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.

O lipopolissacarídeo (LPS) é uma endotoxina de bactérias gram-negativas utilizada experimentalmente para estimular processos inflamatórios e ativar o sistema imune através da liberação de citocinas pró-inflamatórias no sistema nervoso central (SNC). A administração experimental de LPS a ratas prenhes resulta em alterações que podem ser verificadas tanto nos animais submetidos ao tratamento quanto na prole destas fêmeas. O objetivo deste estudo foi o de verificar a existência alterações relacionadas à aprendizagem e à memória na prole masculina de ratas submetidas ao LPS durante a gestação. Para tanto, foi administrado LPS (100mg/kg) no 9,5º dia da prenhes de ratas Wistar. O presente trabalho avaliou os efeitos desta administração no reconhecimento dos animais utilizando o olfato tanto na infância quanto na idade adulta, assim como os níveis de neurotransmissores no bulbo olfatório. A atividade geral dos animais foi analisada no campo aberto e também o comportamento no labirinto em cruz elevado. A aprendizagem dos animais foi observada na caixa de Skinner e também foi analisado reconhecimento de objetos dos animais. Os níveis de neurotransmissores do hipocampo na idade adulta também foram dosados. Os resultados mostraram que a administração de LPS no 9,5º de gestação causou: 1) diminuição do reconhecimento do odor materno nos filhotes na infância e que essa alteração não permanece na idade adulta; 2) diminuição nos níveis de dopamina no bulbo olfatório dos animais tratados pré-natalmente; 3) ausência de interferência na atividade geral e de locomoção dos animais quando comparados com o grupo controle; 4) ausência de alterações na aquisição do aprendizado resultando porém em diminuição no tempo de reversão do aprendizado; 5) nenhuma diferença no reconhecimento de novos objetos assim como ausência de alterações nos níveis de neurotransmissores no hipocampo comparado ao grupo controle. Esses dados sugerem que infecções maternas podem interferir no ambiente intra-uterino e desta forma interferir no desenvolvimento e na atividade do SNC da ninhada em longo prazo / The lipopolysaccharide (LPS) is an endotoxin of gram-negative bacteria used experimentally to stimulate inflammatory processes and activate the immune system through the release of pro-inflammatory cytokines in the central nervous system (CNS). The experimental administration of the LPS in pregnant rats results in changes that can be viewed both in animals subjected to the treatment and the offspring of these females. The aim of this study was to verify the changes related to learning and memory in male offspring of rats submitted to LPS during gestation. It was administered LPS (100mg/kg) in 9,5th day of pregnant of Wistar rats. This work has investigates the effects of this administration in recognition of animals using the olfaction in childhood and adulthood as well as levels of neurotransmitters in the olfactory bulb. The general activity of the animals was analyzed in the open field task and also the behavior in the elevated pluz maze. The learning process of the animals was observed in the Skinner box and also studied animal objects recognition. The levels of neurotransmitters of hippocampus were also analyzed. The results showed that the administration of LPS on 9,5 gestation day caused: (1) decrease of the smell recognition in childhood and do not remains in adulthood; (2) decrease in levels of dopamine in the olfactory bulb of the animals treated; (3) not interfered in general activity of animals when compared with the control group; (4) there was no difference in the acquisition of learning but presented decrease in time reversal of learning; (5) did not make differences in recognition of the new objects as well as not submitted changes in levels of neurotransmitters in hippocampus compared to the group control. These data suggest that maternal infection can interfere in the intrauterine environment and thus interfere with development and activity of the SNC

O objetivo do presente trabalho foi quantificar, in vitro e in vivo, a endotoxina bacteriana (LPS) aderida a ligaduras ortodônticas elastoméricas estéticas de poliuretano e de silicone, empregando o teste Limulus Amebocyte Lysate (LAL). Para o estudo in vitro foram utilizadas quatro tipos de ligaduras elastoméricas estéticas: Sani-Ties (poliuretano) e Sili-Ties (silicone), da GAC, e Mini Single Case Ligature Stick (poliuretano) e Synergy&reg; Low-friction ligatures (silicone), da Rock Mountain, sendo 5 contaminadas com solução de endotoxina (controle positivo) e 5 não-contaminadas (controle negativo). Réplicas feitas de fio de amarrilho torcido e de aço inox fundido, de mesmo tamanho e formato das ligaduras elastoméricas, contaminadas ou não com endotoxina, foram usadas como controle. A quantificação de endotoxina foi realizada por meio do teste LAL (Kit QCL-1000&trade;), sendo os resultados expressos em unidades de endotoxina (UE/mL). No estudo in vivo, 20 