Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo, sendo registrados aproximadamente 276 milhões de novos casos de tricomonose a cada ano. O estabelecimento da infecção se deve principalmente à capacidade de adesão do parasito às células epiteliais vaginais, cervicais ou de próstata, seguida pela intensa reação inflamatória, resultado da infiltração de neutrófilos no sítio da infecção. Nucleotídeos e nucleosídeos, especialmente ATP e adenosina, são liberados para o espaço extracelular por células em situações de estresse ou injúria tecidual e desenvolvem seus efeitos sinalizadores através da ativação de purinoceptores. Ainda, as ectonucleotidases, NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, são capazes de hidrolisar os nucleotídeos gerando adenosina e finalmente, a enzima adenosina deaminase (ADA) é responsável pela conversão de adenosina em inosina. A expressão gênica de cinco NTPDases putativas presentes no genoma de T. vaginalis foram investigadas, assim como o envolvimento da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. Nossos resultados mostraram que diferentes isolados de T. vaginalis expressam os genes TvNTPDase1, 2, 3, 4 e 5, sendo observado o maior número de transcritos para TvNTPDase1, 2 e 4. A sequência preditiva de aminoácidos revelou a presença das cinco regiões conservadas da apirase, domínios transmembrana, sítios de fosforilação, peptídeos sinais e os prováveis sítios ativos da enzima. A análise filogenética demonstrou maior similaridade das TvNTPDases com as formas intracelulares da enzima, como as NTPDases 4 e 7 humanas e a de Saccharomyces cerevisiae. Além disso, a restrição de soro promoveu aumento significativo da atividade da NTPDase de T. vaginalis, no entanto sem corresponder com o aumento de expressão gênica de determinada(s) sequência(s). Quanto à participação da sinalização purinérgica na resposta inflamatória de células do hospedeiro frente ao parasito, foram utilizados como modelos celulares as células epiteliais vaginais (HMVII), cervicais (HeLa) e neutrófilos humanos. As linhagens HMVII e HeLa mostraram expressar todos os subtipos de receptores P1, P2X e P2Y e XI os diferentes isolados de T. vaginalis, que foram cocultivados com as células, mostraram hidrolisar eficientemente os nucleotídeos ATP, ADP e AMP. Ainda, o isolado clínico fresco TV-LACM6 foi o único a apresentar elevada citotoxicidade frente às células epiteliais vaginais e cervicais, no entanto não foi detectado aumento da liberação de ATP pelas células após o cocultivo, provavelmente devido à alta atividade da enzima NTPDase observada nesse isolado. Os trofozoítos de T. vaginalis não foram capazes de aumentar a produção de IL-8 e IL-6 pelas linhagens HMVII e HeLa, e apenas os isolados ATCC30236 e TV-LACM6 causaram aumento na secreção da citocina MIP-3α pelas células epiteliais cervicais. Finalmente, o nucleotídeo ATP e o nucleosídeo adenosina não modularam a produção dos mediadores inflamatórios investigados. Em relação aos neutrófilos, estes mostraram aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e IL-8 após incubação com os trofozoítos de T. vaginalis. Os nucleotídeos e nucleosídeos da adenina e guanina não produziram efeito na produção de ERO e IL-8; no entanto, quando o nucleosídeo adenosina foi incubado junto com o inibidor da enzima ADA (EHNA) observou-se uma redução significativa da produção de ERO e IL-8 pelos neutrófilos, devido à inibição da ADA e consequentemente, ao aumento da concentração de adenosina disponível no meio extracelular. Os nossos resultados indicaram a ativação do receptor A1 dos neutrófilos nessa condição. O conjunto de dados aqui obtidos contribuiu para uma melhor caracterização da família de enzimas NTPDases de T. vaginalis assim como para um maior conhecimento acerca da influência da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. / Trichomonas vaginalis is the agent of the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide, causing 276.4 million new cases a year. The establishment of the infection is closely related to the parasite ability to adhere to vaginal, cervical and prostate epithelial cells, followed by an intense inflammatory response as result of neutrophil infiltration. Nucleotides and nucleosides, mainly ATP and adenosine, are released into the extracellular space by cells under