Microcistinas (MCs) são heptapeptídeos cíclicos produzidos por cianobactérias e possuem potente hepatotoxicidade e atividade promotora de tumor. Em intoxicações agudas induzidas por MCs ocorre infiltração leucocitária no foco inflamatório. Embora os mecanismos de hepatotoxicidade não são claros, o recrutamento de neutrófilos no fígado pode contribuir ao dano tecidual e desenvolvimento tumoral causados por xenobióticos. O objetivo dessa tese foi investigar os efeitos de três estruturalmente distintas MCs (MC-LA, MC-YR e MC-LR) nas seguintes funções de neutrófilos: síntese e expressão de moléculas de adesão, rolamento, adesão, migração e liberação de citocinas e de ROS. Nos ensaios de migração em bolsa de ar, as três MCs induziram similarmente a migração de leucócitos in vivo em tecido subcutâneo de ratos e diferencialmente a secreção de citocinas pró-inflamatórias (CINC, IL-1β, TNF-α, VEGF-α e MIP) no exsudato. Concentrações elevadas de CINC-2αβ foram encontradas nos exsudatos inflamatórios de animais após injeção de MC-LA, MC-LR ou MC-YR. MIP-2 elevou-se apenas em exsudatos de animais expostos a MC-LR. Não foram observadas alterações em secreção de IL-1β, TNF-α e VEGF-α. Estudos de microscopia intravital mostraram que apenas a aplicação tópica de MC-LR reforçou o rolamento e a adesão de leucócitos no endotélio de vênulas mesentéricas pós-capilares. Esses últimos resultados podem ser dependentes de aumento e expressão da síntese da L-selectina e β2-integrina nos neutrófilos, tal como avaliado por FACS e PCR-RT, respectivamente. Adicionalmente, em ensaios em câmara de Boyden in vitro, as três MCs promoveram locomoção direta de neutrófilos e aumentaram a migração dessas células em resposta ao fMLP, além do aumento de cálcio intracelular observado por microscopia confocal. Os efeitos das MC-LA, MC-YR e MC-LR em neutrófilos humanos e de ratos tiveram o mesmo padrão de resposta. A análise de viabilidade celular, fragmentação de DNA, despolarização de membrana mitocondrial e liberação de ROS intracelulares foram avaliadas pela técnica de FACS. A concentração de ROS extracelular foi medida por quimiluminescência amplificada por lucigenina. A produção de citocinas em células tratadas foram determinadas por ELISA. Observamos aumento da liberação de IL-8, CINC-2α β e da concentração de ROS extracelular por neutrófilos humanos e de ratos pela exposição dessas células com as MCs. Os resultados aqui obtidos mostram o efeito pró-inflamatório direto das MC-LA, MC-YR e MC-LR. A possibilidade de os neutrófilos migrarem e responderem localmente a MCs contribui para a toxicidade destas toxinas. / Microcystins (MCs) are a family of heptapeptide toxins produced by some genera of Cyanobacteria. MCs have potent hepatotoxicity and tumor-promoting activity. Leukocyte infiltration in the liver was observed in MC-induced acute intoxication. Although the mechanisms of hepatotoxicity induced by MCs are still unclear, neutrophil infiltration in the liver may play an important role in triggering toxic injury and tumor development. The purpose of this thesis was to investigate the effects of three structurally distinct MCs (MC-LA, MC-YR and MC-LR) in the neutrophil functions: synthesis and expression of adhesion molecules, rolling, adhesion, migration and release of cytokines and ROS. In migration assays of the air pouch, the three MCs similarly induced the migration of leukocytes in vivo in subcutaneous tissue of rats and differentially the secretion of pro-inflammatory cytokines (CINC-2αβ, IL-1-β, TNF--α, VEGF- α and MIP-2) in exudates. Elevated concentrations of CINC-2αβ were found in the inflamed exudates from animals injected with MC-LA, MC-LR or MC-YR, although MIP-2 was only detected in the exudates from animals injected with MC-LR. There were no changes in the secretion of IL-1-β, TNF-α and VEGF--α. Intravital microscopic studies showed that topical application of MC-LR enhanced the numbers of rolling and adhered leukocytes in the endothelium of postcapillary mesenteric venules. The latter effects may be dependent upon induction of the synthesis and expression of L-selectin and -α2-integrin in neutrophils, as assessed by flow cytometry and RT-PCR, respectively. Conversely, the three toxins promoted direct locomotion of neutrophils and enhanced their