Os trabalhos na área de neuroimumomodulação vêm contribuindo de forma marcante para o entendimento da regulação/modulação das respostas adaptativas dos organismos frente ao estresse ou às doenças. Sabe-se que o ato de um animal conviver com outro doente leva a alterações imunes e comportamentais, assim como acontece em humanos, nos caregivers. Nos animais foi comprovado que o odor liberado pelo outro doente é a fonte de estresse para todas essas alterações neuroimunes. Estudos em camundongos fêmeas mostraram uma diminuição de imunidade inata, alteração de comportamento; redução da atividade de neutrófilos e menor resistência ao crescimento de tumores em companheiros de animais doentes. O presente estudo teve como objetivo avaliar alterações neuroimunes em camundos machos que conviveram por 11 dias com um companheiro doente portador de um tumor ascítico de Ehrlich, e avaliar a participação do eixo Hipotálamo-Pituitária-Adrenal (HPA) e do Sistema Nervoso Autônomo Simpático (SNAS) no fenômeno observado. Os resultados obtidos mostraram que esta convivência: 1) não alterou os níveis séricos de corticosterona; 2) não modificou o peso relativo da glândula adrenal; 3) aumentou os níveis plasmáticos de adrenalina e noradrenalina; 4) diminuiu o burst oxidativo de neutrófilos induzido por PMA e por S. aureus, porém não modificou a porcentagem e a intensidade de fagocitose; 5) diminuiu a resistência ao crescimento de um tumor ascítico de Ehrlich; 6) aumentou os níveis de TNF-α, INF-γ e IL-6 após 24 horas e de TNF-α e IL-6 após 48 horas de incubação de esplenócitos com LPS; 7) não modificou o comportamento avaliado no campo aberto; 8) aumentou o turnover de noradrenalina no córtex frontal, diminuiu os níveis de noradrenalina no bulbo olfatório, diminuiu os níveis de HVA, um metabólito da dopamina, no hipotálamo e no bulbo e aumentou os níveis de serotonina e seu metabólito 5HIAA no córtex frontal; 9) não modificou a expressão IL-1, IL-6 e TNF-α no hipotálamo e no córtex frontal. Em seu conjunto, os presentes resultados mostram que a convivência de camundongos machos com portadores de um tumor ascítico de Ehrlich, o que representa aqui um estresse prolongado, embora não tenha alterado o comportamento dos machos e a atividade do eixo HPA, modificou nestes animais a atividade do SNAS, reduzindo a imunidade inata dos animais. Conclui-se então, estar o SNAS envolvido com as alterações de imunidade inata desencadeadas em camundongos machos pela convivência com um companheiro doente. / Studies in the neuroimmunomodulation area have markedly contributed to the understanding of the regulation / modulation of the organisms adaptive responses against stressors or diseases. Cohabitation with a sick cage mate leads to immune and behavioral changes, similar to those reported in humans, called caregivers. In animals, it was shown that the odor released by the tumor injected partner is pivotal for the stress response they presented and for all the neuroimmune changes reported that included: a decreased innate immunity, altered behavior such as increased levels of locomotion and decreased resistance to tumor growth. Following this line of research, the present study aimed to evaluate the possible neuroimmune changes presented by males mice that lived for 11 days with a sick cage mate, i.e., carrier of an Ehrlich ascitie tumor; a search for the pathways responsible for the observed effects was also an objective of the present work. Our results showed that cohabitation with a sick cage mate produced in male mice: 1) increased levels of plasmatic adrenaline and noradrenaline, 2) decreased neutrophil oxidative burst after PMA and S. aureus stimulatior, but no changes in the percentage and intensity of neutrophil phagocytosis, 3) decreased organic resistance to an Ehrlich tumor growth 4) increased levels of TNF-α, INF-γ and IL-6 24 hours after and TNF-α and IL-6 48 hours after splenocytes stimulation with LPS, 5) increased turnover of norepinephrine in the frontal cortex, decreased levels of norepinephrine in the olfactory bulb, reduced levels of HVA in the bulb and hypothalamus and increased levels of serotonin and its metabolite 5HIAA in the frontal cortex. Further analysis, showed no changes in: 6) serum corticosterone; 7) the relative weight of adrenal glands; 8) behavior assessed by open field, 9) IL-1, IL-6 and TNF-α expression in both hypothalamus and frontal cortex. Taken together our results, showed that cohabitation with a male sick cage mate taken here as a source of a prolonged stress induced in male mice a decrease in their innate immunity, most probably thought SANS stimulation and peripheral cytokine changes. As reported for female mice, the HPA axis was also not changed in male companion of tumor injected mice. Furthermore and importantly, our data showed some neuroimmune differences between male and female responses to the condition imposed, being the males less sensible than females. Differences in hormonal status and/or in the ethological predisposition and response of male and female mice the stress of living with a sick cage mate were discussed and taken as the possible causes for the observed discrepancies.

