or in association with asphyxia delayed the acquisition of audio startle response and hindlimb proprioceptive placement, but accelerated the appearance of the forelimb grasp. No motor deficits were observed on rotarod and grip test. Deficits in spatial memory were also not verified. The DG morphological analysis showed that the LPS and LA group had a reduction in synaptophysin expression. Caspase-3 expression increased in DG of LA group compared to the control one. In striatum, no differences in mielin basic protein immunoreactivity was observed between the groups. Although the experimental model used increased cell death and decreased the synaptic activity in hippocampus, only subtle changes were observed in motor behavior abilities of the animals. Besides, the experimental approach used did not affect the myelin in the striatum, an important region for motor control. Thus, the association of prenatal inflammation and intrauterine asphyxia, in association or alone, not shown to be capable of reproducing a PC model in rats.

A paralisia cerebral (PC) é uma complexa desordem da locomoção, postura e do movimento que pode ser causada por uma lesão pré- peri- ou pós-natal ao encéfalo em desenvolvimento. Em ratos, déficits motores semelhantes à PC podem ser induzidos por imobilização dos membros posteriores (restrição sensório-motora; SR), associada ou não à anóxia peri-natal (PA). Além disso, estudos prévios têm mostrado que a exposição prénatal à endotoxina bacteriana (lipopolissacarídeo; LPS) pode contribuir como um fator patogênico para as características da PC. No presente estudo, investigamos os efeitos à longo prazo da exposição pré-natal ao LPS, da anóxia peri-natal e da imobilização dos membros posteriores durante o desenvolvimento em testes de habilidades motoras e na morfologia do sóleo e tibial anterior. LPS, PA e SR sozinhos ou em combinação mostraram-se capazes de induzir déficits motores no Rotarod. Todos os grupos submetidos à SR, associada ou não à outros agressores, apresentaram prejuízos motores, avaliados pela contagem de erros das patas posteriores nos testes da escada horizontal e da barra estreita suspensa. A imobilização, sozinha ou em combinação, levou à atrofia do sóleo, um aumento no comprimento de seus sarcômeros e uma diminuição de sua densidade. A área de secção transversal (AST) das fibras musculares do tibial anterior, comprimento e densidade dos sarcômeros não foram afetadas pela imobilização, mas interessantemente, uma diminuição da AST foi induzida pela associação com LPS e PA. Foi observada a transição do tipo de fibras musculares no sentido lento para rápido tanto no sóleo como no tibial em todos os grupos restritos. Estes dados sustentam achados prévios e sugerem que uma experiência sensório-motor aberrante durante a maturação pode reproduzir desordens no movimento e alterações musculares correlacionadas com as observadas em crianças com PC. / Cerebral palsy (CP) is a complex disorder of locomotion, posture and movements that can be caused by pre-, peri- or postnatal damage to the developing brain. CP-like movement deficits were more reliably reproduced in rats by hind limb sensorimotor restriction (SR) during development than perinatal asphyxia (PA). Additionally, previous studies showed that prenatal exposure to bacterial endotoxin (lipopolisacharide; LPS) contribute as a critical pathogenic factor underlying CP characteristics. In the present study, we investigated the long-term effects of prenatal LPS exposure, perinatal anoxia and hind-limb immobilization during development in motor skills tests and soleus and anterior tibialis muscles’ morphophysiology. LPS, PA and SR alone or in combination showed to induce motor deficits on Rotarod. All goups submitted to SR, associated or not to other treatment exhibited motor impairments, measurable by hind-limb errors counted on horizontal ladder and suspended bar tests. Immobilization alone or in combination induced soleus atrophy, an increase of its sarcomere length and a decrease density. Tibialis anterior cross-section area (CSA), sarcomere length and density were not affected by the immobilization alone, but interestingly, a decrease in CSA was induced by the association with LPS and PA. A slow-to-fast fiber type transition phenomenon was observed on soleus and tibialis anterior only in restricted groups. These data support previous findings and suggest that aberrant sensorimotor experience during maturation can reliably reproduce the disabling movement disorders and muscular alterations correlated to the observed in children with CP.

