No início da lactação as vacas podem apresentar várias doenças metabólicas e infecciosas, como a mastite, devido às abruptas mudanças fisiológicas, entre elas a supressão da reposta imune, concomitante com a queda da ingestão de matéria seca e da concentração sérica de vitamina E. Com o objetivo de estudar a influência da suplementação de vitamina E nas atividades funcionais dos neutrófilos do leite de bovinos, catorze novilhas da raça holandesa foram divididas aletoriamente em dois grupos, sendo um com sete animais não suplementados (controle) e outro com sete animais suplementados com 1000 UI/dia de vitamina E durante 30 dias antes do parto previsto e 10 dias após o mesmo. Na primeira semana após o parto foi colhido o leite dos quartos mamários CMT negativo, após estimulação da leucocitose com a infusão intramamária de solução de glicogênio de ostra a 0,1% e 0,5%, 36 e 12 horas respectivamente, antes da colheita do leite. As células foram isoladas, contadas e estimou-se a viabilidade das mesmas. Em seguida foram realizados os testes de fagocitose incubando-se zimosan opsonizado (2x108/ml) com neutrófilos (2x107/ml), contados no microscópio óptico. Suspensões na concentração de 2x108/ml de cepas de Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis, Escherichia coli e Prototheca zopfii procedendes de casos de mastite clínica bovina foram incubados com neutrófilos (2x107/ml). A solução foi plaqueada antes da incubação para fagocitose, após a fagocitose, após o tratamento com antibióticos e após a lise dos neutrófilos para a determinação dos patógenos destruídos. As análises estatíscas foram feitas através da ANOVA. A porcentagem de células que englobaram três ou mais partículas de zimosan opsonizado foi de 52% no grupo não suplementado e 66% no grupo suplementado (P<0,05). Não foram detectadas diferenças estatísticas para a porcentagem de fagocitose de microrganismos opsonizados, sendo 30,2% e 28,8% para o grupo controle e suplementado, respectivamente. A destruição intracelular de patógenos foi de 99%, não diferindo entre os grupos. Em seguida, determinou-se a produção de O2- e H2O2, sendo 1,6 e 3,0 nmol de O2- e 0,83 e 0,67 &micro;M de H2O2 para o grupo controle e suplementado, respectivamente. A atividade enzimática no grupo controle e suplementado foi de 4,3 e 3,6 &micro;mol/min/mg proteína para a catalase, 43 e 49 nmol/min/mg de proteína para a glutationa redutase, 16,2 e 30 nmol/min/mg proteína para a glutaiona peroxidase, 3,85 e 6,32 U/mg proteína para a superóxido dismutase e 0,67 e 0,29 U/mg proteína para a mieloperoxidase, sendo que não foram encontradas diferenças estatísticas entre os grupos. A suplementação com vitamina E aumentou a habilidade fagocitária dos neutrófilos somente no ensaio com zimosan e não alterou a atividade enzimática assim como a produção de espécies reativas de oxigênio. O equilíbrio entre as espécies reativas de oxigênio, importante para a destruição intracelular de patógenos, e os antioxidantes é extremamente complexo, não sendo afetado pela suplementação de um único agente antioxidante / At the early lactation, lactating cows are more exposed to metabolic and infectious diseases as mastitis, due to the physiological modifications accomplished with diminishing of dry matter ingestion, immune response depressed and the vitamin E plasmatic concentration level reduction. Therefore, to study the influence of vitamin E supplementation on the function of milk neutrophils, fourteen primigravid holstein heifers were casually allocated in two groups: one was oral supplemented with vitamin E (1000UI/day) 30 days pre parturition and 10 days post parturition, the other group did not receive vitamin E supplementation (control group). During the first week post-parturition, milk was collected from negative CMT quarter after induction of leucocytosis with a intramammary infusion of oyster glycogen infusion (0,1% e 0,5%, 36 e 12 hours respectively). The cells were isolated from milk, counted and the viability was estimated. After these trials the assays: phagocytosis with opsonized zymosan and phagocytosis with microorganisms that cause mastitis were performed. zymosan opzonized particles (2x108/mL) were incubated with neutrophils (2x107/mL) and counted on the optic microscope. The microorganisms (2x108/mL) Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis, Escherichia coli and Prototheca zopfii were incubated with neutrophils (2.107/mL) from milk. Solution were spread plated pre phagocytosis assay, after phagocytosis, post treatment with antibiotics and after break of neutrophils. The results were analysed from the statistical ANOVA. For the phagocytosis assays, 52% of neutrophils from control group phagocyted three or more zymosan particles, and in the supplemented group, 66% of the cells (P< 0,05). For the microorganisms, did not have statistical difference and the results were 30.7% and 28.2% for the control and supplemented groups. The average of the pathogens intracellular kill was 99% in the both groups. In sequence the tests for production O2- and H2O2, enzimatic activity of catalase, superoxide dismutase, glutathione redutase, glutathione peroxidase and myeloperoxidase