migration in response to fMLP, as measured by Boyden chamber assays, and increased intracellular calcium, a messenger in the chemotaxic process. The effects of MC-LA, MC-YR and MC-LR in human neutrophils and mice had the same pattern of response. The analyses of cell viability, DNA fragmentation, mitochondrial membrane depolarization of and release of intracellular ROS were evaluated by the technique of FACS. Extracellular ROS content was measured by lucigenin-amplified chemiluminescence, and cytokines were determined by ELISA. We found that these MCs increased interleukin-8 (IL-8), cytokine-induced neutrophil chemoattractant-2αβ (CINC-2αβ) and extracellular ROS levels in human and rat neutrophils. In conclusion, our results showed that MCs act on specific pathways of neutrophil recruitment, indicating their potential effect on neutrophils activation. This process can significantly contribute to the pathogenesis of hepatic damage due to generation of ROS by neutrophils as well as act on hepatocytes under such conditions and potentially increase injury processes induced by MCs.

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.

O sistema imune inato é organizado por processos complexos que envolvem os diversos tipos celulares que culminam na eliminação de uma variedade de microorganismos a fim de proteger o organismo de infecções. Os neutrófilos são células importantes neste sistema, sendo capazes de migrar rapidamente ao foco da infecção. Estas células reconhecem e fagocitam partículas estranhas e atuam no sentido de elimina-los através da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), proteínas antimicrobianas e enzimas proteolíticas dos grânulos, que são liberadas no fagossomo e no espaço extracelular. Entretanto, em algumas doenças inflamatórias e autoimunes têm sido encontradas lesões nos tecidos envolvendo a produção excessiva de EROs pelos neutrófilos, desencadeada por imunocomplexos (ICs) via receptores Fc gama (Fc) e de complemento (CR). Assim, a modulação da ativação destes receptores e da produção de EROs é importante na manutenção da homeostasia. Nas últimas décadas, flavonóides são considerados como metabólitos secundários promissores mostrando atividade antioxidante e imunomodulatória. Neste trabalho foi avaliado o efeito modulatório dos flavonóides galangina, kaempferol, quercetina e miricetina em algumas funções efetoras de neutrófilos humanos, como o metabolismo oxidativo estimulado via receptores de membrana Fc e/ou CR, fagocitose e atividade microbicida, além do efeito citotóxico, antioxidante e inibitório dessas substâncias sobre a atividade das enzimas mieloperoxidase (MPO) e NADPH oxidase. Os flavonóides analisados mostraram um efeito modulatório negativo no metabolismo oxidativo dos neutrófilos humanos na seguinte ordem: galangina> kaempferol> quercetina > miricetina. Embora a galangina tenha exercido maior atividade, sua ação antioxidante e inibitória na atividade das enzimas MPO e NADPH oxidase foi a menos efetiva dentre os flavonóides avaliados. Além disso, esta substância inibiu de maneira mais acentuada a resposta celular mediada por ambos os receptores Fc e CR quando comparado a estimulação destes receptores individualmente. As substâncias contendo o grupo catecol, quercetina e miricetina mostraram elevada eficiência na inibição da atividade das enzimas NADPH oxidase e MPO, e na redução do radical livre 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH). De maneira geral, os flavonóides não interferiram no processo fagocítico e no mecanismo microbicida, e não induziram toxicidade e morte celular por apoptose ou necrose. Os resultados apresentados neste trabalho mostram uma possível aplicação destes flavonóides como fármacos de origem natural em doenças inflamatórias que apresentem acúmulo de neutrófilos, sendo uma ferramenta promissora para o tratamento efetivo destas doenças. / The innate immune system is composed of complex biological processes involving a variety of cell types that eliminate invading microorganisms to protect the host against infection. Neutrophils are key effector cells of this system, being able to migrate rapidly to infection sites. These cells recognize and engulf foreign particles by phagocytosis, and act to destroy them through production and release of