stress or injury and they exert their signaling effects through activation of the purinoceptors. Moreover, the ectonucleotidases, NTPDase and ecto-5'-nucleotidase, are capable of hydrolyzing the nucleotides producing adenosine and finally, the adenosine deaminase (ADA) is responsible for the conversion of adenosine to inosine. We investigated the gene expression of five putative NTPDases found in T. vaginalis genome as well as the involvement of purinergic signaling on the host-parasite relationship. Our results showed that different T. vaginalis isolates are able to express TvNTPDase1, 2, 3, 4 and 5 and that TvNTPDase1, 2 and 4 are the most expressed genes. Predictive amino acid sequence revealed the presence of the five apyrase conserved regions, transmembrane domains, phosphorylation sites, signal peptides and the active sites. Phylogenetic analysis showed that TvNTPDases share more similarity with the intracellular enzymes, such as human NTPDase 4 and 7 and Saccharomyces cerevisiae NTPDase. In addition, the serum limitation caused a significant increase in NTPDase activity, but without association with the gene expression of a specific TvNTPDase sequence. Regarding the participation of purinergic signaling on the inflammatory responses against the parasite, the vaginal (HMVII) and cervical (HeLa) epithelial cells and the human neutrophils were used as cellular models. HMVII and HeLa cell lines showed to express all subtypes of P1, P2X and P2Y receptors and the different T. vaginalis isolates, which were co-cultured with the cells, showed to hydrolyze efficiently ATP, ADP and AMP. Furthermore, only the fresh clinical isolate, TV-LACM6, caused a profound cytotoxicity against the vaginal and cervical epithelial cells. Interestingly, it was not detected an increase in ATP release by the cells after cocultivation, probably due to the high NTPDase activity dislplayed by TV-LACM6 isolate. The T. vaginalis trophozoites were not able to increase the production of IL-8 and IL-6 by HMVII and HeLa cells and only ATCC30236 and TV-LACM6 isolates enhanced MIP-3α secretion by the cervical epithelial cells. Finally, neither ATP nor adenosine has modulated the production of the inflammatory mediators here investigated. Considering the neutrophils, T. vaginalis stimulated the production of reactive oxygen species (ROS) and IL-8 by these immune cells and both adenine as guanine nucleotides and nucleosides did not cause any effect on ROS and IL-8 levels. However, when adenosine was incubated with an ADA inhibitor (EHNA) we observed a significant reduction of ROS and IL-8 production by neutrophils, due to inhibition of ADA with a subsequent increase of adenosine concentration in the extracellular milieu. . Our results suggested the participation of A1 receptor in this condition. The data set obtained in this study contributed to the characterization of T. vaginalis NTPDases family as well as to a better understanding of the influence of purinergic signaling on host-parasite relationship.

Trichomonas vaginalis é o agente etiológico da doença sexualmente transmissível não viral mais comum no mundo, sendo registrados aproximadamente 276 milhões de novos casos de tricomonose a cada ano. O estabelecimento da infecção se deve principalmente à capacidade de adesão do parasito às células epiteliais vaginais, cervicais ou de próstata, seguida pela intensa reação inflamatória, resultado da infiltração de neutrófilos no sítio da infecção. Nucleotídeos e nucleosídeos, especialmente ATP e adenosina, são liberados para o espaço extracelular por células em situações de estresse ou injúria tecidual e desenvolvem seus efeitos sinalizadores através da ativação de purinoceptores. Ainda, as ectonucleotidases, NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, são capazes de hidrolisar os nucleotídeos gerando adenosina e finalmente, a enzima adenosina deaminase (ADA) é responsável pela conversão de adenosina em inosina. A expressão gênica de cinco NTPDases putativas presentes no genoma de T. vaginalis foram investigadas, assim como o envolvimento da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. Nossos resultados mostraram que diferentes isolados de T. vaginalis expressam os genes TvNTPDase1, 2, 3, 4 e 5, sendo observado o maior número de transcritos para TvNTPDase1, 2 e 4. A sequência preditiva