were made. It were no detected any statiscal differences in respect to the production of O2- and H2O2. The production of O2- was 1,6 nmol and 3,0 nmol and the H2O2 production was 0,83 &micro;M and 0,67 &micro;M for the groups control and supplemented. The control and supplemented group enzymatic activity results obtained were: catalase 4.3 and 3.6 &micro;mol/min/mg protein, glutathione redutase 43 and 49 nmol/min/mg protein, glutathione peroxidase 16.2 and 30 nmol/min/mg protein, superoxide dismuthase 3.85 and 6.32 U/mg protein and myeloperoxidase 0,67 and 0,29 U/mg protein. In relation to these results it was not detected any statistical difference. Vitamin E supplementation increased zymosan phagocytosis and did not affect enzyme activities involved in the mechanisms of protection against oxigen reactive species and microorganism phagocytosis in the neutrophils. The vitamin E supplementation didn´t change the complex balance among the reactions of antioxidants and oxigen reactive species. It can be concluded that due to the complexity of the mechanisms involved the supplementation with just one isolate antioxidant did not interfered with the defence neutrophil activities

As leishmanioses são um conjunto de doenças causadas pela infecção com protozoários do gênero Leishmania. No Brasil, o parasita L. infantum provoca a manifestação de uma doença sistêmica e crônica, conhecida como leishmaniose visceral (VL), que, quando não tratada, pode levar o indivíduo à óbito. A gravidade da leishmaniose visceral vem sendo associada ao aumento do nível sistêmico de IL- 6 em pacientes sintomáticos. Ainda não está claro como o aumento dessa citocina coordena a progressão da doença. Nós demonstramos durante a infecção por L. infantum experimental há produção dessa citocina nos órgãos alvos. Em decorrência dessa via, animais deficientes para IL-6 (IL-6-/-) são suscetíveis a infecção por apresentar maior número de parasitos nos órgãos alvo e por desenvolverem uma fraca resposta inflamatória em função da diminuição do infiltrado inflamatório. Como consequência, há o aumento de CXCL2 que medeia o recrutamento de neutrófilos no baço. Apesar de aumentada em animais IL-6-/- os neutrófilos apresentam um estado menos ativado. A produção dos principais mediadores de morte dos parasitos, como espécies reativas de oxigênio (ROS) e o óxido nítrico (NO), estão comprometidas e favorecem a disseminação do parasito em animais IL-6-/-. Por outro lado, a Il-6 não interfere na produção de citocinas pró-inflamatórias e na proliferação de linfócitos Th1, atuando somente em linfócitos Th17 no início da infecção, sugerindo que o controle da resposta inflamatória é dependente de mecanismos inatos. Em humanos, identificamos dois genes modulados pela via de sinalização da IL-6. Os genes Hsbp1 e AR estão up-regulados em pacientes com a doença ativa e são genes associados com a migração e a produção de neutrófilos na medula óssea, possivelmente envolvidos com a neutropenia em pacientes com LV. Juntos, os dados mostram que a via de sinalização da IL-6 tem papel importante na modulação da resposta imune de neutrófilos, e em promover proteção durante a LV. / Leishmaniasis is a group of diseases caused by infection with protozoa of the genus Leishmania. In Brazil, the parasite L. infantum causes the manifestation of a systemic and chronic disease, known as visceral leishmaniasis (VL), which, when left untreated, can lead to death. The severity of visceral leishmaniasis has been associated with an increase in the systemic level of IL-6 in symptomatic patients. It is not yet clear how the increase in this cytokine coordinates the progression of the disease. We demonstrated during the infection by experimental L. infantum there is production of this cytokine in the target organs. As a result of this pathway, IL-6 ( IL- 6-/-) deficient animals are susceptible to infection because they present a higher number of parasites in the target organs and they develop a poor inflammatory response due to the decrease of the inflammatory infiltrate. As a consequence, there is an increase in CXCL2 that mediates the recruitment of neutrophils in the spleen. Although increased in IL-6-/- animals the neutrophils have a less activated state. The production of the main mediators of parasite death, such as reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO), are compromised and favor the spread of the parasite in IL-6-/- animals. On the other hand, IL-6 does not interfere in the production of proInflammatory cytokines and Th1 lymphocyte proliferation, acting only on Th17 lymphocytes at the beginning of the infection, suggesting that the control of the inflammatory response is dependent on innate mechanisms. In humans, we identified two genes modulated by the IL-6 signaling pathway. The Hsbp1 and AR genes are up-regulated in patients with the active disease and are genes associated with the migration and production of neutrophils in the bone marrow, possibly involved with neutropenia in patients with VL. Together, the data show that the IL-6 signaling pathway plays an important role in modulating the neutrophil immune response, and in promoting protection during LV.