pacientes de ambos os gêneros, com faixa etária entre 15 e 30 anos, que iniciaram tratamento com aparelho ortodôntico fixo na Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo receberam, randomicamente, em quadrantes alternados, os mesmos quatro tipos de ligaduras elastoméricas utilizadas no estudo in vitro, sendo uma ligadura de cada marca inserida nos caninos superiores e inferiores (13, 23, 33 e 43), aleatoriamente. Vinte e um dias após, as ligaduras foram removidas e processadas para quantificação da endotoxina bacteriana, utilizando também o Kit QCL-1000&trade;. Todos os dados obtidos foram submetidos à análise estatística apropriada de acordo com a distribuição dos dados, por meio dos testes de Kruskal-Wallis e pós-teste de Dunn (estudo in vitro) e ANOVA de medidas repetidas e pós-teste de Tukey (estudo in vivo). Todas as análises foram efetuadas por meio do programa Graph Pad Prism 4.0, com nível de significância de 5%. De acordo com os resultados obtidos, observou-se que a endotoxina bacteriana aderiu-se a todos os materiais testados. No estudo in vitro, o grupo GAC silicone foi o que apresentou menor mediana de contaminação (1,15 UE/mL), com relação aos outros grupos (p<0,0001), os quais não apresentaram diferença estatisticamente significante quando comparados entre si (p>0,05). No estudo in vivo, de maneira semelhante ao observado no estudo in vitro, o grupo GAC silicone foi o que apresentou menor média de contaminação (0,577±0,017 UE/mL), com diferença estatisticamente significante (p<0,001) em comparação aos demais grupos. Pôde-se concluir, que a endotoxina bacteriana apresentou afinidade pelas ligaduras elastoméricas estéticas à base de silicone e poliuretano testadas. As ligaduras de silicone da marca GAC foram as que apresentaram menor quantidade de endotoxina aderida às suas superfícies / The objective of this study was to quantify, in vitro and in vivo, bacterial endotoxin (LPS) attached to esthetic elastomeric orthodontic ligatures made of polyurethane and silicone using the Limulus Amebocyte Lysate test (LAL). For the in vitro study, were used four types of aesthetic elastomeric ligatures: Sani-Ties (polyurethane) and Sili-Ties (silicone) - GAC, and Mini Single Case Ligature Stick (polyurethane) and Synergy&reg; Low-friction ligatures (silicone) - Rock Mountain; 5 of each were contaminated with endotoxin solution (positive control) and 5 non-contaminated (negative control). Replicas made of twisted wire ligatures and of cast stainless steel, of the same size and shape than the elastomeric ligatures, contaminated or not with endotoxin, were used as control. Endotoxin quantification was performed using the LAL test (QCL-1000&trade; kit), the results being expressed in EU/mL. In the in vivo study, 20 patients of both genders, with ages ranging from 15 to 30 years old, who started treatment with a fixed orthodontic appliance at the School of Dentistry of Ribeirão Preto - University of São Paulo, received randomly the same four types of elastomeric ligatures used in the in vitro study, being a ligature of each brand inserted in the upper and lower canines (UR3, UL3, LR3, LL3), randomly. Twenty-one days later, ligatures were removed and processed for quantification of bacterial endotoxin, using the same test as the in vitro study. All data were submitted to appropriate statistical analysis according to the data distribution, using KruskalWallis tests and Dunn post-test (in vitro study) and ANOVA of repeated measurements and Tukey\'s post-test (in vivo study). All analyzes were performed using the Graph Pad Prism 4.0 program, with a significance level of 5%. According to the results obtained, it was observed that the bacterial endotoxin attached to all materials tested. In the in vitro study, the GAC silicone group had the lowest median contamination (1.15 EU/mL), in relation to the other groups (p<0.0001), which did not present a statistically significant difference when compared to each other (p>0.05). In the in vivo study, similar to that observed in the in vitro study, the GAC silicone group had the lowest mean contamination (0.577 ± 0.017 EU/mL), with a statistically significant difference (p< 0.001) compared to the others groups. It could be concluded that bacterial endotoxin exhibited affinity for the tested silicone and polyurethane aesthetic elastomeric ligatures. The silicone ligatures of GAC brand were the ones that presented less amount of endotoxin attached to their surfaces