reactive oxygen species (ROS), antimicrobial proteins and proteolytic granule enzymes, which are delivered to the phagossomes and to the extracellular environment. However, tissue damage related to excessive neutrophil ROS production triggered by immune complexes (ICs) via Fc-gamma (FcR) and complement receptors (CR) has been found in some inflammatory and autoimmune diseases. So, modulation of both the activation of these receptors and ROS generation are important to the maintenance of body homeostasis. In the last decades, flavonoids have been considered promising plant secondary metabolites with antioxidant and immunomodulatory activity. This study evaluated the modulator effect of four flavonoids (galangin, kaempferol, quercetin and myricetin) in some human neutrophil effector functions, such as the oxidative metabolism stimulated via FcR and CR classes of membrane receptors, phagocytosis and microbicidal activity, as well as the cytotoxic, antioxidant and inhibitory effect of these compounds in the MPO and NADPH oxidase activity. The flavonoids studied showed a negative modulator effect in the human neutrophils oxidative metabolism in the following ranking order: galangin > kaempferol > quercetin > myricetin. Although galangin had shown the highest activity, it was the least effective antioxidant and inhibitor of MPO and NADPH oxidase activity among the flavonoids tested herein. Furthermore, this compound inhibited more the cellular response mediated by both Fc and CR receptors than by each one of them individually. The flavonoids bearing the catechol group, quercetin and myricetin, had a high efficiency to inhibit NADPH oxidase and MPO activity, as well as to reduce the 2,2-diphenyl-1-picrylhidrazil (DPPH) free radical. In general, the flavonoids did not interfere in the phagocytic process and microbicidal mechanism, and also did not induce toxicity and cell death by apoptosis or necrosis. The group of results presented here provides a possible application of these flavonoids as drugs of natural source in inflammatory diseases with excessive neutrophil infiltration, being a promising tool for an effective treatment of these illnesses.

O retículo endoplasmático (RE) vem ganhando evidência quando se trata de morte celular. O acúmulo de proteínas mal formadas inicia a ativação da Unfolded Protein Response (UPR), com a finalidade de manter a homeostasia do RE. Porém, quando o estímulo do estresse perdura por muito tempo e não é resolvido, a UPR pode ativar genes que conduzem à morte celular. Hiperglicemia, presente no diabetes mellitus, induz estresse de RE em vários tipos celulares. Assim, este estudo teve como objetivo investigar o possível envolvimento do estresse do retículo no processo de morte celular em neutrófilos de ratos diabéticos. Nosso estudo revelou que os neutrófilos de ratos diabéticos quando estimulados com PMA apresentam uma maior suscetibilidade à morte devido à ativação de IRE1a e subsequente fosforilação de JNK, redução na interação mitocôndria-RE na MAM e aumento da atividade da caspase-3. Dentre os resultados apresentados, neutrófilos provenientes de animais controle parecem estar protegidos do estresse de RE por apresentar maior expressão de GRP78 e das proteínas da MAM. / Endoplasmic reticulum (ER) has been gaining evidence when it comes to cell death. The accumulation of unfolded proteins initiates the activation of the Unfolded Protein Response (UPR). The UPR may resolve the ER stress by upregulating genes responsible to maintain the ER homeostasis; or it can activate genes that lead to the cell death when the ER disbalance is not solved. Hyperglycemia, one of many symptoms observed is Diabetes, may cause ER stress in various types of cells. Thus, this study aims to investigate the possible involvement of the ER stress in the process of cell death in neutrophils from diabetic rats. In summary, our study found that neutrophils from diabetic rats when stimulated with PMA exhibit greater susceptibility to death due to activation of IRE1a and subsequent phosphorylation of JNK, reduced safety in mitochondria-ER interaction in the MAM compartment and increased caspase-3 activation. Control group seems to be protect against the ER stress by ROS production by higher expression of GRP78 and MAM proteins.