Orientador: Paulo Inácio da Costa / Banca: Marcos da Fonseca / Banca: Fernanda de Freitas Anibal / Resumo: A infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) ocorre com aumento dos níveis de anticorpos séricos e com grande quantidade de imunocomplexos circulantes. A associação entre as disfunções da fagocitose mediadas por receptores do tipo FcR, na infecção pelo HIV e, principalmente, na co-infecção com o Mycobacterium tuberculosis, têm sido amplamente descrita na literatura científica. A tuberculose (TB) é a infecção oportunista mais comum entre pacientes infectados pelo HIV e a causa de morte mais frequente entre os pacientes com a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS). Sabe-se que a infecção pelo HIV torna o paciente susceptível às infecções oportunistas, como a tuberculose, e, essas co-infecções aumentam o potencial de replicação viral. A ineficiência do mecanismo de clearance de imunocomplexo (IC) e de fagocitose pode contribuir para o aumento da suscetibilidade às infecções oportunistas em indivíduos infectados pelo HIV. Sendo assim, a determinação dos genótipos para as variantes polimórficas funcionais dos receptores para a porção Fc da imunoglobulina de classe G (FcR), bem como das combinações dos diferentes genótipos, pode constituir um marcador importante para a patogênese da infecção pelo HIV, na co-infecção pelo M. tuberculosis e em infecções pelo M. tuberculosis isoladamente, ou seja, independente da infecção pelo vírus da AIDS. Desta forma, o objetivo deste estudo foi determinar os genótipos para os polimorfismos dos receptores FcRIIa (CD32; H/R131) e FcRIIIb (CD16; NA1/NA2) em portadores da infecção pelo HIV-1, co-infectados pelo M. tuberculosis e infectados apenas pelo M. tuberculosis, assim como a avaliação da função fagocítica através do burst oxidativo (formação de espécies reativas de oxigênio - EROs) induzido por polissacarídeos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Infection with human immunodeficiency virus (HIV) occurs along with increased levels of serum antibodies and a large amount of circulating immune complexes. The association between FcR-dependent phagocytosis dysfunction in HIV infection and, especially, when in co-infection with Mycobacterium tuberculosis, has been widely described in scientific literature. Tuberculosis (TB) is the most common opportunistic infection among HIV-infected patients and the most frequent cause of death among patients with acquired immunodeficiency syndrome (AIDS). It is known that HIV infection makes the patient susceptible to opportunistic infections such as tuberculosis, and these co-infections increase the potential for viral replication. The inefficiency of the immune complex (IC) clearance mechanism and phagocytosis may contribute to increased susceptibility to opportunistic infections in HIV-infected individuals. Thus, determination of the functional polymorphic variants‟ genotypes for class G immunoglobulin Fc receptors (FcR) as well as combinations of different genotypes may be an important marker for the pathogenesis of HIV infection, for co- infection with M. tuberculosis and for M. tuberculosis infection alone, i.e. independent of infection with AIDS virus. Thus, the aim of this study was to determine the genotypes for FcRIIa (CD32; H/R131) and FcRIIIb (CD16; NA1/NA2) polymorphisms in patients carrying HIV-1 infection, co-infected with M. tuberculosis and infected with M. tuberculosis alone, as well as evaluating the phagocytic function via oxidative burst (formation of reactive oxygen species - ROS) induced by cell wall polysaccharides from Saccharomyces cerevisiae, known as zymosan, in peripheral blood neutrophils from these patients. Our results demonstrated reduced capacity... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Alexandra Ivo de Medeiros / Banca: Alexandre Salgado Basso / Banca: Alexander Batista-Duharte / Resumo: A fagocitose, por células dendríticas (CD), de células apoptóticas (CA) infectadas induz a produção de TGF-β, IL-6 e IL-23, propiciando um microambiente com condições ideais para diferenciação de células Th17. Recentes resultados obtidos por nosso grupo demonstram que a fagocitose, por CD, de células apoptóticas infectadas resulta também na produção de altos IL- 1 e PGE2. A presença destes mediadores solúveis foi capaz de induzir a diferenciação de células Th17, in vitro, no entanto, a inibição da síntese de PGE2, pelo tratamento com inibidor não seletivo da COX (Indometacina), resultou no aumento da porcentagem destes linfócitos. Neste estudo foi avaliado o efeito da fagocitose de células apoptóticas infectadas com Escherichia coli (CA+Ec) na diferenciação de células Th17 in vivo e o efeito de PGE2 neste processo. A instilação de animais com CA+Ec, induziu a produção das citocinas IL-6, IL-1β e TGF-β no pulmão, o que sugere que a presença de CA+Ec é capaz de gerar um microambiente favorável para induzir a diferenciação Th17. A instilação de CA+Ec promoveu a diferenciação de células Th17, assim como a produção de IL-17. Porém, o tratamento com inibidor de COX resultou no aumento na porcentagem e no número de células Th17 no pulmão. A presença destas células resultou no aumento na porcentagem de neutrófilos no tecido pulmonar que parece refletir na diminuição da carga bacteriana recuperada do pulmão, quando comparado com animais que não receberam o tratamento. Assim, o conjunto destes resultados sugere que a fagocitose de CA+E. coli promove a diferenciação de células Th17. No entanto, a secreção de PGE2, pela fagocitose destas CA+Ec suprime a diferenciação e/ou migração de células Th17 para o pulmão, levando a inibição do recrutamento de neutrófilos e aumento da suscetibilidade às infecções pulmonares. / Abstract: The phagocytosis of infected-apoptotic cells (iAC) by dendritic cells (DC) induces the production of TGF-β, IL-6 and IL-23, providing a microenvironment to Th17 cell differentiation. Recent data obtained in our group showed that the phagocytosis of infected- apoptotic cells by CD also results in high levels of IL-1β and PGE2. The presence of these soluble mediators was able to induce the differentiation of Th17 cells, in vitro. However, the inhibition of PGE2 synthesis, by non-selective COX inhibitor (indomethacin), result the increase of percentage of Th17. In this study, it was evaluated the effect of phagocytosis of infected-apoptotic cells (AC+E. coli) during the Th17 cell differentiation, in vivo, and the effect of PGE2 in this process. The inoculation of AC+ Ec (in.) into lung induced the production of IL-6, IL-1β and TGF-β in lung, suggesting that the presence of AC+Ec is able to induce a microenvironment favorable to Th17 cell differentiation. The instillation of AC+Ec induced the differentiation of Th17 cells. However, the treatment of the animals with COX inhibitor resulted in an increase in the percentage, and number, of Th17 cells in the lung. The presence of these cells increased in the percentage of neutrophils in the lung and that apparently reflect in bacterial clearance from the lung, compared to animals that received no treatment. Taken all together, the phagocytosis of AC+Ec promotes the Th17 cell differentiation. However, the production of PGE2 by efferocytosis suppresses the differentiation and / or migration of Th17 cells to the lungs, impair the recruitment of neutrophils and increase the susceptibility to lung infections. / Mestre