de aminoácidos revelou a presença das cinco regiões conservadas da apirase, domínios transmembrana, sítios de fosforilação, peptídeos sinais e os prováveis sítios ativos da enzima. A análise filogenética demonstrou maior similaridade das TvNTPDases com as formas intracelulares da enzima, como as NTPDases 4 e 7 humanas e a de Saccharomyces cerevisiae. Além disso, a restrição de soro promoveu aumento significativo da atividade da NTPDase de T. vaginalis, no entanto sem corresponder com o aumento de expressão gênica de determinada(s) sequência(s). Quanto à participação da sinalização purinérgica na resposta inflamatória de células do hospedeiro frente ao parasito, foram utilizados como modelos celulares as células epiteliais vaginais (HMVII), cervicais (HeLa) e neutrófilos humanos. As linhagens HMVII e HeLa mostraram expressar todos os subtipos de receptores P1, P2X e P2Y e XI os diferentes isolados de T. vaginalis, que foram cocultivados com as células, mostraram hidrolisar eficientemente os nucleotídeos ATP, ADP e AMP. Ainda, o isolado clínico fresco TV-LACM6 foi o único a apresentar elevada citotoxicidade frente às células epiteliais vaginais e cervicais, no entanto não foi detectado aumento da liberação de ATP pelas células após o cocultivo, provavelmente devido à alta atividade da enzima NTPDase observada nesse isolado. Os trofozoítos de T. vaginalis não foram capazes de aumentar a produção de IL-8 e IL-6 pelas linhagens HMVII e HeLa, e apenas os isolados ATCC30236 e TV-LACM6 causaram aumento na secreção da citocina MIP-3α pelas células epiteliais cervicais. Finalmente, o nucleotídeo ATP e o nucleosídeo adenosina não modularam a produção dos mediadores inflamatórios investigados. Em relação aos neutrófilos, estes mostraram aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e IL-8 após incubação com os trofozoítos de T. vaginalis. Os nucleotídeos e nucleosídeos da adenina e guanina não produziram efeito na produção de ERO e IL-8; no entanto, quando o nucleosídeo adenosina foi incubado junto com o inibidor da enzima ADA (EHNA) observou-se uma redução significativa da produção de ERO e IL-8 pelos neutrófilos, devido à inibição da ADA e consequentemente, ao aumento da concentração de adenosina disponível no meio extracelular. Os nossos resultados indicaram a ativação do receptor A1 dos neutrófilos nessa condição. O conjunto de dados aqui obtidos contribuiu para uma melhor caracterização da família de enzimas NTPDases de T. vaginalis assim como para um maior conhecimento acerca da influência da sinalização purinérgica na relação parasito-hospedeiro. / Trichomonas vaginalis is the agent of the most common non-viral sexually transmitted disease worldwide, causing 276.4 million new cases a year. The establishment of the infection is closely related to the parasite ability to adhere to vaginal, cervical and prostate epithelial cells, followed by an intense inflammatory response as result of neutrophil infiltration. Nucleotides and nucleosides, mainly ATP and adenosine, are released into the extracellular space by cells under stress or injury and they exert their signaling effects through activation of the purinoceptors. Moreover, the ectonucleotidases, NTPDase and ecto-5'-nucleotidase, are capable of hydrolyzing the nucleotides producing adenosine and finally, the adenosine deaminase (ADA) is responsible for the conversion of adenosine to inosine. We investigated the gene expression of five putative NTPDases found in T. vaginalis genome as well as the involvement of purinergic signaling on the host-parasite relationship. Our results showed that different T. vaginalis isolates are able to express TvNTPDase1, 2, 3, 4 and 5 and that TvNTPDase1, 2 and 4 are the most expressed genes. Predictive amino acid sequence revealed the presence of the five apyrase conserved regions, transmembrane domains, phosphorylation sites, signal peptides and the active sites. Phylogenetic analysis showed that TvNTPDases share more similarity with the intracellular enzymes, such as human NTPDase 4 and 7 and Saccharomyces cerevisiae NTPDase. In addition, the serum limitation caused a significant increase in NTPDase activity, but without association with the gene expression of a specific TvNTPDase sequence. Regarding the participation of purinergic signaling on the inflammatory responses