Camundongos AIRmax e AIRmin exibem diferenças significativas no número médio de leucócitos migrantes ao exudato inflamatório produzido por partículas de poliacrilamida. Um dos fatores preponderantes para a maior capacidade inflamatória da linhagem AIRmax é a maior produção de neutrófilos maduros pela medula óssea. No presente estudo avaliamos os fatores celulares e moleculares que conferem diferente potencial hematopoético entre as linhagens AIRmax e AIRmin e a associação destes com a intensidade da resposta inflamatória aguda (AIR). Nossos resultados demonstraram que apenas os animais AIRmax desenvolvem uma mielopoese emergencial induzida pelo Biogel com expansão de progenitores mielóides e produção de citocinas nas primeiras horas da inflamação. Desta forma, concluímos que a capacidade dos animais AIRmax de desenvolver uma alta AIR, em relação aos animais AIRmin, esta associada com o potencial de expansão das células progenitoras mielóides, que por sua vez, pode ser determinada pelos fatores solúveis locais produzidos nas primeiras horas da inflamação. / AIRmax and AIRmin exhibit significant differences in the average number of migrant leukocytes and protein content of the inflammatory exudate produced by polyacrylamide beads. One of the most important factors for the inflammatory capacity of AIRmax is the higher production of mature neutrophils by the bone marrow. In the present study we aimed to evaluate the cellular and molecular factors that confer different hematopoietic capacity between AIRmax and AIRmin and the association of these factors with the intensity of the acute inflammatory response (AIR). Our results showed that only animals AIRmax are able to develop an emergency myelopoiesis induced by Biogel presenting expansion of myeloid progenitors and cytokine production in the early hours of inflammation. Thus, we conclude that the ability of the AIRmax mice for developing a high AIR, compared to AIRmin mice, it is associated with the potential of expansion of myeloid progenitor cells, which in turn might be determined by the local soluble factors produced during the first hours of inflammation.

A leishmaniose visceral (LV) é uma doença crônica e potencialmente fatal causada, no Brasil, pelo protozoário Leishmania infantum. A resistência à LV é relacionada ao desenvolvimento de uma resposta imune celular eficiente. Para isso, células dendríticas (DCs) reconhecem produtos antigênicos do parasito, através dos Toll-like Receptors (TLRs), e, após ativação, produzem fatores, que irão orquestrar o recrutamento celular e desenvolvimento da resposta imune protetora. Dentre os vários TLRs, tem sido demonstrado que o TLR9 está relacionado com a resistência à infecção em modelo de leishmaniose cutânea. No presente estudo, nosso objetivo foi determinar o papel do TLR9 durante a infecção por L. infantum. Nossos resultados demonstram que a expressão de TLR9 é modulada positivamente durante a infecção in vivo e in vitro pela L. infantum. O TLR9 é essencial para o controle da infecção contra L. infantum, uma vez que camundongos TLR9-/- são mais susceptíveis à infecção, apresentando maior número de parasitos no baço e fígado na 4ª e 6ª semana pós-infecção. A fenotipagem de leucócitos presente no baço demonstrou que camundongos TLR9-/- possuem menor número de neutrófilos. De maneira semelhante, a análise imuno-histoquímica mostrou uma reduzida marcação de células 7/4+ (específica para neutrófilos) no fígado de animais TLR9-/-. A falha na migração de neutrófilos observada em animais TLR9-/- não está associada a uma incapacidade de ativação dos polimorfonucleares, mas sim a deficiências na produção de fatores quimiotáticos, como CXCL1 (KC) e CXCL2 (MIP-2) nos órgãos-alvo. Investigando o mecanismo de ação, as células dendríticas oriundas de animais TLR9-/- falham em seu processo de ativação frente à infecção in vitro e in vivo com L. infantum, apresentando um fenótipo semi-maduro, com redução de expressão de MHC-II e moléculas coestimuladoras. Interessante que essas células apresentaram deficiência na produção de mediadores quimiotáticos de neutrófilos como KC e MIP-2, e consequentemente, induzindo o menor recrutamento de neutrófilos in vitro. Em conjunto, nossos resultados demonstram que o