Orientador: Karina Alves de Toledo / Banca: Aripuanã Sakurada Aranha Watanabe / Banca: Luciane Alarcão Dias-Melício / Resumo: O Vírus Sincicial Respiratório Humano (hRSV) atua como um dos principais agentes etiológicos das mais de 15 milhões de infecções do trato respiratório inferior em crianças e idosos anualmente. A despeito de décadas de inúmeras pesquisas em busca de compostos anti-hRSV, atualmente não existem vacinas ou medicamentos eficazes contra esta infecção viral. Dentre os leucócitos presentes nas vias aéreas de indivíduos acometidos por hRSV, os neutrófilos são predominantes e se mostram em estado de ativação, incluindo a indução da liberação das NETs. As NETs, compostas por DNA e proteínas granulares/nucleares tem sido descritas como eficientes na captura e eliminação de diversos microrganismos. Em relação ao hRSV, o vírus induz a liberação das NETs no tecido pulmonar de indivíduos infectados, mas as consequências desse evento ainda não foram elucidadas. O objetivo deste trabalho foi investigar se as NETs possuem algum efeito anti-hRSV. Para tanto, foram realizados ensaios in vitro e in silico. NETs geradas a partir do estímulo com PMA e avaliadas por eletroforese apresentaram longos fragmentos de DNA e proteínas de peso molecular próximos daqueles determinados para elastase, catepsina G, mieloperoxidase e histonas. As NETs apresentaram índices de citotoxicidade celular abaixo de 50%, com uma CC50 >67μg/mL. Ensaio virucida realizado com diferentes MOIs (0.1, 0.5 e 1.0), mostraram eficiência das NETs (CE50 ≅ 1 e IS ≅ 66). As interações obtidas in silico demonstram forte interação entre... / Abstract: Annualy the Human Respiratory Syncytial Virus (hRSV) acts as one of the main etiological agents of more than 15 million infections in the lower respiratory tract of children and elderly. Despite decades of extensive research in search of anti-hRSV compounds, there are currently no vaccines or effective drugs against this viral infection. Among the present leukocytes in the airways of individuals affected by hRSV, the neutrophils are predominant and are shown in activation state, including the induction of the release of NETs. NETs, composed by DNA and glanular/nuclear proteins have been described as efficient in capturing and eliminating several microorganisms. Regarding hRSV, the virus induces the release of NETs in the lung tissue of infected individuals, but the consequences of this event have not yet been elucidated. The goal of this study was to investigate whether the NETs have some anti-hRSV effect. For that purpose, assays were performed in vitro and in silico. NETs generated from the stimulation with PMA and evaluated by electrophoresis showed long DNA fragments and proteins of molecular weight close to those determined for elastase, cathepsin G, myeloperoxidase, and histones. The NETs presented cellular cytotoxicity indices below 50%, with CC50 >67µg/mL. Virucide assay performed with different MOIs (0.1, 0.5 and 1.0), showed efficiency of the NETs (CE50 ≅ 1 and IS ≅ 66). The interactions obtained in silico demonstrate strong interaction between elastase and histone proteins with the F-hRSV protein, pre and postfusion, in important regions for the infection/replication of the virus. The data obtained up to date indicate that the NETs have a promising antiviral role and this effect may be related to its direct action in the capture of viral particles and/or interference of the fusion activity of F protein. In conclusion, our results associated with previous literature ... / Mestre

A sepse é sempre acompanhada de mudanças na temperatura corporal, seja esta febre ou hipotermia. O presente trabalho tem como objetivos principais (1) caracterizar o curso temporal de hipotermia em um grupo raro de pacientes sépticos; (2) desenvolver um modelo experimental bem controlado de sepse grave monobacteriana e; (3) estudar mecanicamente como o pulmão é preservado na sepse frente à virada de febre para hipotermia. Nossos resultados mostraram, pela primeira vez, que a hipotermia em pacientes sépticos é um fenômeno transitório, não terminal. Ainda desenvolvemos um modelo experimental de sepse grave, no qual observamos que a hipotermia provoca a reprogramação das principais células envolvidas na resposta inflamatória. Essas mudanças favorecem o hospedeiro, pois induzem diminuição do infiltrado inflamatório e manteve a infecção controlada. Logo, podemos concluir que a hipotermia é um fenômeno transitório, auto-limitante e não terminal, diferente da resposta desregulada e progressiva que se acreditava existir. / Sepsis is always accompanied by changes in body temperature, whether it is fever or hypothermia. The present study has as main objectives (1) to characterize the temporal course of hypothermia in a rare group of septic patients; (2) to develop a well-controlled experimental model of severe monobacterial sepsis and; (3) to mechanically study how the lung is preserved in the sepsis in the face of the onset of fever for hypothermia. Our results showed, for the first time, that hypothermia in septic patients is a transitory, non-terminal phenomenon. We have also developed an experimental model of severe sepsis, in which we observed that hypothermia causes reprogramming of the main cells involved in the inflammatory response. These changes favor the host, as they induce a decrease in the inflammatory infiltrate and kept the infection under control. Therefore, we can conclude that hypothermia is a transitory phenomenon, self-limiting and not terminal, different from the deregulated and progressive response that was believed to exist.