Evidências experimentais sugerem que uma variedade de estressores ativa o controle hipotalâmico das respostas neuroendócrinas e autonômicas que estão envolvidas na produção de células do sangue e na liberação destas células da medula óssea para a circulação. A alga Chlorela vulgaris (CV) exibe várias atividades imunomoduladoras como, por exemplo, a capacidade de estimulação das células hematopoéticas e de ativação de leucócitos maduros. No presente trabalho analisamos o efeito imunoprotetor da CV em animais submetidos aos estressores físicos (estresse por choque escapável - CE e inescapável - CI) e ao estressor psicogênico (grupo de animais que testemunhou a exposição ao choque inescapável - T) e inoculados com a bactéria Listeria monocytogenes (LM). Os parâmetros imunológicos observados foram: 1) Crescimento e diferenciação de progenitores hematopoéticos para granulócitos e macrófagos (CFU-GM) da medula óssea; 2) Atividade funcional (burst e fagocitose) de neutrófilos circulantes avaliados por citometria de fluxo; 3) Sobrevida de animais inoculados com dose letal de LM e/ou submetidos aos estressores físicos e psicogênico. Nos grupos CI e T observamos uma redução no número de CFU-GM na medula óssea. Por outro lado, não houve redução deste parâmetro nos animais do grupo CE quando comparado ao medido no grupo controle. Observamos uma maior susceptibilidade do organismo a infecção por LM quando o estresse foi aplicado previamente à inoculação com dose subletal desta bactéria. No entanto, o tratamento com 200 mg/Kg/dia de CV por 5 dias consecutivos mostrou uma ação protetora, restabelecendo a mielossupressão induzida pelo choque inescapável ou pelo estressor psicogênico e/ou pela infecção. A aplicação de choques escapáveis não alterou significativamente o perfil da resposta hematopoética produzida pela infecção. O estudo da eficácia terapêutica de alga, avaliada pelo tratamento de animais infectados com dose letal de LM, demonstrou uma sobrevida de 50% no grupo infectado e de 20% nos grupos infectados e submetidos aos diferentes tipos de estresse, inclusive naquele exposto ao estresse escapável. Ao considerarmos os efeitos dos estressores sobre a atividade funcional de neutrófilos sanguíneos, observamos uma redução na capacidade de fagocitose nos grupos CI e T, e um aumento do burst induzido pela fagocitose. No grupo CE houve um aumento na capacidade de fagocitose destas células, enquanto que o burst não foi alterado. O estudo dos efeitos da CV sobre a atividade funcional de neutrófilos demonstrou uma capacidade da alga de impedir a redução da fagocitose produzida pelo estresse físico por choque inescapável e psicogênico, sem interferir com o burst oxidativo, que estava aumentado nestes grupos. Impediu também o aumento da capacidade de fagocitose verificado no grupo CE. Esses resultados sugerem que a CV possua propriedades protetoras contra os efeitos induzidos pelo diferentes tipos de estressores sobre a série granulocítica/macrofágica, a atividade funcional de neutrófilos e sobre a sobrevida de animais estressados e infectados com dose letal de LM. / Evidence suggests that a variety of stressors can activate the hypothalamic control of the neuroendocrine and autonomic responses involved in the production´s control of blood cells and their release from bone marrow to circulation. The algae Chlorella vulgaris (CV) has several imunomodulatory activities, as the stimulation of hematopoietic cells and the activation of mature leukocytes. The present study evaluated the mieloprotective effects of CV in rats exposed to physical stressors (inescapable - CI and escapable footshock - CE) and to psychogenic stressors (animals that witnessed the inescapable shock application - T), which were inoculated or not with a sublethal dose of the bacterium Lysteria monocytogenes (LM). The immunologic parameters observed were: 1) The growth and differentiation of bone marrow progenitors into granulocytes and macrophages (CFU-GM); 2) the functional activity (oxidative burst and phagocytosis) of blood neutrophils, using flow citometric methods; 3) The rate of survival of animals infected with lethal dose of LM and submitted or not to the stressors. The CI and T groups were mielossupressed. On the other hand, in the CE group, no differences in the number of CFU-GM were observed, when compared to controls. An increase in the susceptibility of the organism was observed when the animals received the inescapable shock application and the psychogenic stressor before the inoculatium of sublethal dose (7,8x108) of the 15 bacterium. However, this mielopoietic response was recovered with the pre-treatment with 200 mg/Kg/day for 5 consecutive days of CV, reestablishing the mielossupression caused by the stress and the infection. The escapable shock didn´t produce any significant difference in the hematopoetic response observed in the infection. The study of the survival rate of rats infected with the letal dose of LM showed that the pre-treatment with CV protected 50% of the animals that were only infected with LM, whereas in the group previously stressed the protection was of 20%. Here, the same response was observed in the animals submitted to the different types of stressors evaluated in this work. To assess the effect of CV treatment in the response of mature blood cells, we considered the functional activity of neutrophils of animals submitted to the stressors. We observed a reduction in phagocytosis in the CI and T groups, and an increase in the oxidative burst induced by the phagocytosis. In the CE group there was an increase in the blood neutrophil phagocytosis, while the production of oxidative burst remained equal to that of control group. The treatment with CV reestablished the changes in phagocytosis to normal values in all the groups, but it produced no changes in the respiratory burst, which was increased in the circunstances of the inescapable shock and of the psychogenic stressor, when compared to the values of control group. Considering our results, we suggest that CV has protective properties against the effects produced by the different types of stressors on the CFU-GM, the functional activity of neutrophils and on the rate of survival of animals stressed and infected with lethal dose of LM.

Um modelo de indução de estresse/ansiedade é a separação materna. Sabe-se, a este respeito, que o desenvolvimento do comportamento emocional normal em mamíferos jovens depende da interação entre a mãe e o filhote. Além disso, eventos estressantes na infância e interrupções no cuidado materno podem levar a efeitos deletérios na resposta imune e na resistência a doenças ao longo da vida. Buscamos neste trabalho estudar os efeitos da separação materna sobre o comportamento, imunidade inata e crescimento tumoral de uma prole de camundongos machos adultos. Nossos resultados mostraram que a separação materna, em camundongos A/J, (1) não produziu alterações robustas no comportamento e em parâmetros hematológicos (antes e após o crescimento tumoral), (2) aumentou a atividade de neutrófilos sanguíneos e macrófagos alveolares (antes e após o crescimento tumoral), (3) aumentou os níveis estriatais de serotonina, seu metabólito 5-HIAA e o turnover de dopamina, (4) diminuiu os níveis séricos de corticosterona e (5) não influenciou a incidência tumoral. Em camundongos C57BL/6, a separação materna produziu um comportamento ansioso e um aumento na atividade de neutrófilos sanguíneos. Tomados em seu conjunto, parece-nos possível afirmar que a separação materna tenha produzido alterações na atividade neuroimune dos animais, modificando, nos mesmos a atividade do eixo HPA e essas alterações foram influenciadas pelas características individuais das linhagens. / Maternal separation is one model of stress/anxiety induction. We know about it that the mammals normal emotional behavior development depends on the interaction between mother and younglet. Beside this, early life stressed events can induce deletery effects in immune response and to illness resistance for all life long. In this work we searched for the maternal separation effects on the behavior, innate immunity and tumor growth in an adult male mice offspring. Our results showed that the maternal separation, in A/J mice (1) had no big effects in the behavior and in the hematological parameters (before and after the tumor growth), (2) increased the neutrophil and alveolar macrophages activity (before and after the tumor growth), (3) increased the serotonin striatum levels, the 5-HIAA metabolite and the dopamine turnover (4) decreased the corticosterone serum levels and (5) had no effects on tumor incidence. In the C57BL/6 mice, the maternal separation induced an anxiety behavior and increased the neutrophil activity. These results suggest that the maternal separation could have produced alterations in neuroimmune activity, modifying the HPA axis activity and these alterations could be influenced by individual strains characteristics.