Os nucleotídeos extracelulares são importantes moléculas sinalizadoras, sendo essenciais para o início e manutenção de reações inflamatórias. Estão envolvidos no recrutamento de leucócitos e mastócitos ao sítio inflamatório, na ativação da vasculatura e no prolongamento da ativação inflamatória. Durante o processo inflamatório, o ATP exerce uma série de efeitos. Está envolvido no desenvolvimento da inflamação por um conjunto de ações combinadas: liberação de histaminas de mastócitos, provocando produção de prostaglandinas e produção e liberação de citocinas de células do sistema imune. A adenosina é um potente mensageiro extracelular e tem sido demonstrado que sua produção é aumentada em condições metabólicas desfavoráveis. Os nucleotídeos extracelulares podem ser hidrolisados por uma variedade de enzimas localizadas nas membranas celulares ou presentes na forma solúvel no meio intracelular e/ou extracelular. Assim, as ectonucleotidases desempenham um importante papel no controle da homeostasia dos níveis de nucleotídeos e nucleosídeos extracelulares. Estas enzimas estão ancoradas na membrana plasmática e possuem seu sítio catalítico voltado para o meio extracelular. Entre elas, pode-se destacar a família das ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPases), a família das ecto-pirofosfatase/fosfodiesterase (E-NPP) e a ecto-5´- nucleotidase. Considerando-se o papel pró-inflamatório do ATP e que a adenosina pode atuar como um imunomodulador, neste estudo foi avaliado o efeito in vitro e in vivo do lipopolissacarídeo sobre as ectonucleotidases de linfócitos e plaquetas e as formas solúveis presentes em soro. Nos resultados in vitro, observamos um aumento na hidrólise dos nucleotídeos em linfócitos e na hidrólise de ADP e AMP em plaquetas. Em soro, ocorreu uma diminuição da atividade da NPP. In vivo, observamos um aumento na hidrólise dos nucleotídeos em linfócitos e um decréscimo na hidrólise de todos os nucleotídeos testados em soro. Esses resultados nos permitem observar que as ectonucleotidases apresentam suas atividades diferentemente alteradas in vitro e após a indução de endotoxemia pela administração de LPS. As alterações observadas sugerem que estas enzimas podem atuar na regulação dos níveis extracelulares de nucleotídeos e nucleosídeos em um modelo capaz de desencadear processos inflamatórios. / Extracellular nucleotides are important signalling molecules, which are essential for the beginning and maintenance of inflammatory reactions. They are involved on leukocytes and mastocytes recruitment to the inflammatory site, vascular activation and in the maintenance of inflammatory activation. During the inflammatory process, ATP exerts a number of actions. It has been involved in the inflammation development by a conjunct of actions: release of histamines from mastocytes, triggering prostraglandine production and release of cytokines from immune cells. Adenosine is a potent extracellular messenger and it has been shown that its production is increased under adverse metabolic conditions. Extracellular nucleotides can be hydrolyzed by a variety of extracellular enzymes located on cell membranes or present in soluble forms on the extra and/or intracellular milieu. Thus, ectonucleotidases play an important role in the control of homeostasis on nucleotide and nucleoside levels. These enzymes are anchored in the plasmatic membrane and their catalytic site is faced to the extracellular milieu. These enzymes comprise the ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolyse family (NTPDases), the ecto-nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family (ENPP) and the ecto-5´- nucleotidase. Considering the proinflammatory role of ATP and that adenosine can exert immunomodulatory actions, here we evaluate the in vitro and in vivo effect of lipopolysaccharyde on the ectonucleotidases from lymphocytes, platelets and blood serum of rats. In vitro results have shown an increase on nucleotide hydrolysis in lymphocytes and on ADP and AMP hydrolysis in platelets. In serum, it has been demonstrated a decrease on NPP activity. In vivo, we observed an increase on nucleotide hydrolysis in lymphocytes and a decrease in the hydrolysis of all nucleotides tested in serum. These results suggest that the ectonucleotidases present their activities differentially altered in vitro and after the induction of endotoxemia by LPS administration. The changes observed suggest that these enzymes can act in the regulation of extracellular nucleosides and nucleotides in a model able to trigger inflammatory process.