Os neutrófilos representam a primeira linha de defesa do hospedeiro, atuando na contenção e eliminação de patógenos. Contudo, alterações na vida média, no excessivo recrutamento e ativação dos neutrófilos estão associados a danos teciduais e a doenças inflamatórias e autoimunes. A modulação das funções efetoras dos neutrófilos pode auxiliar no tratamento de tais patologias. Neste sentido, os produtos naturais constituem uma importante fonte de novas substâncias imunomoduladoras. Um estudo recente demonstrou que, a inibição do metabolismo oxidativo de neutrófilos pelo extrato etanólico bruto das folhas de Baccharis dracunculifolia (EEBBd) correlaciona-se com a proporção entre ácido cafeico (CaA) e outros compostos fenólicos contidos nesta amostra. Para dar prosseguimento à investigação do potencial imunomodulador do EEBBd e do CaA, os objetivos do presente estudo foram avaliar o efeito modulador desses produtos naturais: (i) em três funções efetoras de neutrófilos humanos - fagocitose, atividade microbicida e metabolismo oxidativo estimulado por agentes independentes de receptores (forbol-12-miristato-13-acetato; PMA) e dependentes apenas de receptores Fcgama (imunocomplexos não-opsonizados; IC) ou de receptores Fcgama associados a receptores do complemento (imunocomplexos opsonizados com complemento; IC-SHN); (ii) na atividade da mieloperoxidase (MPO); (iii) na expressão de receptores de membrana; (iv) e na captura (scavenger) de H2O2 e HOCl. O CaA foi mais efetivo do que o EEBBd em inibir a atividade da MPO e em capturar H2O2 e HOCl. A análise in silico revelou que o CaA bloqueia a entrada do sítio ativo da MPO através da interação com os resíduos Gln-91, His-95 e Arg-239; os dois últimos resíduos são essenciais para clivar o H2O2 e para estabilizar o sítio ativo, respectivamente. A eficiência dos agentes utilizados para estimular o metabolismo oxidativo, medido por quimioluminescência dependente de lucigenina e de luminol, ocorreu na seguinte ordem: PMA > IC-SHN > IC. Embora o PMA tenha sido o agente mais efetivo em estimular o metabolismo oxidativo, ambas as amostras (EEBBd e CaA) inibiram com maior intensidade esta função celular estimulada por PMA do que a mesma função estimulada por IC-SHN e IC. Além disso, ambas, EEBBd e CaA, não alteraram os níveis de expressão dos receptores TLR2, TLR4, CD16, CD32, e CD11b/CD18. Nas maiores concentrações avaliadas, EEBBd (50 ug/mL) e CaA (90 ug/mL) não foram citotóxicos para os neutrófilos. O EEBBd inibiu intensamente a capacidade fagocítica e reduziu discretamente a capacidade microbicida dos neutrófilos frente à Candida albicans. Portanto, o CaA contribui para ação inibitória do EEBBd no metabolismo oxidativo e na atividade da MPO, mas não na capacidade fagocítica e microbicida de neutrófilos. Por fim, o efeito imunomodulador do CaA e do EEBBd não é mediado por alterações na viabilidade celular ou na expressão de receptores de membrana em neutrófilos. O conjunto de resultados obtidos pode auxiliar na elucidação do mecanismo de ação destes produtos naturais sobre as funções efetoras de neutrófilos, bem como no desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de doenças inflamatórias mediadas pela ativação exacerbada de neutrófilos. / Neutrophils represent the first line of host defense that acts in the containment and clearance of pathogens. However, changes in life span and excessive recruitment and activation of neutrophils are associated with tissue damage and inflammatory and autoimmune diseases. Modulation of the effector functions of neutrophils can help to treat these pathologies. In this sense, natural products constitute an important source of novel immunomodulating compounds. A recent study has demonstrated that the neutrophil oxidative metabolism inhibition by the crude ethanol extract of Baccharis dracunculifolia (EEBBd) leaves correlates with the ratio of caffeic acid (CaA) to other phenolic compounds that exist in it. To continue investigating the immunomodulating potential of EEBBd and CaA, the present study aimed to examine whether these natural products modulate: (i) three effector functions of human neutrophils phagocytosis, microbial killing, and oxidative metabolism elicited by a receptor-independent stimulus (phorbol-12-myristate-13-acetate; PMA) and by receptor-dependent stimuli that bind Fcgama receptors alone (non-opsonized immune complexes; IC) or in combination with complement receptors (complement-opsonized immune complexes; IC-SHN); (ii) myeloperoxidase (MPO) activity; (iii) expression of membrane receptors; (iv) H2O2 e HOCl scavenging. CaA was more effective than EEBBd in inhibiting MPO activity and scavenging H2O2 and HOCl. The in silico analysis revealed that CaA blocks the entrance of the active site of MPO through the interaction with Gln-91, His-95, and Arg-239; the two last residues are essential to cleave H2O2 and stabilize the active site, respectively. The agents used to stimulate the oxidative metabolism, as measured by the lucigenin- and luminol-dependent chemiluminescence assays, acted in the following ranking order of efficiency: PMA > IC-SHN > IC. Although PMA was the most efficient agent at stimulating the neutrophil oxidative metabolism, both samples (EEBBd and CaA) suppressed the PMA-induced oxidative metabolism more effectively than they suppressed the same cell function elicited by IC-SHN and IC. Both EEBBd and CaA did not alter the levels of TLR2, TLR4, CD16, CD32, and CD11b/CD18 receptors expression. At the highest concentrations tested, EEBBd (50 ug/mL) and CaA (90 ug/mL) were not toxic towards neutrophils. EEBBd strongly diminished the phagocytic capacity and slightly reduced the Candida albicans killing ability of neutrophils. In conclusion, CaA contributes to the EEBBd inhibitory action on the oxidative metabolism and MPO activity but not on the phagocytic capacity and microbial killing ability of neutrophils. Furthermore, the immunomodulating effect of CaA and EEBBd is not mediated by alterations in either cell viability or expression of membrane receptors in neutrophils. Together, the results can help to unravel the mechanism of action of these natural products on the effector functions of neutrophils, and to develop new drugs to treat inflammatory diseases mediated by neutrophil overactivation.