Doenças, como a enterite necrótica aviária (NE), têm se tornado reemergentes em função não apenas do sistema de criação intensivo de frangos de corte atualmente em uso, como também da restrição imposta ao uso dos aditivos antimicrobianos por diversos países, dentre os quais, aqueles da União Européia. A NE é uma doença que acomete aves de produção e seu agente etiológico primário é o Clostridium perfringens tipo A. Pouco se conhece a respeito dos mecanismos pelos quais o estresse modula o desenvolvimento da NE. O presente trabalho foi realizado para avaliar os efeitos do estresse por calor sobre o desenvolvimento da NE em frangos de corte. Empregou-se, para tal, modelos experimentais de NE em que se usou infecção isolada por C. perfringens e/ou em co-infecção com Eimeria spp. O estresse por calor foi aplicado de forma contínua ou intermitente em longo prazo. Foram propostos sete experimentos; em cinco deles os animais foram criados em câmaras isoladoras e, nos dois restantes, em galpões. Foram feitas avaliações da imunidade sistêmica, de órgãos linfoides secundários e do intestino delgado para determinar os efeitos imunomodulatórios da infecção e/ou do estresse por calor. Para caracterização dos efeitos neuroimunes, fizemos uma análise integrada dos achados imunes, de atividade do Sistema Nervoso Central e/ou de ativação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA). Foram utilizadas medidas quantitativas e semiquantitativas para avaliar os diferentes graus de lesão tecidual decorrentes do processo infeccioso e/ou parasitário com ou sem estresse por calor. Para analisar os efeitos do estresse no processo infeccioso/parasitário empregamos, também, cultivos microbiológicos e técnicas usadas para determinação da proliferação do C. perfringens e da Eimeria spp. Os resultados mostraram que o estresse por calor: reduziu a inflamação intestinal e o dano tecidual em modelo de NE empregando infecção isolada por C. perfringens preparada em caldo tioglicolato; reduziu a formação de centros germinais esplênicos e intestinais com consequente modulação da produção de imunoglobulinas séricas e secretórias; ativou núcleos do SNC relacionados á atividade do eixo HPA; ativou o eixo cérebro-intestinal; diminuiu a infecção intestinal por Eimeria spp., com consequente redução do desenvolvimento da NE e da lesão tecidual dela resultante; modulou a atividade de sistemas de neurotransmissão central relacionados com o comportamento das aves e ativação do eixo HPA; alterou o perfil neuroquímico cerebral quando em associação com a NE; facilitou o desenvolvimento da infecção por C. perfringens em animais não desafiados por fatores predisponentes da NE; reduziu a lesão tecidual no modelo de co-infecção por C. perfringens e Eimeria spp.; modulou o balanço de citocinas para um padrão Th2 no intestino dos animais infectados ou não; alterou as subpopulações de linfócitos esplênicos e circulantes, bem como a função proliferativa destas células e a resposta das mesmas à expressão de citocinas. Desta forma, concluímos que o estresse por calor e/ou inflamação intestinal de origem infecciosa ou química ativam o eixo HPA por mecanismo que envolve o eixo cérebro-intestinal, reduzindo os sinais clínicos da NE por interferir na patogênese do C. perfringens e da Eimeria spp / Diseases such as necrotic enteritis (NE) are coming back not only as a consequence of the intensive farming procedures now being used but also as a consequence of the restrictions imposed by the European Union countries to the use of antimicrobials as feed additives. NE is a disease that affects poultry production; its primary etiologic agent is Clostridium perfringens type A. Little is known about the mechanisms by which stress modulates the development of NE. Thus, to evaluate the effects of heat stress on NE development, sevenstudies were done using experimental models of NE that used C. perfringens infection per se or in combination with Eimeria spp. Heat stress was used throughout the experiments, being applied continuously or intermittently but always for long-term. Five experiments were performed using animals reared in isolator chambers and two others employing animals reared in sheds. Evaluations of systemic immunity, secondary lymphoid organs and small intestine portions were used to determine the immunomodulatory effects of the infections and/or of the heat stress. Neuroimmune effects were assessed using an integrative approach of the observed immune, Central Nervous System (CNS) and/or hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis changes. Quantitative and semi-quantitative techniques were utilized to measure and compare the different degrees of tissue damage resulting from the infectious processes in the presence and absence of heat stress. Microbiological techniques were also used to determine C. perfringens and Eimeria spp. proliferations. Results showed that heat stress: reduced intestinal inflammation and tissue damage in the NE model that used C. perfringens together with thioglycolate broth culture medium intake; reduced the formation of splenic and intestinal germinal centers with subsequent production of serum and secretory immunoglobulins; activated some brain areas related to animals behavior and HPA axis activity; modified the brain-gut axis relationship during NE development; reduced Eimeria spp. infection leading to a subsequent reduction in the NE development and in the scores of tissue injury; together with NE, modified neuronal brain-amine systems activity and, as a consequence, changed animals behavior, HPA axis activity and brain amine systems fuction within some brain areas; predisposed the birds to C. perfringens infection in the presence or absence of NE inducing factors; reduced the tissue damages observed in the course of C. perfringens and Eimeria spp.co-infection; modulated cytokines to a Th2 pattern in animals infected or not; altered the splenic and peripheral blood lymphocytes subpopulations and, changed the proliferative function of immune cells and cytokine expression.Thus, we conclude that the heat stress and/or intestinal inflammation of infectious or chemical origin activate the HPA axis by a mechanism involving the brain-gut axis, reducing the clinical signs of NE by interfering in the pathogenesis of C. perfringens and Eimeria spp