Introdução: A prática regular de exercício tem sido grandemente associada a efeitos benéficos em doenças pulmonares crônicas como asma e doença pulmonar obstrutiva crônica. Poucos estudos têm avaliado os benefícios do exercício aeróbico na lesão pulmonar aguda (LPA). Objetivo: Neste estudo nós investigamos os mecanismos envolvidos no papel do exercício físico em diminuir os danos pulmonares causados pela LPA induzida por lipopolissacarídeo (LPS). Métodos: Camundongos Balb/c foram divididos em quatro grupos: Controle (CTR), Exercício (Exe), LPS e Exercício+LPS (Exe+LPS). Os animais dos grupos Exe e Exe+LPS foram treinados em baixa intensidade por 60 minutos/dia, 3x/semana, durante 5 semanas. A instilação intratraqueal de LPS (200 /animal) foi realizada 48 horas após o último teste físico nos grupos LPS e Exe+LPS. Vinte e quatro horas após a instilação de LPS nós analisamos os níveis de óxido nítrico exalado (NO), a mecânica respiratória e a densidade de neutrófilos no tecido pulmonar. Nós analisamos também os níveis de extravasamento de proteína, contagem de células totais e diferenciais e os níveis de IL-1, IL-6, KC, IL-10 and TNF- no lavado bronco-alveolar (LBA). Os níveis de IL-6 e IL-10 também foram avaliados no plasma e tecido pulmonar. A expressão de receptores de glicocorticóide (Gre) e da enzima superóxido dismutase (SOD) foi analisada no tecido pulmonar. As atividades enzimáticas de glutationa peroxidade (GPX), catalase (CAT), glutationa redutase (GR), e SOD foram determinadas no homogenato de pulmão por espectrofotometria. O nível de malonaldeído (MDA) foi quantificado no homogenato de pulmão. Resultados: A instilação de LPS resultou em aumento nos níveis de NO exalado (p<0,01), aumento do número de células e neutrófilos no LBA (p<0,001), aumento do número de neutrófilos no parênquima pulmonar (p<0,001), aumento dos valores de resistência e elastância pulmonar (p=0,01), aumento dos níveis de extravasamento de proteína (p0,02), aumento dos níveis de IL-6 e IL-10 no plasma (p<0,02) e aumento dos níveis de IL-1, IL-6 e KC no LBA (p0,005), comparado ao grupo CTR. O exercício aeróbico (grupo Exe+LPS) diminuiu significativamente os níveis de NO exalado (p=0,006), a densidade de neutrófilos no parênquima pulmonar (p=0,004), os valores de resistência e elastância pulmonar (p = 0,003), aumentou a expressão de IL-6, IL-10 e Gre no tecido pulmonar (p0,04) e aumentou o nível de IL- 1 no LBA (p=0,04) comparado ao grupo LPS. Conclusão: Nossos resultados mostram que o exercício desenvolve um importante papel em proteger o pulmão dos efeitos inflamatórios da LPA induzida por LPS. Os efeitos do exercício são principalmente mediados pelo aumento da expressão de citocinas antiinflamatórias, sugerindo que o exercício aeróbico pode modular o balanço inflamatório, antiinflamatório na fase inicial na SARA. / Background: The regular practice of exercise has been increasingly associated to benefic effects on chronic pulmonary conditions such as asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Few studies have also reported the effects of aerobic exercise on acute lung injury (ALI). Objective: In this study we investigated the mechanisms involved in the role of exercise in attenuating the pulmonary changes in a model of lipopolysaccharide (LPS)-induced ALI. Methods: BALB/c mice were divided into four groups: Control (CTR), Exercise (Exe), LPS, and Exercise + LPS (Exe+LPS). Mice from Exe and Exe+LPS groups were trained at low intensity exercise for 60 minutes/day, 3 days/week, during 5 weeks. Intratracheal instillation of LPS (200/mouse) was performed 48 hours after the last physical test in the LPS and Exe+LPS groups. Twenty-four hours after LPS instillation we measured exhaled nitric oxide (NO), respiratory mechanics, and the density of neutrophils in lung tissue. We further analyzed protein leakage, total and differential cell counts and the levels of IL-1, IL-6, KC, IL-10 and TNF- in bronchoalveolar lavage fluid (BALF). IL-6 and IL-10 levels were also evaluated in serum and lung tissue. The expression of glucocorticoid receptors (Gre) and superoxide dismutase (SOD) was analyzed in lung tissue. Enzymatic activity of glutathione peroxidase (GPX), catalase (CAT), glutathione reductase (GR) and SOD was determined in lung homogenates by spectrophotometry. The level of malondialdehyde (MDA) was quantified in lung homogenates. Results: LPS instillation resulted in increased levels of exhaled NO (p<0.01), higher number of total cells and neutrophils in the BALF (p<0.001), higher number of neutrophils in the lung parenchyma (p<0.001), higher values of pulmonary resistance and elastance (p=0.01), increase of protein leakage (p0.02), increase of IL-6 and IL-10 level in serum (p<0.02) and increase in IL-1, IL-6 and KC levels in BALF (p0.005), compared to the CTR group. Aerobic exercise (Exe+LPS group) resulted in significantly lower exhaled NO levels (p=0.006), lower density of neutrophils in the lung parenchyma (p=0.004), lower pulmonary resistance and elastance values (p = 0.003), increased expression of IL-6, IL-10 and Gre in lung tissue (p0.04) and increased IL-1 level in BALF (p=0.04) compared to the LPS group. Conclusion: Our results show that exercise plays an important role in protecting the lung from the inflammatory effects of LPS-induced ALI. The effects of exercise are mainly mediated by the increased expression of anti-inflammatory cytokines, suggesting that aerobic preconditioning can modulate the inflammatory-anti-inflammatory balance in the early phase of ARDS.