Os nucleotídeos extracelulares são importantes moléculas sinalizadoras, sendo essenciais para o início e manutenção de reações inflamatórias. Estão envolvidos no recrutamento de leucócitos e mastócitos ao sítio inflamatório, na ativação da vasculatura e no prolongamento da ativação inflamatória. Durante o processo inflamatório, o ATP exerce uma série de efeitos. Está envolvido no desenvolvimento da inflamação por um conjunto de ações combinadas: liberação de histaminas de mastócitos, provocando produção de prostaglandinas e produção e liberação de citocinas de células do sistema imune. A adenosina é um potente mensageiro extracelular e tem sido demonstrado que sua produção é aumentada em condições metabólicas desfavoráveis. Os nucleotídeos extracelulares podem ser hidrolisados por uma variedade de enzimas localizadas nas membranas celulares ou presentes na forma solúvel no meio intracelular e/ou extracelular. Assim, as ectonucleotidases desempenham um importante papel no controle da homeostasia dos níveis de nucleotídeos e nucleosídeos extracelulares. Estas enzimas estão ancoradas na membrana plasmática e possuem seu sítio catalítico voltado para o meio extracelular. Entre elas, pode-se destacar a família das ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPases), a família das ecto-pirofosfatase/fosfodiesterase (E-NPP) e a ecto-5´- nucleotidase. Considerando-se o papel pró-inflamatório do ATP e que a adenosina pode atuar como um imunomodulador, neste estudo foi avaliado o efeito in vitro e in vivo do lipopolissacarídeo sobre as ectonucleotidases de linfócitos e plaquetas e as formas solúveis presentes em soro. Nos resultados in vitro, observamos um aumento na hidrólise dos nucleotídeos em linfócitos e na hidrólise de ADP e AMP em plaquetas. Em soro, ocorreu uma diminuição da atividade da NPP. In vivo, observamos um aumento na hidrólise dos nucleotídeos em linfócitos e um decréscimo na hidrólise de todos os nucleotídeos testados em soro. Esses resultados nos permitem observar que as ectonucleotidases apresentam suas atividades diferentemente alteradas in vitro e após a indução de endotoxemia pela administração de LPS. As alterações observadas sugerem que estas enzimas podem atuar na regulação dos níveis extracelulares de nucleotídeos e nucleosídeos em um modelo capaz de desencadear processos inflamatórios. / Extracellular nucleotides are important signalling molecules, which are essential for the beginning and maintenance of inflammatory reactions. They are involved on leukocytes and mastocytes recruitment to the inflammatory site, vascular activation and in the maintenance of inflammatory activation. During the inflammatory process, ATP exerts a number of actions. It has been involved in the inflammation development by a conjunct of actions: release of histamines from mastocytes, triggering prostraglandine production and release of cytokines from immune cells. Adenosine is a potent extracellular messenger and it has been shown that its production is increased under adverse metabolic conditions. Extracellular nucleotides can be hydrolyzed by a variety of extracellular enzymes located on cell membranes or present in soluble forms on the extra and/or intracellular milieu. Thus, ectonucleotidases play an important role in the control of homeostasis on nucleotide and nucleoside levels. These enzymes are anchored in the plasmatic membrane and their catalytic site is faced to the extracellular milieu. These enzymes comprise the ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolyse family (NTPDases), the ecto-nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family (ENPP) and the ecto-5´- nucleotidase. Considering the proinflammatory role of ATP and that adenosine can exert immunomodulatory actions, here we evaluate the in vitro and in vivo effect of lipopolysaccharyde on the ectonucleotidases from lymphocytes, platelets and blood serum of rats. In vitro results have shown an increase on nucleotide hydrolysis in lymphocytes and on ADP and AMP hydrolysis in platelets. In serum, it has been demonstrated a decrease on NPP activity. In vivo, we observed an increase on nucleotide hydrolysis in lymphocytes and a decrease in the hydrolysis of all nucleotides tested in serum. These results suggest that the ectonucleotidases present their activities differentially altered in vitro and after the induction of endotoxemia by LPS administration. The changes observed suggest that these enzymes can act in the regulation of extracellular nucleosides and nucleotides in a model able to trigger inflammatory process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:41:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290486.pdf: 1666475 bytes, checksum: bb23fc6e1b917c81adfeef1749eecfa9 (MD5) / O lipopolissacarídeo (LPS) é um componente da parede de bactérias Gram-negativas capaz de induzir respostas inflamatórias sistêmicas pela capacidade de ativar o fator de transcrição nuclear .B (NF-.B). Além do LPS, a presença de citocinas como IFN-., também promovem a ativação do NF-.B. Uma vez que este fator é ativado, inúmeros genes pró-inflamatórios são transcritos, elevando a expressão de citocinas como TNF-a, IL-1, IL-6, IFN-. e a enzima NOS-2. Um dos mecanismos endógenos anti-inflamatórios mais importantes é a ativação de receptores de glicocorticoides (GR). Utilizando um modelo in vitro baseado em aspectos relevantes da sepse, uma doença de cunho inflamatório, mostrou-se que células musculares lisas (CML) de aorta de rato da linhagem A7r5 são ativadas pelo estímulo LPS/IFN produzindo NO, dosado na forma do seu metabólito, nitrito. De forma inédita, observou-se que a ativação das CML depende de um pulso inicial de NO oriundo de NOS constitutivas, uma vez que a inibição do mesmo diminui substancialmente a ativação celular. Além do pulso de NO, ocorre também uma rápida produção de EROs após estimulação das células com LPS. A caracterização e presença de GR funcionais nestas células permitiram o acompanhamento da sua dinâmica após estimulação com LPS/IFN. Surpreendentemente, a estimulação com LPS/IFN induz um aumento na translocação nuclear destes receptores de forma concomitante com a translocação nuclear do NF-.B, cuja intensidade de translocação é parcialmente regulada pelo NO. Outro fator que parece intermediar a translocação nuclear de GR e NF-.B e exercer um papel fundamental no curso da ativação celular é o peroxinitrito, que pode estar sendo formado imediatamente após a estimulação das células pela reação do pulso de NO com o ânion superóxido. Os resultados mostram que o NO e seus derivados desempenham um papel fundamental no início da ativação celular e na translocação nuclear de GR, contribuindo para o entendimento do início do processo de ativação celular.