A neuroimunologia é o ramo da imunologia que estuda a relação entre sistema imune e o sistema nervoso. Muitos estudos têm demonstrado a capacidade direta de neurotransmissores em modular a resposta imune, assim como de citocinas em influenciar funções cognitivas. Neste contexto, o glutamato possui papel de destaque, por se tratar do neurotransmissor excitatório mais importante e mais abundante no sistema nervoso central dos mamíferos. Sua função é exercida através de dois tipos de receptores principais: i) os receptores ionotrópicos (iGluR) e ii) os receptores metabotrópicos (mGluR). A descoberta da expressão de receptores de glutamato em células do sistema imune tem despertado interesse científico, levantando questões acerca de sua expressão e função. No presente trabalho, avaliamos parâmetros como viabilidade celular, linfoproliferação e ativação de MAP quinase pelo receptor NMDAR esplenócitos totais e linfócitos cultivados in vitro. Nossos resultados demonstram que linfócitos em repouso e ativados apresentam diferentes perfis de expressão do receptor NMDAR. O uso do antagonista deste receptor, o MK801, foi capaz de reduzir a proliferação de linfócitos T CD4 e T CD8 estimulados com anti-CD3 em cultura de esplenócitos. Tal redução pode ser explicada por um aumento na taxa de morte celular, o que foi avaliado através de marcação com anexina-V, indicador de apoptose, ou 7-AAD, indicador de necrose. Para entendermos um pouco a respeito da sinalização do receptor NMDAR no sistema imune, avaliamos a fosforilação da MAP quinase ERK 1,2 em linfócitos T CD4 ativados na presença do agonista (NMDA) ou do antagonista (MK801) do receptor. Observamos um aumento na ativação desta quinase na presença de NMDA, o que é revertido na presença do MK801. Ao avaliar o papel do receptor NMDAR in vivo, verificamos uma redução significativa na gravidade da encefalomielite experimental auto-imune em animais tratados com MK801. Mais interessante, esta redução se correlaciona também com uma redução na fosforilação de ERK 1,2 em esplenócitos totais obtidos ao dia 7 pós-imunização. Em resumo, nossos dados sugerem que o receptor NMDA possui o papel de ativador de vias intracelulares importantes, como as da MAP quinase ERK 1,2; e que o seu bloqueio resulta em morte celular in vitro. Logo, isso indica a importância do glutamato como modulador da intensidade da resposta e viabilidade de linfócitos T CD4 e T CD8 in vitro e in vivo. Sendo assim, nossos resultados contribuem para um melhor entendimento dos fenômenos de imunoregulação, especialmente aqueles no campo da neuroimunologia ou neuroimunomodulação. / Neuroimmunology is a field within immunology which studies the relationship between the nervous system and the immune system. Several studies have demonstrated the direct ability of neurotransmitters in modulating the immune response, as for cytokines in influencing cognitive functions. In this context, glutamate stands out for being the most important and abundant neurotransmitter in the mammal central nervous system. Its role is exerted through two main types of receptor: i) ionotropic receptors (iGluR) and ii) metabotropic receptors (mGluR). The discovery of glutamate receptor expression in immune cells has led to scientific interest, raising issues concerning its expression and function. In the present study, we evaluated parameters such as cell viability, lymphoproliferation, and activation of the MAP quinase pathway by the NMDA receptor on total splenocytes and lymphocytes cultured in vitro. Our results demonstrate that naive and activated lymphocytes present different profiles of NMDA receptor expression. The use of MK801, an antagonist for this receptor, was able to reduce the T CD4 and T CD8 lymphocyte proliferation stimulated with anti-CD3 in splenocyte culture. Such reduction may be explained by the increase of the cellular death rate, evaluated by annexin-V staining, indicator of apoptosis or 7-AAD, indicator of necrosis. With the intent of understanding part of the NMDA receptor signaling in the immune system, we evaluated the ERK 1,2 MAP quinase phosphorylation in T CD4 lymphocytes activated in the presence of the agonist (NMDA) or the antagonist (MK801) of the receptor. We observed an increase in this quinase activation in the presence of NMDA, which is reversed by the MK801. When evaluating the role of the NMDA receptor in vivo, we verified a significant reduction in the degree of experimental auto-immune encephalomyelitis in animals treated with MK801. More interesting, this reduction also correlates to a reduction on the phosphorilation of ERK 1,2 in total splenocytes obtained at the seventh day post-immunization. In sum, our data suggest that the NMDA receptor has the role of activating important intracellular pathways, such as the MAP quinases ERK 1,2; and that its blockage results in cellular death in vitro. As so, this indicates the importance of glutamate as a modulator of the intensity of response and the viability of T CD4 e T CD8 lymphocytes in vitro e in vivo. Thus, our result contribute for a better understanding of the immunoregulation phenomena, especially those in the neuroimmunology ou neuroimmunomodulation field.