A implantação embrionária determina eventos biológicos de fundamental importância para o desenvolvimento do embrião e para o sucesso da gestação. O fator de inibição de migração de macrófagos (MIF) é uma das muitas citocinas que atuam durante a gestação, desempenhando múltiplas funções biológicas e atividades pró-inflamatórias, em resposta a infecções ou à presença de toxinas bacterianas e estresse. Este estudo investigou a expressão de MIF na interface materno-placentária em condições infecto-inflamatórias simuladas no organismo materno pela administração de LPS de Escherichia coli, período imediatamente após a implantação embrionária. Na primeira etapa foi administrado LPS nas doses de 0,06, 0,1, 0,2 e 0,3 <font face=\"Symbol\">mg/g de peso corporal aos 7,5 dias de gestação e o perfil gestacional foi analisado. Na segunda etapa a dose mais adequada (de 0,1 <font face=\"Symbol\">mg/g) foi administrada e a gestação interrompida 30 minutos, 1, 3 e 6 após. Com esta dose observou-se diminuição o padrão de expressão protéica de MIF durante as 6 horas seguintes ao estímulo com LPS, enquanto que a expressão gênica permaneceu estável, aumentando significativamente apenas após 6 horas de tratamento. / The embryo implantation determines biological events essential for embryo development and the success of pregnancy. The macrophage migration inhibitory factor (MIF) is one of many cytokines that act during pregnancy, playing multiple biological functions and pro-inflammatory activities in response to infection or the presence of bacterial toxins and stress. This study investigated the expression of MIF in the maternal-placental interface in infectious and inflammatory conditions simulated in the mother by the administration of LPS from Escherichia coli, on the period immediately after embryo implantation. In the first step LPS was administered at doses of 0.06, 0.1, 0.2 and 0.3 <font face=\"symbol\">mg / g body weight at 7.5 day gestation and pregnancy profile was analyzed. In the second step the more appropriate dose (0.1 <font face=\"symbol\">mg / g) was administered 30 minutes and stopped pregnancy, 1, 3 and 6 after. At this dose there was a decrease in the pattern of protein expression of MIF during the 6 hours of stimulation with LPS, while the gene expression remained stable, significantly increasing only after 6 hours of treatment.

O aumento da ingestão de alimentos industrializados e produtos como refrigerantes, bebidas açucaradas e xarope de milho contendo alta concentração de frutose podem originar desordens metabólicas como obesidade, resistência à insulina, diabetes mellitus tipo 2 e doenças cardiovasculares em humanos. Estas desordens metabólicas podem alterar a resposta imunológica destes indivíduos. O objetivo deste trabalho foi investigar a hiperalgesia inflamatória e comportamento doentio após um desafio imunológico em animais com desordens metabólicas induzidas por dieta rica em frutose. Ratos adultos machos foram tratados com água ou solução de frutose 10% por cinco semanas. A hiperalgesia inflamatória periférica através do teste de Von Frey eletrônico foi avaliada após estímulo com carragenina, lipopolissacarídeo (LPS) ou prostaglandina E2 (PGE2). Comportamento doentio foi avaliado 2 horas após a injeção de LPS ou veículo. Os animais foram sujeitos ao teste de campo aberto, interação social, ingestão alimentar e avaliação da resposta febril. Expressão de citocinas foi avaliada nos tecidos adiposos e hipotálamo e a resposta neural foi investigada via imunohistoquímica para c-Fos. Comparado ao grupo controle, a frutose induziu dislipidemias, altos níveis de glicose, aumento da adiposidade retroperitoneal e epididimal e resistência a insulina. O aumento da hiperalgesia inflamatória periférica foi observado em animais tratados com frutose. Em resposta ao LPS os animais tratados com frutose exibiram respostas comportamentais exacerbadas e aumento da febre além do aumento da expressão de citocinas no hipotálamo e tecido adiposo quando comparados aos animais tratados com água. A expressão de Fos induzida pelo LPS foi maior em diversas áreas cerebrais nos animais controle e esta resposta foi aumentada nos ratos induzidos por dieta de frutose. Neste estudo podemos concluir que a dieta rica em frutose desempenha um importante papel na indução de desordens metabólicas as quais irão intensificar a hiperalgesia inflamatória e o comportamento doentio em resposta a um desafio imunológico via indução de citocinas no hipotálamo. / The increased intake of processed foods and products such as soft drinks, sweetened drinks and corn syrup containing high concentration of fructose can cause metabolic disorders such as obesity, insulin resistance, type 2 diabetes mellitus