O comportamento-doente e outros efeitos associados a intoxicação pelo lipopolissacarídeo (LPS) tem sido amplamente investigado por diversos campos da ciência contemporânea. Essa macromolécula bacteriana é capaz de ativar o sistema imunitário (SI) inato e gerar mecanismos adaptativos inflamatórios. Os mecanismos inflamatórios humorais e teciduais, tanto periféricos quanto centrais, estão envolvidos com diversas condições neuropsiquiátricas e representam uma importante condição para etiologia e patogênese destas desordens. O trabalho a seguir aborda alguns aspectos comportamentais e bioquímicos de ratos ou camundongos, quando injetados com LPS sistemicamente. Utilizou-se administrações agudas ou múltiplas e tarefas de avaliações comportamentais de memórias aversivas e espaciais, bem como sensibilização locomotora. Os resultados obtidos mostraram que o LPS induziu aumento das latências de teste da esquiva inibitória, que não foram observados nos grupos controle. Em outro experimento utilizando LPS e exercício físico forçado, no labirinto aquático de Morris os animais tratados somente com LPS apresentaram melhor desempenho após reativação de memória remota. Posteriormente não foi observado ansiedade ou déficit de memória. Foram observadas alterações significativas da S100B no líquido cefalorraquidiano de animais tratados com LPS. No soro essas diferenças foram sutis e não puderam discriminar os grupos. A corticosterona plasmática estava alterada nos animais com melhores desempenhos cognitivos. Noutro experimento, utilizando a sensibilização locomotora o LPS foi capaz de promover a expressão desse comportamento quando administrado com uma dose não sensibilizatória de cocaína. As conclusões apontam para o papel facilitador do LPS em tarefas de memória e sensibilização locomotora. Os possíveis mecanismos envolvidos devem estar relacionados com a ativação do eixo-HPA e outros mecanismos neuroimunológicos. Os paralelos traçados vão nas direções da comorbidade existente entre depressão e dependência química. E o autor busca discutir uma possível relação da bases neuroimunobiológicas com pensamentos cognitivistas. / Sickness behavior and other effects induced by lipopolysaccharide (LPS) have been widely used in contemporary neuroscience. This molecule triggers innate immune responses as inflammation, that has been reported to be involved with depression and others neuropsychiatric conditions. The main question of this thesis is about behavioral aspects of rats and mice treated with LPS, and possible relations between depression and addiction. In rats, a single LPS administration facilitated inhibitory avoidance (IA) memory retention but it did not changed serum or cerebrospinal fluid (CSF) S100B levels. The multiple LPS administration improved memory in the Morris water maze task (MWM) during the second testing, which occurred 24 hours after retraining. They also equally increased plasma corticosterone levels. CSF but not serum levels of S100B were increased by both LPS doses. In other experiment, LPS and cocaine were administered intraperitonealy in young-adult male C57bl/6 mice during a 5-day acquisition phase. After a 48-h withdrawal period all groups were challenged with cocaine to evaluate locomotor expression. During the acquisition phase, the LPS-treated groups displayed characteristic hypolocomotion related to sickness behavior. The low dose of cocaine did not increase the distance travelled, characterizing a nonsensitization dose. Groups that received both LPS and cocaine did not display hypolocomotion, indicating that cocaine might counteract hypolocomotion sickness behavior. Moreover, during challenge, only these animals expressed locomotor sensitization. Thus, LPS can induce memory retention and locomotor sensitization. The mechanisms involved in this data may be stress system and other neuroimmunological interactions.