Os receptores toll-like (TLR) reconhecem agentes invasores ou moléculas indicativas de injúria tecidual. Neutrófilos expressam a maioria dos receptores TLR e quando ativados desencadeiam a produção de citocinas e inicia-se o processo inflamatório. A ativação da via de TLR4 promove um aumento do estresse de retículo endoplasmático devido a alta demanda na produção de proteínas, principalmente citocinas e quimiocinas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta neutrofílica ao LPS e a interação das vias de TLR4 e UPR frente a duas condições: a obesidade e o diabetes tipo 2 (GK). Wistar alimentados com dieta hiperlipídica apresentaram um quadro de obesidade com diminuição da sensibilidade a insulina, enquanto animais GK apresentaram todo o fenótipo diabético tipo 2. Neutrófilos de animais GK e HFD produziram menos citocinas e migraram menos para o sítio de inflamação por mecanismos distintos. Por fim, neutrófilos dos grupos GK e HFD mostraram-se resistentes ao LPS por deficiência na via do TLR4. / Toll-like receptors (TLRs) recognize invading agents or molecules indicative of tissue injury. Neutrophils express most TLR receptors and when activated trigger the production of cytokines and initiate the inflammatory process. Activation of the TLR4 pathway promotes an increase in endoplasmic reticulum stress due to high demand in the production of proteins, mainly cytokines and chemokines. The aim of this study was to evaluate the neutrophilic response to LPS and the interaction of the TLR4 and UPR pathways in two different conditions: obesity and type 2 diabetes (GK). HFD fed Wistar rats had a decrease in insulin sensitivity, whereas GK animals had the full type 2 diabetic phenotype. Neutrophils from GK and HFD produced lower cytokines and migrated less to the site of inflammation by different mechanisms. Finally, neutrophils from the GK and HFD groups were resistant to LPS because of deficiency in the TLR4 pathway.

A galectina-1 (Gal-1) é uma lectina que reconhece ?-galactosídeos e participa de vários processos biológicos, incluindo a modulação da resposta inflamatória. Dados da literatura mostram a participação desta lectina na indução da exposição de fosfatidilserina (FS - um marcador de apoptose), na geração de espécies reativas do oxigênio (EROs) e na modulação quimiotática de neutrófilos. Entretanto, ainda são escassos os dados relacionados ao impacto biológico da Gal-1, exógena e endógena, sobre a biologia destas células. Neste trabalho foram avaliados, in vitro, alguns aspectos funcionais da interação Gal-1/neutrófilo. Determinou-se o nível de expressão da Gal-1 (Western Blotting) e de seu mRNA (PCR real time), em leucócitos humanos obtidos do sangue periférico de doadores sadios e em células da linhagem promielocítica humana (HL-60). Leucócitos do sangue periférico e células HL-60 não expressam níveis detectáveis da proteína e também do mRNA para Gal-1. Por meio de ensaios de quimiluminescência (QL) foi possível analisar a capacidade da Gal-1 recombinante humana de induzir e modular a produção de EROs em neutrófilos humanos não ativados e ativados com fMLP (n-Formil-Methionyl-Leucyl-Phenylalanine). A Gal-1 induz a produção de EROs de modo dose-dependente em neutrófilos ativados com fMLP. Entretanto, em neutrófilos não ativados esta lectina não induz o metabolismo oxidativo e, além disso, é capaz de modular negativamente a produção de EROs em resposta ao fMLP. Tanto nas células não ativadas quanto ativadas com fMLP, os efeitos da Gal-1 na produção de EROs estão parcialmente associados a sua propriedade lectínica. Na literatura ainda não há relatos sobre a interferência da Gal-1 no metabolismo oxidativo em neutrófilos ativados com repetidas doses de fMLP. Sabe-se que o tratamento sucessivo com fMLP reduz os níveis de produção de EROs por neutrófilos, no entanto, a presença de Gal-1 não interferiu neste processo. Interessantemente, neutrófilos recuperados do peritônio de camundongos Gal-1-/- liberam mais EROs em resposta ao fMLP e a Gal-1 exógena quando comparado aos neutrófilos de animais selvagens. Com base nos achados in vitro e sabendo que na sepse polimicrobiana o neutrófilo desempenha um papel importante, o próximo passo foi utilizar o modelo de M-CLP (sepse moderada) em camundongos destituídos (Gal-1-/-) ou não (Gal-1+/+) do gene da Gal-1. Animais Gal-1-/-, apresentam menor taxa de sobrevivência. O influxo de neutrófilos e a carga bacteriana no peritônio são maiores nos animais Gal-1-/- apesar da menor quantidade de bactérias detectadas no sangue, em relação aos animais selvagens. No pulmão, o influxo de neutrófilos é semelhante para ambos os grupos. No entanto, após a injeção intraperitoneal de 107 Unidades Formadoras de Colônias (UFC) de bactérias, camundongos Gal-1-/- apresentam maior atividade bactericida no lavado peritoneal e sangue, em relação aos selvagens. A participação da Gal-1 na homeostase de neutrófilos foi demonstrada in vitro, por citometria de fluxo (anexina-V-FITC), onde a indução de FS nos neutrófilos tratados com Gal-1 favoreceu a fagocitose destas células por macrófagos. Portanto, este conjunto de resultados sugere que a Gal-1, exógena ou endógena, pode modular funções imunológicas de neutrófilos e participar da regulação do processo inflamatório/infeccioso sistêmico. / Galectin-1 (Gal-1) is a lectin that recognizes ?