and cardiovascular disease in humans. These disorders may alter the immune response of these individuals. The objective of this study was to investigate the inflammatory hyperalgesia and sickness behavior after an immune challenge in animals with metabolic disorders induced by diet rich in fructose. Adult male Wistar rats were provided either water or a fructose solution (10%) for 5 weeks. Peripheral inflammatory hyperalgesia according to the Von Frey test were evaluated after stimuli with carrageenan, lipopolysaccharide (LPS) and prostaglandin E2 (PGE2). Sickness behaviors were assessed 2 h following the injection of either a lipopolysaccharide (LPS) or vehicle. The rats were subjected to an open field test, a social interaction test, a food intake test and a fever evaluation. Cytokine expression was assessed in both adipose tissue and hypothalamus samples. The neural response was assessed in the forebrain via immunohistochemistry for c-Fos. Compared with the control group, the fructose diet induced dyslipidemia and significantly higher plasma glucose levels as well as both epididymal and retroperitoneal adiposity and insulin resistance. Increased peripheral inflammatory hyperalgesia were observed in animals treated with fructose. Furthermore, in response to LPS, the rats subjected to a fructose diet exhibited exacerbated sickness behaviors and accentuated febrile responses. Larger increases in cytokine expression were observed in both the hypothalamus and the adipose tissue of the obese rats compared with the control rats in response to LPS. LPS induced Fos protein expression in several areas of the brains of the control rats; however, larger numbers of Fos-positive cells were observed in the brains of the rats that were fed a fructose diet. In this study we conclude that the high-fructose diet plays an important role in the induction of metabolic disorders which will enhance inflammatory hyperalgesia and sickness behavior in response to an immune challenge induction via cytokines in the hypothalamus. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A sepse é a Síndrome da Resposta Inflamatória Sistêmica decorrente de uma infecção por gram positivos/negativos, fungos ou vírus. É caracterizada por alta liberação de mediadores inflamatórios podendo levar à morte. As células B-1 são encontradas em cavidades peritoneal e pleural de camundongos e sua origem e função ainda não são completamente conhecidas. Apresentam marcadores de superfície de linhagem mielóide e linfóide e migram para focos inflamatórios comportando-se como macrófagos. Objetivo: investigar o papel da célula B-1 na resposta inflamatória após estímulo com lipopolissacáride (LPS) in vitro e in vivo. Métodos: TNF-, IL-6, IL-10 (ELISA) e nitrito (Griess) foram dosados em sobrenadante de cultura celular (106 cel./ml). As células em cultura receberam por 24h de estímulo com 10 g/mL de LPS de Escherichia coli (026:B6 Sigma®). Foram realizados os seguintes grupos cultura de célula B-1 (Balb/c), cultura de macrófagos de linhagem (RAW 264.7) coculturas (macrófagos de linhagem RAW 264.7 e células B-1 (Balb/c, C57BL/6 e C57BL/6 IL-10 -/-), e células peritoneais de camundongos Balb/c e Balb/Xid (imunodeficiente em célula B-1) A endotoxemia foi induzida com injeção de LPS 15 mg/kg (i.p.) em camundongos Balb/c e Balb/Xid. Foram quantificados, TNF-, IL-6, IL-10 e nitrito em soro, pulmão e intestino dos animais após 1,5, 4 e 6 horas após a injeção de LPS. Ensaios de inoculação de células B-1 (Balb/c) em camundongos Balb/Xid foram realizados, e curva de sobrevida foi analisada após indução de endotoxemia. Resultados: Após o estímulo com LPS, células B-1 produziram IL-10 e a presença destas células em cocultura com macrófago promoveu a diminuição na produção de TNF-, IL-6, Nitrito e aumento de IL-10. Contudo, célula B-1 (IL-10 -/-) em cocultura com macrófagos, não inibem a produção de mediadores pro inflamatórios. Análise com macrófagos peritoneais de camundongo Balb/Xid e Balb/c após estímulo com LPS em cultura mostrou reprodução do fenômeno encontrado com os experimentos com cultura de célula imortalizada, isto é, maior produção de TNF-, IL-6 e NO em Balb/Xid (B-1 deficiente). Os estudos in vivo mostraram 60% de mortalidade em camundongo Balb/Xid comparando com Balb/c (0%) após 16 horas de injeção de LPS. Nos animais Balb/Xid encontramos padrão pro inflamatório exacerbado com maiores concentrações de TNF-, IL-6 e menores concentrações de IL-10 no plasma e tecidos quando comparamos com Balb/c. Conclusões: Nossos dados mostraram que a presença de células B-1 promoveram diminuição de mediadores pro inflamatórios e aumento de IL-10 em coculturas com macrófagos e que a modulação da resposta inflamatória pode ser