against the parasite, the vaginal (HMVII) and cervical (HeLa) epithelial cells and the human neutrophils were used as cellular models. HMVII and HeLa cell lines showed to express all subtypes of P1, P2X and P2Y receptors and the different T. vaginalis isolates, which were co-cultured with the cells, showed to hydrolyze efficiently ATP, ADP and AMP. Furthermore, only the fresh clinical isolate, TV-LACM6, caused a profound cytotoxicity against the vaginal and cervical epithelial cells. Interestingly, it was not detected an increase in ATP release by the cells after cocultivation, probably due to the high NTPDase activity dislplayed by TV-LACM6 isolate. The T. vaginalis trophozoites were not able to increase the production of IL-8 and IL-6 by HMVII and HeLa cells and only ATCC30236 and TV-LACM6 isolates enhanced MIP-3α secretion by the cervical epithelial cells. Finally, neither ATP nor adenosine has modulated the production of the inflammatory mediators here investigated. Considering the neutrophils, T. vaginalis stimulated the production of reactive oxygen species (ROS) and IL-8 by these immune cells and both adenine as guanine nucleotides and nucleosides did not cause any effect on ROS and IL-8 levels. However, when adenosine was incubated with an ADA inhibitor (EHNA) we observed a significant reduction of ROS and IL-8 production by neutrophils, due to inhibition of ADA with a subsequent increase of adenosine concentration in the extracellular milieu. . Our results suggested the participation of A1 receptor in this condition. The data set obtained in this study contributed to the characterization of T. vaginalis NTPDases family as well as to a better understanding of the influence of purinergic signaling on host-parasite relationship.

Orientador: Patricia Maria de Paula / Banca: Luciane Helena Gargaglioni Batalhão / Banca: Lisandra Brandino de Oliveira / Resumo: Estudos recentes demonstram que os receptores purinérgicos estão presentes no núcleo parabraquial lateral (NPBL), uma estrutura pontina envolvida no controle da ingestão de sódio. No presente estudo, investigamos os efeitos das injeções do, -methyleneadenosine 5 -triphosphate (, -metileno ATP, agonista dos receptores P2X) sozinho ou combinado com o ácido piridoxalfosfato-6-azofenil-2',4'-disulfônico (PPADS, antagonista dos receptores P2X) ou suramin (antagonista não seletivo dos receptores P2) no NPBL sobre a ingestão de NaCl 1,8% induzida por depleção de sódio. Também investigamos os efeitos da injeção de, -metileno ATP sozinho ou combinado com o PPADS no NPBL sobre a pressão arterial média (PAM) e freqüência cardíaca (FC) em ratos saciados e depletados de sódio. Foram utilizados ratos Holtzman com implante de cânulas implantadas bilateralmente em direção ao NPBL. A depleção de sódio foi induzida pelo tratamento com o diurético furosemida (20 mg/kg do peso corporal) acompanhado de uma dieta deficiente em sódio por 24 horas. As injeções bilaterais de, -metileno ATP (2,0 e 4,0 nmol/0,2 μL) no NPBL aumentaram a ingestão de NaCl 1,8% induzida por depleção de sódio (25,3 ± 0,8 e 26,5 ± 0,9 mL/2 h, respectivamente, vs. salina: 15,2 ± 1,3 mL/2 h). O pré-tratamento com o suramin (2,0 nmol/0,2 μL) ou com o PPADS (4,0 nmol/0,2 μL) no NPBL aboliu os efeitos do, -metileno-ATP na ingestão de NaCl 1,8% (15,2 ± 1,2 e 16,9 ± 0,9 mL/2 h, respectivamente). As injeções de PPADS sozinho no NPBL não alteraram a ingestão de NaCl 1,8% (14,6 ± 0,8 mL/2 h vs. salina: 18,3 ± 1,8 mL/2 h). No entanto, as injeções de suramin sozinho no NPBL quase aboliram a ingestão de NaCl 1,8% (5,7 ± 1,9 mL/120 min, vs. salina: 15,5 ± 1,1 mL/120 min) e aumentaram a ingestão de sacarose 2% somente no tempo de 90 minutos (7,1 ± 1,3 vs. salina: 5,3 ± 0,8 mL/90 min) sem alterar...