-galactosides and participates in biological processes, including modulation of the inflammatory response. Literature data show the involvement of this lectin to induce exposure of phosphatidylserine (PS - a marker of apoptosis), in the generation of reactive oxygen species (ROS) and in modulation of neutrophil chemotaxis. However, there are few data related to the biological impact of exogenous and endogenous Gal-1 on the biology of these cells. This study evaluated, in vitro, some functional aspects of the interaction of Gal-1 and neutrophil. It was determined the expression level of Gal-1 (Western blotting) and its mRNA (real time PCR) on human leukocytes obtained from peripheral blood of healthy donors and human promyelocytic cell line (HL-60). Peripheral blood leukocytes and HL-60 cells do not express detectable levels of this protein as well as the Gal-1 mRNA. Through chemiluminescence testing (CL) it was possible to analyze the ability of recombinant human Gal-1 to induce and modulate the production of ROS in naïve and activated (n-Formyl-Methionyl-Leucyl-Phenylalanine-fMLP) human neutrophils. Gal-1 induces ROS production in a dose-dependent way in fMLP activated neutrophils. However, in naive neutrophils this lectin does not induce oxidative stress and can negatively modulate ROS production in response to fMLP. The effects of Gal-1 on ROS production in both non-activated cells and activated cells are partially associated with their lectin property. In the literature there are no data about the interference of Gal-1 on ROS production in activated neutrophils with repeated doses of fMLP. It is known that the subsequent treatment with fMLP reduced levels of ROS production by neutrophils; however, the presence of Gal-1 did not affect this process. Interestingly, peritoneum neutrophils from Gal-1-/- mice release more ROS in response to fMLP and exogenous Gal-1 when compared to neutrophils from wild type animals. Based on the in vitro findings and considering that in polymicrobial sepsis, neutrophils play an important role, the next step was to use the M-CLP model (moderate sepsis) in mice lacking (Gal-1-/-) or not (Gal-1+/+) Gal-1 gene. Gal-1-/- animals present lower survival rate and fewer bacteria in the blood despite having higher bacterial load in infectious focus in relation to wild type mice. The rates of neutrophils influx into the peritoneum and lungs are similar for both groups. The participation of Gal-1 in the homeostasis of neutrophils was demonstrated in vitro by flow cytometry (annexin V-FITC), where induced PS by Gal-1 in the neutrophils enhanced the phagocytosis of these cells by macrophages. Therefore, this set of results suggests that Gal-1, exogenous or endogenous, can modulate immune functions of neutrophils and participate in the regulation of inflammatory/infectious disorders.

A formação de complexos antígeno-anticorpo ou imunocomplexos (ICs) na circulação e sua eliminação faz parte dos mecanismos de defesa imune humoral do ser humano. Em algumas patologias, como lupus eritematoso sistêmico, artrite reumatóide e vasculite auto-imune, ocorre um desequilíbrio nesse processo, que leva à deposição dos ICs nos tecidos e ao desencadeamento de uma reação inflamatória. Esta, por sua vez, envolve o recrutamento e ativação de neutrófilos, que têm importante participação na patogênese dessas doenças. A ativação dos neutrófilos pelos ICs, via receptores para a porção Fc de IgG (FcR) e receptores de complemento (CR), desencadeia diversas funções efetoras, tais como fagocitose, desgranulação e o metabolismo oxidativo, com a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Estas funções estão envolvidas na digestão dos ICs, na morte de microorganismos, e na regulação do processo inflamatório. Entretanto, nas doenças mediadas por ICs, os neutrófilos ativados liberam grandes quantidades de enzimas e EROs para o meio extracelular, contribuindo para a lesão dos tecidos do hospedeiro e a amplificação do processo inflamatório. Neste trabalho foi avaliado o efeito modulatório de vinte derivados de 3-fenilcumarina nas funções de neutrófilos estimulados por ICs de ovalbumina (OVA) e IgG anti-OVA. Além disso, foi feita a investigação mecanismos de ação dessas substâncias e a análise da relação estrutura-atividade. O metabolismo oxidativo dos neutrófilos ativados por ICs foi medido por ensaio de quimioluminescência dependente de lucigenina ou de luminol (QLlucPMN e QLlumPMN, respectivamente). Observou-se que as 3-fenilcumarinas contendo o grupo substituinte 3,4-metilenodioxi e o grupo substituinte 6,7-orto-diidroxi (C13) ou 6,7-orto-diacetoxi (C13a), bem como a 3-fenilcumarina 6,7,3,4-tetraacetoxilada (C24a), apresentaram atividade inibitória maior que a quercetina (QUER) sobre a QLlucPMN e a QLlumPMN. Para as demais substâncias avaliadas, que foram tão ou menos ativas que a QUER, as características estruturais relacionadas à inibição da QLlucPMN foram um pouco diferentes daquelas relacionadas à inibição da QLlumPMN. Além disso, as 3-fenilcumarinas estudadas e a QUER não apresentaram efeito tóxico sobre os neutrófilos, avaliado pela liberação de lactato desidrogenase e pelo ensaio de exclusão ao corante Azul de Tripan, nas