A existência de associações bidirecionais entre o Sistema Nervoso e o Sistema Imune reforça a hipótese de que mudanças no Sistema Nervoso Central (SNC) influenciam a resposta imune e a susceptibilidade orgânica às doenças. De fato, em contextos de estresse físico ou psicológico, glicocorticóides liberados pelo córtex das adrenais e catecolaminas produzidas pelo Sistema Nervoso Autônomo Simpático (SNAS) e pela medula das adrenais, modulam a atividade do Sistema Imune. O estresse psicológico associado no ser humano ao ato de cuidar e conviver com companheiros acometidos por diversos tipos de enfermidades crônicas ou transtornos psíquicos têm sido correlacionado ao aparecimento de alterações comportamentais, tais como depressão e ansiedade, assim como alterações imunes e queda da resistência orgânica às infecções. Em nosso laboratório, camundongos que conviveram por 14 dias com coespecíficos portadores de um tumor ascítico de Ehrlich (TAE) apresentaram importantes alterações comportamentais e de imunidade inata, atribuídas tanto à estimulação do sistema catecolaminérgico central e do SNAS. Desta forma, pareceu-nos relevante estudar mais profundamente e dentro de uma perspectiva neuroimune o envolvimento do SNAS com os efeitos desencadeados pela convivência com dois portadores do TAE usando como ferramentas farmacológicas o propranolol (antagonista -adrenérgico) e o ICI-118,551 (antagonista β2-adrenérgico). Os resultados obtidos mostraram que o bloqueio dos receptores β-adrenérgicos nos animais companheiros do doente: 1) reverteu o comportamento do tipo-ansioso, uma vez que os camundongos voltaram a frequentar a zona central do campo aberto e reduziu a velocidade média dos animais no campo aberto, porém, não alterou de forma significante a distância total percorrida; 2) reverteu a diminuição nos níveis de noradrenalina e aumentou os níveis do metabólito VMA no hipotálamo, mas não alterou o turnover hipotalâmico de noradrenalina ou os níveis de monoaminas e de seus metabólitos no córtex frontal e no bulbo olfatório; 3) não alterou os níveis séricos de corticosterona; 4) não alterou o peso relativo das adrenais; 5) não alterou a contagem de células na medula óssea; 6) modulou a porcentagem de células natural killer (NK) sanguíneas e esplênicas e diminuiu a expressão da molécula CD69 em células NK esplênicas, mas não alterou a expressão da molécula CD69 em células NK sanguíneas; 7) não alterou o burst basal ou induzido por PMA ou por SAPI e a fagocitose de neutrófilos. O bloqueio dos receptores β2-adrenérgicos nos animais companheiros do doente alterou apenas a expressão da molécula CD69 em células NK sanguíneas, mas não modificou de forma significante quaisquer dos parâmetros comportamentais e neuroquímicos analisados. Conclui-se, então, que algumas das alterações imunes e comportamentais desencadeadas pela convivência com coespecíficos portadores de TAE sejam mediadas pelo SNAS via receptores beta-adrenérgicos / The existence of bi-directional interactions between the Nervous System and the Immune System reinforces the hypothesis that changes in Central Nervous System (CNS) activity modify not only the immune response but also the susceptibility to diseases. Indeed, in presence of physical or psychological stress, glucocorticoids released by the cortex of the adrenal gland and catecholamines released by the Autonomic Sympathetic Nervous System (ASNS) activation and the adrenal glands were reported to modulate the activity of the Immune System. Psychological stress was described in human caregivers of sick partners, especially when they present chronic diseases and/or psychological disorders, such as depression and anxiety; immune disorders and decreased host resistance to infections were also reported in caregivers. In our laboratory, Swiss mice that lived for 14 days with Ehrlich ascetic tumor bearing conspecifics showed interesting behavioral and innate immune changes that were attributed to catecholaminergic activation within the Central Nervous System or to ASNS activation. Thus, it seemed relevant to study more deeply and under a neuroimmune perspective the involvement of the ASNS in the effects triggered by cohabitation with two sick partners using as pharmacological tools: propranolol (β-adrenergic antagonist) and ICI-118.551 (β2-adrenergic antagonist). Our results showed that β-adrenergic receptors blockade: 1) reversed the anxiety-like behavior induced by cohabitation, once the animals returned to visit the central area of the open field arena and abrogated the effects of the housing condition on the average speed of locomotion measured in those animals; 2) reversed the decrease in norepinephrine levels and increased VMA levels in the hypothalamus; 3) modulated the percentage of natural killer (NK) cells in both, spleen and blood; also, decreased the expression of CD69 molecule on splenic NK cells. Further analysis showed no changes in: 4) the total distance traveled in the open field; 5) the hypothalamic norepinephrine turnover and the levels of monoamines and their metabolites in the frontal cortex and olfactory bulb; 6) the serum corticosterone levels; 7) the relative adrenal glands; 8) cell number in the bone marrow; 9) the basal oxidative burst or those induced by PMA or SAPI in neutrophils and in neutrophils phagocytosis. The blockade of β2-adrenergic receptors by ICI-118.551 changed only the CD69 expression in NK blood cells, being unable to modify any of the behavioral and neurochemical parameters analyzed. Therefore, it seems that only some of the immune and behavioral changes triggered by cohabitation with two sick partners present a relevant participation of SNAS through beta-adrenergic receptors

A existência de associações bidirecionais entre o Sistema Nervoso e o Sistema Imune reforça a hipótese de que mudanças no Sistema Nervoso Central (SNC) influenciam a resposta imune e a susceptibilidade orgânica às doenças. De fato, em contextos de estresse físico ou psicológico, glicocorticóides liberados pelo córtex das adrenais e catecolaminas produzidas pelo Sistema Nervoso Autônomo Simpático (SNAS) e pela medula das adrenais, modulam a atividade do Sistema Imune. O estresse psicológico associado no ser humano ao ato de cuidar e conviver com companheiros acometidos por diversos tipos de enfermidades crônicas ou transtornos psíquicos têm sido correlacionado ao aparecimento de alterações comportamentais, tais como depressão e ansiedade, assim como alterações imunes e queda da resistência orgânica às infecções. Em nosso laboratório, camundongos que conviveram por 14 dias com coespecíficos portadores de um tumor ascítico de Ehrlich (TAE) apresentaram importantes alterações comportamentais e de imunidade inata, atribuídas tanto à estimulação do sistema catecolaminérgico central e do SNAS. Desta forma, pareceu-nos relevante estudar mais profundamente e dentro de uma perspectiva neuroimune o envolvimento do SNAS com os efeitos desencadeados pela convivência com dois portadores do TAE usando como ferramentas farmacológicas o propranolol (antagonista -adrenérgico) e o ICI-118,551 (antagonista β2-adrenérgico). Os resultados obtidos mostraram que o bloqueio dos receptores β-adrenérgicos nos animais companheiros do doente: 1) reverteu o comportamento do tipo-ansioso, uma vez que os camundongos voltaram a frequentar a zona central do campo aberto e reduziu a velocidade média dos animais no campo aberto, porém, não alterou de forma significante a distância total percorrida; 2) reverteu a diminuição nos níveis de noradrenalina e aumentou os níveis do metabólito VMA no hipotálamo, mas não alterou o turnover hipotalâmico de noradrenalina ou os níveis de monoaminas e de seus metabólitos no córtex frontal e no bulbo olfatório; 3) não alterou os níveis séricos de corticosterona; 4) não alterou o peso relativo das adrenais; 5) não alterou a contagem de células na medula óssea; 6) modulou a porcentagem de células natural killer (NK) sanguíneas e esplênicas e diminuiu a expressão da molécula CD69 em células NK esplênicas, mas não alterou a expressão da molécula CD69 em células NK sanguíneas; 7) não alterou o burst basal ou induzido por PMA ou por SAPI e a fagocitose de neutrófilos. O bloqueio dos receptores β2-adrenérgicos nos animais companheiros do doente alterou apenas a expressão da molécula CD69 em células NK sanguíneas, mas não modificou de forma significante quaisquer dos parâmetros comportamentais e neuroquímicos analisados. Conclui-se, então, que algumas das alterações imunes e comportamentais desencadeadas pela convivência com coespecíficos portadores de TAE sejam mediadas pelo SNAS via receptores beta-adrenérgicos / The existence of bi-directional interactions between the Nervous System and the Immune System reinforces the hypothesis that changes in Central Nervous System (CNS) activity modify not only the immune response but also the susceptibility to diseases. Indeed, in presence of physical or psychological stress, glucocorticoids released by the cortex of the adrenal gland and catecholamines released by the Autonomic Sympathetic Nervous System (ASNS) activation and the adrenal glands were reported to modulate the activity of the Immune System. Psychological stress was described in human caregivers of sick partners, especially when they present chronic diseases and/or psychological disorders, such as depression and anxiety; immune disorders and decreased host resistance to infections were also reported in caregivers. In our laboratory, Swiss mice that lived for 14 days with Ehrlich ascetic tumor bearing conspecifics showed interesting behavioral and innate immune changes that were attributed to catecholaminergic activation within the Central Nervous System or to ASNS activation. Thus, it seemed relevant to study more deeply and under a neuroimmune perspective the involvement of the ASNS in the effects triggered by cohabitation with two sick partners using as pharmacological tools: propranolol (β-adrenergic antagonist) and ICI-118.551 (β2-adrenergic antagonist). Our results showed that β-adrenergic receptors blockade: 1) reversed the anxiety-like behavior induced by cohabitation, once the animals returned to visit the central area of the open field arena and abrogated the effects of the housing condition on the average speed of locomotion measured in those animals; 2) reversed the decrease in norepinephrine levels and increased VMA levels in the hypothalamus; 3) modulated the percentage of natural killer (NK) cells in both, spleen and blood; also, decreased the expression of CD69 molecule on splenic NK cells. Further analysis showed no changes in: 4) the total distance traveled in the open field; 5) the hypothalamic norepinephrine turnover and the levels of monoamines and their metabolites in the frontal cortex and olfactory bulb; 6) the serum corticosterone levels; 7) the relative adrenal glands; 8) cell number in the bone marrow; 9) the basal oxidative burst or those induced by PMA or SAPI in neutrophils and in neutrophils phagocytosis. The blockade of β2-adrenergic receptors by ICI-118.551 changed only the CD69 expression in NK blood cells, being unable to modify any of the behavioral and neurochemical parameters analyzed. Therefore, it seems that only some of the immune and behavioral changes triggered by cohabitation with two sick partners present a relevant participation of SNAS through beta-adrenergic receptors

Doenças, como a enterite necrótica aviária (NE), têm se tornado reemergentes em função não apenas do sistema de criação intensivo de frangos de corte atualmente em uso, como também da restrição imposta ao uso dos aditivos antimicrobianos por diversos países, dentre os quais, aqueles da União Européia. A NE é uma doença que acomete aves de produção e seu agente etiológico primário é o Clostridium perfringens tipo A. Pouco se conhece a respeito dos mecanismos pelos quais o estresse modula o desenvolvimento da NE. O presente trabalho foi realizado para avaliar os efeitos do estresse por calor sobre o desenvolvimento da NE em frangos de corte. Empregou-se, para tal, modelos experimentais de NE em que se usou infecção isolada por C. perfringens e/ou em co-infecção com Eimeria spp. O estresse por calor foi aplicado de forma contínua ou intermitente em longo prazo. Foram propostos sete experimentos; em cinco deles os animais foram criados em câmaras isoladoras e, nos dois restantes, em galpões. Foram feitas avaliações da imunidade sistêmica, de órgãos linfoides secundários e do intestino delgado para determinar os efeitos imunomodulatórios da infecção e/ou do estresse por calor. Para caracterização dos efeitos neuroimunes, fizemos uma análise integrada dos achados imunes, de atividade do Sistema Nervoso Central e/ou de ativação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA). Foram utilizadas medidas quantitativas e semiquantitativas para avaliar os diferentes graus de lesão tecidual decorrentes do processo infeccioso e/ou parasitário com ou sem estresse por calor. Para analisar os efeitos do estresse no processo infeccioso/parasitário empregamos, também, cultivos microbiológicos e técnicas usadas para determinação da proliferação do C. perfringens e da Eimeria spp. Os resultados mostraram que o estresse por calor: reduziu a inflamação intestinal e o dano tecidual em modelo de NE empregando infecção isolada por C. perfringens preparada em caldo tioglicolato; reduziu a formação de centros germinais esplênicos e intestinais com consequente modulação da produção de imunoglobulinas séricas e secretórias; ativou núcleos do SNC relacionados á atividade do eixo HPA; ativou o eixo cérebro-intestinal; diminuiu a infecção intestinal por Eimeria spp., com consequente redução do desenvolvimento da NE e da lesão tecidual dela resultante; modulou a atividade de sistemas de neurotransmissão central relacionados com o comportamento das aves e ativação do eixo HPA; alterou o perfil neuroquímico cerebral quando em associação com a NE; facilitou o desenvolvimento da infecção por C. perfringens em animais não desafiados por fatores predisponentes da NE; reduziu a lesão tecidual no modelo