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Recent studies have shown that purinergic receptors are present in the lateral parabrachial nucleus (LPBN), a pontine structure involved in the control of sodium intake. In the present study, we investigated the effects of, -methyleneadenosine 5 -triphosphate (, - methylene ATP, selective P2X purinergic agonist) alone or combined with pyridoxalphosphate-6-azophenyl-2',4'-disulfonic acid (PPADS, P2X purinergic antagonist) or suramin (non-selective P2 purinergic antagonist) injected into the LPBN on sodium depletion-induced by 1.8% NaCl intake. We also investigated the effects of, -methylene ATP alone or combined with PPADS injected into the LPBN on mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) on replete and sodium depleted rats. Male Holtzman rats with stainless steel cannulas implanted into the LPBN were used. Sodium depletion was induced by treating rats with the diuretic furosemide (20 mg/kg of body weight) followed by 24 h of sodium-deficient diet. Bilateral injections of, -methylene ATP (2.0 and 4.0 nmol/0.2 μL) into the LPBN increased sodium depletion-induced 1.8% NaCl intake (25.3 ± 0.8 and 26.5 ± 0.9 mL/2 h, respectively, vs. saline: 15.2 ± 1.3 mL/2 h). Pre-treatment with suramin (2.0 nmol/0.2 μL) or PPADS (4 nmol/0.2 μL) into the LPBN abolished the effects of, - methylene-ATP on 1.8% NaCl intake (15.2 ± 1.2 and 16.9 ± 0.9 mL/2 h, respectively). Injections of PPADS alone into the LPBN did not change 1.8% NaCl intake (14.6 ± 0.8 ml/2 h vs. saline: 18.3 ± 1.8 mL/2 h). However, injections of suramin alone into the LPBN strongly reduced 1.8% NaCl intake (5.7 ± 1.9 mL/120 min, vs. saline: 15.5 ± 1.1 mL/2 h) and increased the 2% sucrose intake only at 90 min (7.1 ± 1.3 vs. saline: 5.3 ± 0.8 mL/90 min), without changing 24h water deprivation-induced water intake (16.7 ± 1.8 mL/2 h vs. saline: 15.0 ± 2.1 mL/2 h)... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6779.pdf: 4081865 bytes, checksum: f8c80484ba3b15da8905a6d3499ac8f2 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / The lateral parabrachial nucleus (LPBN) is an important area of the hindbrain circuitry involved in cardiorespiratory control. Adenosine triphosphate (ATP) is considered an important central neurotransmitter and purinergic receptors are present in the LPBN. The involvement of purinergic mechanisms of the LPBN in the cardiorespiratory control during hypoxia is still unknown. In the present study, we investigated the effects of alpha, beta-me ATP (P2X purinergic agonist) alone or combined with PPADS (P2 purinergic receptor antagonist) injected into the LPBN on cardiorespiratory responses induced by acute hypoxia (7% O2 for 60 min) in unanesthetized rats and chronic intermittent hypoxia (CIH) (10% O2, 8 hours/7 days) in anesthetized rats. Additionally, in another unanesthetized rats group, we investigated the effect of acute hypoxia (7% O2 for 60 minutes) on the activity of LPBN neurons and also the effect of alpha, beta-me ATP injected into the LPBN on Fos immunoreactivity at NTS induced by acute hypoxia (7% O2 for 60 min). In unanesthetized group, we used male Holtzman rats (290-310 g, n=8/group) with stainless steel cannulas implanted bilaterally into the LPBN. A polyethylene tubing was inserted into abdominal aorta through femoral artery for recording mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR). Respiratory frequency (fR), tidal volume (VT) and ventilation (VE) were recorded by whole-body plethysmography. The unanesthetized rats received bilateral injections of PPADS (4 nmol/0.2 &#956;L) into the LPBN 10 minutes before injections of alpha, beta-me ATP (2 nmol/0.2 &#956;L) or saline into the LPBN. Ten minutes after the LPBN injections, a hypoxic gas mixture (7% O2) was ventilated in the chamber for 60 minutes. In anesthetized group, we used Sprague Dawley rats (300-400 g, n=7) were exposed for 7 days to CIH (alternating 6 min periods of 10% O2 and 4 min of 21% O2 from 8 am to 4 pm; and continuous exposition to normoxic at 21% O2 from 4 pm to 8 am). Mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), renal sympathetic nerve discharge (RSND) and amplitude and phrequency of phrenic nerve activity (PNA) were recorded in rats anesthetized with urethane and alpha chloralose, vagotomized and mechanically ventilated. The anesthetized rats received a unilateral injections of alpha, beta-me ATP (2.0 nmol/50 nL) before, 10 and 30 minutes after PPADS (0.125 nmol/50 nL) into the LPBN. For immunohistochemistry group we used male Holtzman rats, we studied the expression of Fos in the LPBN and medial parabrachial nucleus (MPBN) of unanesthetized rats exposed to 1 h of acute hypoxia, on another group, the animals received a bilateral injections of alpha, beta-me ATP into the LPBN or saline 10 minutes (n= 5/group) before the acute hypoxia for 1 h. After this period, the rats were deeply