condições empregadas. Para as três 3-fenilcumarinas que apresentaram maior efeito inibitório sobre o metabolismo oxidativo dos neutrófilos (C13, C13a e C24a), o aumento do tempo de pré-tratamento levou a uma tendência de redução do efeito inibitório da substância C24a, mas não influenciou na atividade biológica das substâncias C13 e C13a. Essas três substâncias não interferiram na capacidade fagocítica das células, avaliada por microscopia eletrônica de transmissão. Para todas as 3-fenilcumarinas foi avaliada também a capacidade antioxidante frente ao radical livre 2,2-difenil-1-picril-hidrazil e o efeito inibitório dessas substâncias sobre a quimioluminescência produzida pela reação horseradish peroxidase-H2O2-luminol (QLHRP). Foi observado que a QUER e as 3-fenilcumarinas contendo o grupo substituinte orto-diidroxi (C13, C23, C24) tiveram atividade antioxidante e inibiram a QLHRP, mas suas análogas acetoxiladas (C13a, C23a, C24a), bem como as demais substâncias avaliadas, foram significativamente menos ativas nesses modelos experimentais não celulares. O conjunto de resultados deste trabalho sugere que as atividades biológicas das 3-fenilcumarinas estudadas foram dependentes de suas estruturas químicas, e pequenas modificações nestas podem levar a alterações significativas na magnitude de seus efeitos biológicos. Além disso, tanto a lipofilicidade das substâncias quanto a sua capacidade antioxidante parecem ser relevantes para a modulação eficiente do metabolismo oxidativo dos neutrófilos e da conseqüente lesão tecidual. / Formation and clearance of circulating antigen-antibody complexes or immune complexes (ICs) take part in the humoral immune defense mechanisms. In some diseases, as systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis and auto-immune vasculitis, an imbalance of this process occurs, leading to the ICs deposition within tissues and triggering an inflammatory reaction. The last one involves the recruitment and activation of neutrophils, which have an important role in the pathogenesis of such diseases. Neutrophil activation by ICs, via receptors for the Fc portion of IgG (FcgR) and complement receptors (CR), triggers a sort of effector functions, such phagocytosis, degranulation and the oxidative metabolism, which produces reactive oxygen species (ROS). These functions are involved in the ICs digestion, microbial killing and the inflammatory process regulation. However, the activated neutrophils release large amounts of enzymes and ROS to the extracellular milieu, contributing to the tissue damage and amplification of the inflammatory process in the IC-mediated diseases. In this work, we evaluated the modulatory effect of twenty 3-phenylcoumarin derivatives in the neutrophil functions stimulated by ICs of ovalbumin (OVA) and IgG anti-OVA. In addition, the mechanisms of action of these compounds were investigated, and the structure-activity relationship was analyzed. The IC-activated neutrophil oxidative metabolism was measured by lucigeninor luminol-dependent chemiluminescence assay (CLlucPMN and CLlumPMN, respectively).It was observed that the 3-phenylcoumarins bearing a 3,4-methylenodioxy and the 6,7-orto-dihydroxy (C13) or the 6,7-orto-diacetoxy (C13a) group, as well as the 6,7,3,4-tetraacetoxylated 3-phenylcoumarin (C24a), inhibited CLlucPMN and CLlumPMN more than quercetin (QUER). Regarding the other evaluated compounds, whose inhibitory effects were similar to or lower than QUER, the structural features related to the CLlucPMN inhibition were different from those related to the CLlumPMN inhibition. Moreover, the studied 3-phenylcoumarins and QUER had no toxic effects on neutrophils, as evaluated by lactate dehydrogenase release and Trypan Blue exclusion, under the assessed conditions. With respect to the three 3-phenylcoumarins that had the highest inhibitory effects on the neutrophil oxidative metabolism (C13, C13a and C24a), the increase of the cell pre-treatment period showed a tendency to decrease the inhibitory ability of compound C24a, but did not influence the biological activity of compounds C13 and C13a. These three compounds did not interfere in the neutrophil phagocytic ability, as evaluated by transmission electron microscopy. The antioxidant activity against the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radical and the inhibitory effect in the chemiluminescence generated by the horseradish peroxidase-H2O2-luminol reaction (CLHRP) were evaluated for all 3-phenylcoumarins. It was found that QUER and those 3-phenylcoumarins bearing the orto-dihydroxy group (C13, C23, C24) had antioxidant activity and inhibited the CLHRP. However, their acetoxylated analogues (C13a, C23a, C24a) and the other evaluated compounds were significantly less active on these cell-free experimental models. Taken together, the results of the present work suggest that the biological activities of the 3-phenylcounarins here investigated were dependent on their chemical structures, and small changes on the molecule can lead to significant changes on the magnitude of their biological effects. Moreover, both lipophilicity and antioxidant capacity of these compounds seem to be relevant to an efficient modulation of the neutrophil functions and the consequent tissue damage.