TLR9 é essencial para o controle da infecção por L. infantum, através de um mecanismo dependente do recrutamento de neutrófilos para o sítio inflamatório mediado pela ativação apropriada de fatores quimiotáticos de neutrófilos pelas DCs. / Visceral leishmaniasis (VL) is a chronic and potentially fatal disease caused by protozoan Leishmania infantum, in Brazil. The resistance against VL is related to the development of cellular immune response. During infection, the dendritic cells (DCs) recognize antigenic products through Toll-like Receptors (TLRs) and then orchestrate the cellular recruitment and immune response development. Among several TLRs, it has been showed that TLR9 is related to resistance to cutaneous leishmaniasis. In the present study, our aim was to determinate the role of TLR9 during L. infantum infection. Our results demonstrated that TLR9 is up regulated during in vitro and in vivo L. infantum infection. TLR9 is critical for protective immunity against L. infantum, since TLR9-/- mice infected were more susceptible to infection, displaying high amounts of parasites in spleen and liver, at 4th and 6th weeks post-infection. Phenotyping the leukocytes into the spleen, TLR9-/- mice presented reduced neutrophils when compared to WT. Likewise, imunohistochemistry analyses showed the reduced of 7/4+ cells (specific to neutrophils) staining into the TLR-9-/- liver. The failure of neutrophil migration is not associated to their stage of activation impaired, but due the reduced levels of CXCL1 (KC) and CXCL2 (MIP-2) (neutrophil chemoatracttant) produced into into the spleen cells culture from infected TLR9-/-. Furthermore, DCs from TLR9-/- presented a semi-mature stage during in vitro and in vivo L. infantum infection, showing reduced expression of MHC-II and co-stimulatory molecule. Interestingly, the ability of DC to produce the neutrophil chemotact mediators (KC and MIP-2) was completely reduced by that derived from TLR9-/- mice, affecting neutrophil migration into Boyden chamber. Altogether, we demonstrated that TLR9 presents a critical role in the protective response against L.infantu through the mechanism dependent of crosstalk between neutrophil recruitment and DC activation.

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.

Camundongos AIRmax e AIRmin exibem diferenças significativas no número médio de leucócitos migrantes e no conteúdo protéico do exsudato inflamatório produzido por partículas de poliacrilamida. Um dos fatores preponderantes para a maior capacidade inflamatória da linhagem AIRmax é a maior produção de neutrófilos maduros pela medula óssea. Assim, considerando a diferente capacidade de produção leucocitária, entre as linhagens AIRmax e AIRmin, nos propomos a estudar comparativamente nestas linhagens, o processo de mielopoese in vitro em resposta ao GM-CSF e ATRA. Verificamos que as células da medula óssea dos animais AIRmax apresentaram maior potencial proliferativo e maiores níveis de expressão de genes envolvidos nos estágios iniciais da mielopoese, do que os animais AIRmin. Além disso, o conteúdo protéico das células em cultura revelou diferenças quantitativas e qualitativas de proteínas provavelmente envolvidas no processo de mielopoese. / Mice AIRmax and AIRmin exhibit significant differences in the average number of migrating leukocytes and in the protein content of inflammatory exudate produced by polyacrylamide particles. This higher inflammatory capacity of the AIRmax mice is due to three convergent factors: higher local production of chemotactic factors, increased resistance of locally infiltrated neutrophils to spontaneous apoptosis and larger production of mature neutrophils by the bone marrow. Thus, considering the differential capacity of leukocyte production between AIRmax and AIRmin mice, we are studying comparatively the myelocytic differentiation process in vitro. We verified that the BM cells of AIRmax mice showed higher proliferation levels. In addition by qPCR technique it was verified a larger expression of genes involved in the initial stages of myelopoiesis in the AIRmax BM cultures. The analysis of BM cellular protein content by 2D gel electrophoresis revealed quantitative and qualitative differences between two mouse lines.