de co-infecção por C. perfringens e Eimeria spp.; modulou o balanço de citocinas para um padrão Th2 no intestino dos animais infectados ou não; alterou as subpopulações de linfócitos esplênicos e circulantes, bem como a função proliferativa destas células e a resposta das mesmas à expressão de citocinas. Desta forma, concluímos que o estresse por calor e/ou inflamação intestinal de origem infecciosa ou química ativam o eixo HPA por mecanismo que envolve o eixo cérebro-intestinal, reduzindo os sinais clínicos da NE por interferir na patogênese do C. perfringens e da Eimeria spp / Diseases such as necrotic enteritis (NE) are coming back not only as a consequence of the intensive farming procedures now being used but also as a consequence of the restrictions imposed by the European Union countries to the use of antimicrobials as feed additives. NE is a disease that affects poultry production; its primary etiologic agent is Clostridium perfringens type A. Little is known about the mechanisms by which stress modulates the development of NE. Thus, to evaluate the effects of heat stress on NE development, sevenstudies were done using experimental models of NE that used C. perfringens infection per se or in combination with Eimeria spp. Heat stress was used throughout the experiments, being applied continuously or intermittently but always for long-term. Five experiments were performed using animals reared in isolator chambers and two others employing animals reared in sheds. Evaluations of systemic immunity, secondary lymphoid organs and small intestine portions were used to determine the immunomodulatory effects of the infections and/or of the heat stress. Neuroimmune effects were assessed using an integrative approach of the observed immune, Central Nervous System (CNS) and/or hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis changes. Quantitative and semi-quantitative techniques were utilized to measure and compare the different degrees of tissue damage resulting from the infectious processes in the presence and absence of heat stress. Microbiological techniques were also used to determine C. perfringens and Eimeria spp. proliferations. Results showed that heat stress: reduced intestinal inflammation and tissue damage in the NE model that used C. perfringens together with thioglycolate broth culture medium intake; reduced the formation of splenic and intestinal germinal centers with subsequent production of serum and secretory immunoglobulins; activated some brain areas related to animals behavior and HPA axis activity; modified the brain-gut axis relationship during NE development; reduced Eimeria spp. infection leading to a subsequent reduction in the NE development and in the scores of tissue injury; together with NE, modified neuronal brain-amine systems activity and, as a consequence, changed animals behavior, HPA axis activity and brain amine systems fuction within some brain areas; predisposed the birds to C. perfringens infection in the presence or absence of NE inducing factors; reduced the tissue damages observed in the course of C. perfringens and Eimeria spp.co-infection; modulated cytokines to a Th2 pattern in animals infected or not; altered the splenic and peripheral blood lymphocytes subpopulations and, changed the proliferative function of immune cells and cytokine expression.Thus, we conclude that the heat stress and/or intestinal inflammation of infectious or chemical origin activate the HPA axis by a mechanism involving the brain-gut axis, reducing the clinical signs of NE by interfering in the pathogenesis of C. perfringens and Eimeria spp

O sistema nervoso simpático (SNS) inerva a maioria dos órgãos linfoides e durante situações de estresse, por meio da liberação da noradrenalina de seus ramos eferentes, emitem sinais capazes de modular as repostas imunes. Nossa hipótese foi de que esta via poderia alterar a função de células dendríticas (DCs) derivadas de monócitos humanos, uma vez que receptores adrenérgicos já foram demonstrados em DCs murinas e pelo fato de que as estas células são chave na iniciação de respostas imunes adaptativas, bem como indutoras de tolerância. Desta forma, DCs diferenciadas a partir de monócitos sanguíneos provenientes de doadores saudáveis tratadas com ligantes adrenérgicos foram analisadas quanto a expressão de marcadores de membrana, atividade fagocítica, apresentação antigênica em ensaio de reação mista de linfócitos, expressão gênica de marcadores de diferenciação e ativação, bem como produção de citocinas. Os resultados revelaram que as DCs apresentam transcritos apenas para o adrenoceptor β2, e esta expressão é similar à de macrófagos, mas inferior a de linfócitos. A análise dos marcadores fenotípicos de membrana, atividade fagocítica, apresentação antigênica e produção de citocinas não mostraram alterações nas células tratadas com agonistas adrenérgicos. No entanto, o tratamento com ligantes adrenérgicos foi capaz de alterar a expressão dos genes CD40, CD80, CD83, CXCL1, TGFB1, FCGR3A, CCR7 e CCL5 em DCs e macrófagos estimulados com LPS ou TNF-α. Embora os efeitos dos ligantes adrenérgicos não tenham sido fortemente evidenciados nos testes realizados, os resultados sugerem que pequenas alterações podem ser provocadas pela ligação das catecolaminas em DCs, sugerindo que estas possam ser moduladas pelo SNS, modificando as respostas imunes / The sympathetic nervous system (SNS) innervates most of the lymphoid organs and during stress situations, by releasing norepinephrine from its efferent branches, emit signals capable of modulating immune responses. Our hypothesis was that this pathway could alter the function of human monocyte-derived dendritic cells (DCs), since adrenergic receptors have already been demonstrated in murine DCs, and by the fact that these cells are key in initiating adaptive immune responses as well as tolerance inducers. Thus, differentiated DCs from blood monocytes from healthy donors treated with adrenergic ligands were analyzed for expression of membrane markers, phagocytic activity, antigenic presentation in a mixed lymphocyte reaction assay, gene expression of differentiation and activation markers and cytokine production. The results revealed that DCs present transcripts only for the β2 adrenoceptor, and this expression is similar to that observed in macrophages, but lower than what it is found in lymphocytes. The analysis of phenotypic membrane markers, phagocytic activity, antigenic presentation and cytokine production did not revealed any changes in the cells treated with adrenergic agonists. However, treatment with the adrenergic ligands was able to alter the expression of CD40, CD80, CD83, CXCL1, TGFB1, FCGR3A, CCR7 and CCL5 genes in DCs and macrophages stimulated with LPS or TNF-α. Although the effects of adrenergic ligands have not been strongly demonstrated in the tests performed, the results suggest that small changes can be caused by the binding of catecholamines in DCs, suggesting that they can be modulated by the SNS, modifying immune responses.