devida a secreção de IL-10 pela célula B-1. Este padrão de resposta pro inflamatória se repete in vivo e é a possível causadora da maior taxa de mortalidade em camundongos da linhagem Balb/Xid. / Sepsis syndrome is caused by inappropriate immune activation due to bacteria and bacterial components released during infection. This syndrome is the leading cause of death in intensive care units. Specialized B-lymphocytes located in the peritoneal and pleural cavities are known as B-1 cells. These cells produce IgM and IL-10, both of which are potent regulators of cell-mediated immunity. It has been suggested that B-1 cells modulate the systemic inflammatory response in sepsis. In this study, we conducted in vitro and in vivo experiments in order to investigate a putative role of B-1 cells in a murine model of LPS-induced sepsis. Macrophages and B-1 cells were studied in monocultures and in co-cultures. The B-1 cells produced the anti-inflammatory cytokine IL-10 in response to LPS. In the B-1 cell-macrophage co-cultures, production of proinflammatory mediators (TNF-, IL-6 and nitrite) was lower than in the macrophage monocultures, whereas that of IL-10 was higher in the co-cultures. Co-culture of B-1 IL-10/ cells and macrophages did not reduce the production of the proinflammatory mediators (TNF-, IL-6 and nitrite). After LPS injection, the mortality rate was higher among Balb/Xid mice, which are B-1 cell deficient, than among wild-type mice (65.0% vs. 0.0%). The Balb/Xid mice also presented a proinflammatory profile of TNF-, IL-6 and nitrite, as well as lower levels of IL-10. In the early phase of LPS stimulation, B-1 cells modulate the macrophage inflammatory response, and the main molecular pathway of that modulation is based on IL-10-mediated intracellular signaling.

Os macrófagos (MO) são populações heterogêneas de células residentes em diversos tecidos, onde iniciam a resposta imune através do reconhecimento de padrões moleculares de patógenos. Para avaliar a modulação funcional dessas populações, MO peritoneais (PM) e alveolares (AM), com perfil M1 e M2, foram ativados in vivo por flagelina (FliCi) e lipopolissacarídeos bacterianos (LPS). Esse trabalho mostra que o microambiente parece influenciar a resposta diferencial das populações de MO, uma vez que a expressão de MHCII, CD80, CD86 e CD40 e produção de NO por PM são mais intensamente modulados por FliCi, enquanto os AM são mais sensíveis ao LPS. Porém, dentro da população de PM, encontramos duas subpopulações distintas, nomeadas F4/80hi e F4/80lo. A população F4/80hi parece adquirir um perfil M1 após estimulo com FliCi, com alta expressão de iNOS, enquanto a população F4/80sup>lo apresenta um perfil M2, com maior expressão basal de mTGF-ß, indicando que a heterogeneidade dos MO também pode estar expressa no mesmo microambiente. / Macrophages (MO) are a heterogeneous cell population that resides in distinct tissues, where they trigger the immune response through the recognition of pathogen-associated molecular patterns. To evaluate the functional modulation of these populations, peritoneal (PM) and alveolar (AM) MO, from M1 and M2 profile, were in vivo activated by flagellin (FliCi) and bacterial lipopolysaccharide (LPS). In this study we show that microenvironment seems to influence the differential responses of MO populations, since MHCII, CD80, CD86 e CD40 expression and NO production by PM are more intensely modulated by FliCi whereas AM are more sensitive to LPS. However, we found two distinct subpopulations within PM, named F4/80hi e F4/80lo. cells show a M1 profile after FliCi stimulation, with high iNOS expression of mTGF-ß, indicating that the MO heterogeneity can also be finding in the same microenvironment. NOS expression, and F4/80lo population presents a M2 profile, with higher basal expression of mTGF-ß, indicating that the MO heterogeneity can also be finding in the same microenvironment

Introdução: A prática regular de exercício tem sido grandemente associada a efeitos benéficos em doenças pulmonares crônicas como asma e doença pulmonar obstrutiva crônica. Poucos estudos têm avaliado os benefícios do exercício aeróbico na lesão pulmonar aguda (LPA). Objetivo: Neste estudo nós investigamos os mecanismos envolvidos no papel do exercício físico em diminuir os danos pulmonares causados pela LPA induzida por lipopolissacarídeo (LPS). Métodos: Camundongos Balb/c foram divididos em quatro grupos: Controle (CTR), Exercício (Exe), LPS e Exercício+LPS (Exe+LPS). Os animais dos grupos Exe e Exe+LPS foram treinados em baixa intensidade por 60 minutos/dia, 3x/semana, durante 5 semanas. A instilação intratraqueal de LPS (200 /animal) foi realizada 48 horas após o último teste físico nos grupos LPS e