Foram estudados os efeitos de um estresse social, produzido pela introdução de um rato, na condição de \"intruso\", por uma hora, em uma comunidade formada por três elementos (macho dominante, macho submisso e fêmea), com relações sociais pré-estabelecidas, sobre o comportamento, a bioquímica e a atividade imune inata de neutrófilos. Os animais intrusos apresentaram, em relação ao grupo controle, tendência a serem mais ativos e menos ansiosos no Campo Aberto e no Labirinto em Cruz Elevado, níveis significantemente mais elevados de corticosterona sérica, burst oxidativo induzido por SAPI significantemente aumentado e, tanto no córtex frontal como no hipotálamo, sistemas serotonérgicos significantemente mais ativados. Os dados, foram interpretados como decorrentes de uma reação de estresse preparando o organismo dos animais intrusos para novo desafio: um eixo HPA mais ativado, com conseqüências favoráveis para uma ação rápida; uma resposta imune inata mais efetiva, para defesa contra possíveis injúrias e uma neuroquímica denotando um refreamento de comportamentos impulsivos, permitindo escolhas mais adequadas em contexto de confrontação social. Essa reação tornou os organismos mais ativos e eficazes, um exemplo do aspecto positivo do estresse. Demonstrou-se, também, a existência e importância das grandes diferenças individuais e necessidade de se tratar estatisticamente e interpretar com muito cuidado os efeitos de estímulos estressores mais sutis, onde essas diferenças despontam com menor clareza e podendo induzir a erro interpretativo. / The present works shows the effects of social stress, produced by introducing a rat, in the condition of \"intruder\", for one hour, in a community formed for three elements namely a dominant male , submissive male and a female, with preset social relations, concerning their behaviour, the biochemistry and the innate immune activity of neutrophils. The intruder animals displayed, in relationship to the control group, a tendency towards being more active and less anxious in the Open Field and the Plus Maze, as well as of serum corticosterone levels with higher values, as well as its oxidative burst being significantly increased. And, as in the frontal cortex as in hypothalamus is concerned, the author found significant activation of serotonergic systems. The data, had been indicative of the function of the reaction of stress in order to prepare the organism for a challenge: a activated HPA axis was increased, with favorable consequences for a fast action; an innate immune reply more effective and neurochemistry denoting cohibition of impulsive behaviours, allowing more adjusted choices in the context of social confrontation This reaction turned the organisms more active and efficient, in an example of the positive aspect of stress reaction. The data also demonstrated the existence and importance of the great individual differences and the need of keeping in mind the statistic approach and very careful interpretation of subtle stressors, whenever these differences appear clearly and may eventually induce to an interpretative error.