Benzodiazepínicos (BDZ) são fármacos amplamente utilizados devido às suas propriedades ansiolíticas e sedativas, mediadas pelo complexo GABAA no Sistema Nervoso Central (SNC). Além destes receptores centrais, os BDZ possuem afinidade por receptores do tipo periféricos (PBR) os quais estão presentes em células do sistema imune, como linfócitos e macrófagos, em células tumorais e em glândulas adrenais. O presente trabalho avaliou os efeitos do diazepam, um BDZ freqüentemente utilizado, sobre o crescimento tumoral e a imunidade de animais portadores do Tumor Ascítico de Ehrlich (TAE). Mais especificamente, este trabalho avaliou os seguintes parâmetros da resposta imune: atividade de macrófagos, populações de linfócitos B, T helper e citotóxicos esplênicos, citotoxicidade de células Natural Killer (NK). Além disso, a marcação para PBR em células do TAE e avaliação de possíveis efeitos do diazepam ou Ro5-4864 in vitro sobre o ciclo celular do TAE foram avaliadas. Os resultados mostraram os seguintes efeitos do tratamento com diazepam in vivo (3,0 mg/kg): (1) aumento do crescimento do TAE; sem modificação das fases do ciclo celular do tumor, após 7 dias, (2) diminuição do número de leucócitos da cavidade peritoneal, da produção de NO e do índice de espraiamento; mas sem interferência com a produção de peróxido de hidrogênio e o índice de fagocitose, após 2 dias (3) não modificou o peso relativo do baço e a porcentagem de linfócitos esplênicos, após 2 dias ou 7 dias (4) aumento da citotoxicidade de células NK, após 3 dias (5) diminuição da porcentagem de células do TAE marcadas para PBR, após 7 dias. O tratamento in vitro com diazepam ou Ro5-4864 mostrou um aumento da proliferação de células do TAE. Já o tratamento in vivo com diazepam em doses menores (0,3 mg/kg e 1mg/kg) não modificou o crescimento do TAE, após 7 dias. Desta forma, sugere-se que o diazepam na dose de 3,0 mg/kg tenha aumentado o crescimento do TAE e diminuído a resposta imune inata, observada por meio da diminuição da atividade dos macrófagos peritoneais. Parece-nos plausível excluir de nossos resultados a participação de linfócitos B, T helper e citotóxicos. Por outro lado, não foi possível precisar a relevância das células NK para o desenvolvimento do tumor. Além disso, pode-se afirmar que há expressão de PBRs em células do TAE e que o tratamento in vitro com diazepam ou Ro5-4684 aumentou a proliferação destas células. Desta forma, os resultados dos dois últimos experimentos sugerem que a existência de efeitos do diazepam sobre crescimento tumoral in vivo pode também ser atribuída, ao menos em parte, a uma ação direta deste fármaco sobre células do TAE / Benzodiazepines (BDZ) are drugs widely used due to their anxiolytic and sedative properties, acting on specific sites coupled to GABAA complex in the Central Nervous System (CNS). Besides these central receptors, BDZ have affinity for peripheral-type receptors (PBR), which have been found in immune cells, such as lymphocytes and macrophages, in tumor cells and in the adrenal glands. The present study evaluated the effects of diazepam, a commonly used BDZ, on tumor growth and immunity of mice bearing Ehrlich Ascitic Tumor (EAT). Specifically, this study evaluated the following parameters of the immune system: macrophage activity, populations of B, helper and cytotoxic T lymphocytes, and Natural Killer (NK) cells cytotoxicity. Furthermore, the evaluation of PBR expression in EAT cells and possible in vitro effects of diazepam or Ro5-4864 on EAT cell cycle were performed. Results showed the following diazepam effects in vivo (3.0 mg/kg per day): (1) increased tumor growth without changes in cell cycle, after 7 days; (2) decreased the number of leucocytes in the peritoneal cavity, the production of NO and the spreading index, but did not modify the production of hydrogen peroxide and the phagocytosis index, after 2 days; (3) did not modify the relative spleen weight and the population of lymphocytes after 2 or 7 days, (4) increased NK cytotoxicity after 3 days; (5) reduced the percentage of EAT cells expressing PBR after 7 days. Experiments performed in vitro showed that diazepam or Ro5-4864 increased the proliferation of EAT cells. Diazepam treatment in vivo using lower doses (0.3 mg/kg and 1mg/kg) did not modify tumor growth. Therefore, diazepam in the dose of 3.0 mg/kg increased the growth of EAT and reduced innate immunity, probably through the decrease in the activity of peritoneal macrophages. A role of B and helper or cytotoxic T lymphocytes in our experiments seems unlikely since the population of these cells types remained unchanged. On the other hand, it was not possible to determine the relevance of NK cells cytotoxicity on tumor development. The expression of PBR in EAT cells and the increase of their proliferation induced by in vitro treatment with diazepam or Ro5-4684 were observed. The results of these two last experiments suggest that the increase on tumor growth following diazepam treatment in vivo can be attributed, at least in part, to a direct action of this drug on EAT cells