Exe+LPS. Vinte e quatro horas após a instilação de LPS nós analisamos os níveis de óxido nítrico exalado (NO), a mecânica respiratória e a densidade de neutrófilos no tecido pulmonar. Nós analisamos também os níveis de extravasamento de proteína, contagem de células totais e diferenciais e os níveis de IL-1, IL-6, KC, IL-10 and TNF- no lavado bronco-alveolar (LBA). Os níveis de IL-6 e IL-10 também foram avaliados no plasma e tecido pulmonar. A expressão de receptores de glicocorticóide (Gre) e da enzima superóxido dismutase (SOD) foi analisada no tecido pulmonar. As atividades enzimáticas de glutationa peroxidade (GPX), catalase (CAT), glutationa redutase (GR), e SOD foram determinadas no homogenato de pulmão por espectrofotometria. O nível de malonaldeído (MDA) foi quantificado no homogenato de pulmão. Resultados: A instilação de LPS resultou em aumento nos níveis de NO exalado (p<0,01), aumento do número de células e neutrófilos no LBA (p<0,001), aumento do número de neutrófilos no parênquima pulmonar (p<0,001), aumento dos valores de resistência e elastância pulmonar (p=0,01), aumento dos níveis de extravasamento de proteína (p0,02), aumento dos níveis de IL-6 e IL-10 no plasma (p<0,02) e aumento dos níveis de IL-1, IL-6 e KC no LBA (p0,005), comparado ao grupo CTR. O exercício aeróbico (grupo Exe+LPS) diminuiu significativamente os níveis de NO exalado (p=0,006), a densidade de neutrófilos no parênquima pulmonar (p=0,004), os valores de resistência e elastância pulmonar (p = 0,003), aumentou a expressão de IL-6, IL-10 e Gre no tecido pulmonar (p0,04) e aumentou o nível de IL- 1 no LBA (p=0,04) comparado ao grupo LPS. Conclusão: Nossos resultados mostram que o exercício desenvolve um importante papel em proteger o pulmão dos efeitos inflamatórios da LPA induzida por LPS. Os efeitos do exercício são principalmente mediados pelo aumento da expressão de citocinas antiinflamatórias, sugerindo que o exercício aeróbico pode modular o balanço inflamatório, antiinflamatório na fase inicial na SARA. / Background: The regular practice of exercise has been increasingly associated to benefic effects on chronic pulmonary conditions such as asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Few studies have also reported the effects of aerobic exercise on acute lung injury (ALI). Objective: In this study we investigated the mechanisms involved in the role of exercise in attenuating the pulmonary changes in a model of lipopolysaccharide (LPS)-induced ALI. Methods: BALB/c mice were divided into four groups: Control (CTR), Exercise (Exe), LPS, and Exercise + LPS (Exe+LPS). Mice from Exe and Exe+LPS groups were trained at low intensity exercise for 60 minutes/day, 3 days/week, during 5 weeks. Intratracheal instillation of LPS (200/mouse) was performed 48 hours after the last physical test in the LPS and Exe+LPS groups. Twenty-four hours after LPS instillation we measured exhaled nitric oxide (NO), respiratory mechanics, and the density of neutrophils in lung tissue. We further analyzed protein leakage, total and differential cell counts and the levels of IL-1, IL-6, KC, IL-10 and TNF- in bronchoalveolar lavage fluid (BALF). IL-6 and IL-10 levels were also evaluated in serum and lung tissue. The expression of glucocorticoid receptors (Gre) and superoxide dismutase (SOD) was analyzed in lung tissue. Enzymatic activity of glutathione peroxidase (GPX), catalase (CAT), glutathione reductase (GR) and SOD was determined in lung homogenates by spectrophotometry. The level of malondialdehyde (MDA) was quantified in lung homogenates. Results: LPS instillation resulted in increased levels of exhaled NO (p<0.01), higher number of total cells and neutrophils in the BALF (p<0.001), higher number of neutrophils in the lung parenchyma (p<0.001), higher values of pulmonary resistance and elastance (p=0.01), increase of protein leakage (p0.02), increase of IL-6 and IL-10 level in serum (p<0.02) and increase in IL-1, IL-6 and KC levels in BALF (p0.005), compared to the CTR group. Aerobic exercise (Exe+LPS group) resulted in significantly lower exhaled NO levels (p=0.006), lower density of neutrophils in the lung parenchyma (p=0.004), lower pulmonary resistance and elastance values (p = 0.003), increased expression of IL-6, IL-10 and Gre in lung tissue (p0.04) and increased IL-1 level in BALF (p=0.04) compared to the LPS group. Conclusion: Our results show that exercise plays an important role in protecting the lung from the inflammatory effects of LPS-induced ALI. The effects of exercise are mainly mediated by the increased expression of anti-inflammatory cytokines, suggesting that aerobic preconditioning can modulate the inflammatory-anti-inflammatory balance in the early phase of ARDS.