Uma das principais causas de prejuízos econômicos da pecuária mundial, é a mortalidade de bezerros nos primeiros meses de vida, devido ao desenvolvimento de afecções, pois a defesa contra estas, depende principalmente da imunidade destes animais. Nesta fase, os animais possuem seu sistema imune ainda não completamente funcional, além disso, o número de bezerros acometidos e a gravidade das doenças, pode variar de acordo com a raça dos bovinos. A literatura relata que os bezerros da raça japonesa Wagyu podem ser mais susceptíveis às afecções durante o período neonatal, quando comparados à bezerros da raça Holandesa. Porém, a maior susceptibilidade destes animais ainda não possui as razões totalmente elucidadas. Devido às consequências da menor competência imunológica dos bezerros japoneses, o desenvolvimento de estratégias para a melhoria da imunidade destes animais, vem sendo alvo de pesquisas e a utilização de antioxidantes, como a Vitamina E, é uma das tentativas para melhorar a imunidade desses neonatos. No presente trabalho, foram selecionados 26 bezerros da raça Wagyu, com média de 7,35 (±2,64) dias de vida, os quais foram distribuídos por dois grupos de 13 animais (Grupo Controle e Grupo Vitamina E). O Grupo Vitamina E recebeu uma aplicação de Vitamina E, por via intramuscular (30 UI/kg). O Grupo Controle recebeu uma aplicação intramuscular de solução de NaCl 0,9% no mesmo volume correspondente ao de Vitamina E, de acordo com o peso do animal. Os animais foram avaliados semanalmente, durante os primeiros 60 dias de vida, por meio de exame físico, hemograma, bioquímica sérica e avaliação da função de neutrófilos com uso da citometria de fluxo. Não houve diferença entre os grupos controle e Vitamina E em nenhum dos parâmetros avaliados. Os resultados de exames físicos, hemograma e bioquímica sérica dos bezerros Wagyu, apresentaram comportamento semelhante ao descrito na literatura, bem como, a maioria dos aspectos avaliados na função dos neutrófilos. A aplicação de Vitamina E na dosagem de 30UI/kg não gerou alteração na função dos neutrófilos, a partir da avaliação da produção de espécies reativas de Oxigênio (EROs) pelos granulócitos, estimulados ou não pela fagocitose de Staphylococcus aureus conjugado com Iodeto de propídeo (SaPI). Existe a necessidade do desenvolvimento de novas pesquisas, a respeito de dosagens de Vitamina E capazes de gerar alterações na função de neutrófilos dos bezerros Wagyu, afim de melhorar o perfil imunológico destes animais. / One of the main causes of economic losses of livestock worldwide, is the mortality of calves in the first months of life, on account of diseases, because the immunity of these animals is a very important for their defense. At this stage, the animals have their immune system not yet fully developed, in addition, the number of calves affected and the severity of the diseases, can vary according to the breed of the cattle. The literature reports that Japanese Wagyu calves may be more susceptible to conditions during the neonatal period, in comparison to Holstein calves. However, the higher susceptibility of these animals doesnt fully elucidated. Due to the consequences of the lower immunological competence of Japanese calves, the development of strategies to improve the immunity of these animals, has been the subject of research and the use of antioxidants, such as Vitamin E, is one of the attempts to improve immunity of calves. In the present study, 26 Wagyu calves were selected, with 7.35 (± 2.64) days of life an average, and were subdivided into two groups of 13 animals (Control Group and Vitamin E Group). The Vitamin E Group received a intramuscularly application of Vitamin E (30 IU / kg). The Control Group received an intramuscular application of 0.9% NaCl solution in the same volume corresponding to that of Vitamin E, according to the weight of the animal. The animals were evaluated weekly during the first 60 days of life, by physical examination, blood count, serum biochemistry and evaluation of neutrophil function using flow cytometry. There was no difference between the Control and Vitamin E groups in any of the evaluated parameters. The results of physical exams, hemogram and serum biochemistry of Wagyu calves, presented a behavior similar to that described in the literature, as well as, most aspects evaluated in neutrophyl function. The application of Vitamin E at 30IU/kg did not change the neutrophil function, based on the evaluation of Reative Oxygen Species (ROS) production by granulocytes, stimulated or not by Staphylococcus aureus conjugated with propidium iodide (SaPI) phagocytosis. There is a need for the development of new research on Vitamin E dosages capable of generating alterations in the neutrophil function of Wagyu calves, for improve the immunological profile of these animals.