A sepse é causada por microorganismos tais como: bactérias Gram-negativas, Gram-positivas, fungos e vírus. A sepse grave e o choque séptico estão associados a taxas de mortalidade de 40 a 60%. O evento mais importante para a evolução do quadro séptico é a apoptose das células efetoras do sistema imune. A eliminação de um grande número de células do sistema imune compromete a defesa efetiva do hospedeiro. Para estudarmos o papel das células imunes na sepse utilizamos o modelo de tolerância ao LPS. Em nossos estudos induzimos tolerância ao LPS em camundongos Balb-C e analisamos os padrões da expressão gênica nos linfócitos do baço. Para o mapeamento dos genes, utilizamos o macroarray, identificamos o grupo funcional de genes que tem maior relevância na proteção induzida pela tolerância, e em seguida confirmamos os resultados encontrados através do RT-PCR, Western Blotting, atividade de caspase 1 e citometria de fluxo. Encontramos uma importante redução na expressão de genes, como heat shock proteins, óxido nítrico e apoptose. Após análise da membrana contendo os genes integradores da resposta produzida pela tolerância, optamos por enfatizar inicialmente os genes envolvidos no processo apoptótico devido à relevância deste processo no quadro séptico conforme mostraram os trabalhos encontrados na literatura. Demonstramos que animais tolerantes ao LPS apresentam diminuição dos eventos apoptóticos, com redução na expressão dos genes ligados às caspases 7, 8 e 11, assim como a redução dos genes ligados ao Bid e Apaf-1. Ao analisarmos o RNAm através do RT-PCR, encontramos redução na Caspase 3, Bax e Bcl2, resultado que se confirmou ao analisarmos a expressão protéica através do Western- Blotting. Realizamos citometria de fluxo para avaliarmos a ocerrência de apoptose nos linfócitos dos animais submetidos à ligadura cecal. Confirmamos uma redução da apoptose e necrose em linfócitos dos animais tolerantes em relação aos controles. Com estes resultados podemos propor que a tolerância seria benéfica na redução da apoptose e controle do quadro séptico, além disso, a diminuição na expressão do gene ligado à caspase 11 estaria contribuindo para a diminuição do quadro inflamatório, pois a caspase 11 é um mediador essencial na resposta ao choque séptico. / Sepses are caused by microorganisms such as: Gram-negative bacteria, Gram-positive bacteria, fungus and virus. Several sepses and the septic shock have been associated with the mortality rates from 40 to 60%. One of the most important events for the septic evolution is the apoptosis cells of the immune system. The cells immune system elimination compromises the host. We induced LPS tolerance in Balb-C mice and analyzed genes expressions in spleens; we found an important reduction in the genes expressions like: heat shock proteins, nitric oxide and apoptosis. After analysis of the membrane containing the sepses genes produced by tolerance, we emphasized initially the genes involved in the apoptosis. Demonstrated that animals LPS tolerants presented decrease in apoptotic events, with reduction in the genes expression related caspases 7, 8, 11, Bid and Apaf-1. In the mRNA by RT-PCR, we found a reduction in Caspase 3, Bax and Bcl2, and these results were confirmed by Western-blot. We realized flow cytometry and we showed that the results are maintained, presenting reduction in both the apoptotic and necrotic events in tolerants animals. These results showed that the tolerance would be favorable in the apoptosis reduction and control of the sepsis, moreover, the expression reduction to caspase 11 genes would be contributing to the inflammatory reduction because Caspase 11 is an essential mediator in the septic shock.