anesthetized and perfused to remove the brains and carrying out immunohistochemical procedures. In unanesthetized rats, bilateral injections of alpha,beta-me ATP into the LPBN potentiated acute hypoxia-induced increase in VT (&#61508;&#61472;= 4.0±0.3 mL/kg, vs. saline 2.2±0.2 mL/kg, or 81% of increase, p= 0.005) and VE (&#61508;&#61472;= 871±55 mL/kg/min, vs. saline: 598±60 ml/kg/min, or 45% of increase, p= 0.009), without changing hypoxia-induced tachypnea (&#61508;&#61472;fR = 49±5 cpm, vs. saline: 48±5 cpm). The pre-treatment with PPADS into the LPBN abolished the responses produced by alpha, beta-me ATP. Bilateral injections of alpha,beta-me ATP into the LPBN did not affect the hypotension, and tachycardia induced by acute hypoxia. In normoxic anesthetized rats, unilateral injections of alpha, beta-me ATP (2.0 nmol/50 nL) into the LPBN increased MAP (&#916; = 10±2 mmHg, vs. saline: 0±1 mmHg, p<0.05), RSND (&#916; = 40±12%, vs. saline: 1±1%) and phrequency PNA (&#916; = 17±5 cpm, vs. saline: 0±1 cpm, p<0.05), without changing HR and amplitude PNA. Unilateral injection of PPADS into the LPBN abolished the increase in MAP (&#916; = 0±1 mmHg), RSND (&#916; = 3±3.1%) and phrequency PNA (&#916; = 1±1 cpm) produced by alpha, beta-me ATP injected into LPBN. In anesthetized CIH rats, the injection of alpha, beta-me ATP into the LPBN increased even more MAP (&#916; = 20±2, vs. saline: -1±1 mmHg), HR (&#916; = 25±5 bpm, vs. saline: -1±1 bpm) and amplitude PNA (&#916; = 87±31%, vs. saline: 2±1%), in addition to have increased also frequency PNA (&#916; = 17±5 cpm, vs. saline: -1±1 cpm). In immunohistochemistry group the acute hypoxia produces activation of the LPBN neurons (93 ± 8, vs. normoxic 22 ± 8 cells), while the injection of alpha, beta-me ATP into the LPBN potentiated the Fos expression in caudal NTS (NTSc; 88 ± 4, vs. saline: 42 ± 8 cells) and rostral NTS (NTSr, 62 ± 8, vs. saline: 38 ± 4 cells). In conclusion, our data suggest that the P2 receptors into the LPBN are involved in the cardiorespiratory responses induced by acute hypoxia and chronic intermittent hypoxia and these responses activate neurons in the NTS, suggesting possible direct or indirect projections between the LPBN and the NTS. / O núcleo parabraquial lateral (NPBL) é uma importante área da circuitaria do tronco encefálico envolvida no controle cardiorrespiratório. A adenosina trifosfato (ATP) é considerada um importante neurotransmissor e os receptores purinérgicos estão presentes no NPBL. O envolvimento de mecanismos purinérgicos do NPBL no controle cardiorrespiratório durante a hipóxia ainda é desconhecido. No presente estudo, investigamos os efeitos do alfa, beta-metileno ATP (alfa, beta-me ATP, agonista purinérgico P2X) sozinho ou combinado com PPADS (antagonista dos receptores purinérgicos P2) injetado no NPBL sobre as respostas cardiorrespiratórias induzidas por hipóxia aguda (7% O2 por 60 min) em ratos não anestesiados e hipóxia crônica intermitente (HCI, 10% de O2, 8 horas/7 dias) em ratos anestesiados. Além disso, em um outro grupo de ratos não anestesiados, investigamos o efeito da hipóxia aguda (7% de O2, durante 60 min) sobre a atividade dos neurônios do NPBL e também o efeito da injeção de alfa, beta-me ATP no NPBL sobre a imunorreatividade à proteína Fos no NTS induzido por hipóxia aguda. No grupo de ratos não anestesiados, foram utilizados ratos Holtzman (290-310 g, n = 8/ grupo) com cânulas de aço inoxidável implantadas bilateralmente no NPBL. Um tubo de polietileno foi inserido na aorta abdominal através da artéria femoral para registro da pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC). A frequência respiratória (fR), volume corrente (VC) e ventilação (VE) foram registrados através da pletismografia de corpo inteiro. Os ratos não anestesiados receberam injeções bilaterais de PPADS (4 nmol/0,2 &#956;L) no NPBL 10 minutos antes da injeção de alfa, beta-me ATP (2 nmol/0,2 &#956;L) ou salina no NPBL. Dez minutos após as injeções no NPBL, uma mistura de gás hipóxico (7% de O2) foi ventilado na câmara, durante 60 minutos. No grupo de ratos anestesiado, foram utilizados ratos Sprague Dawley (300-400 g, n = 7) que foram expostos por 7 dias à HCI (alternando períodos de 6 minutos de 10% de O2 e 4 min de 21% O2 entre as 08:00- 16:00 hs; e exposição contínua à normóxia em 21% O2 entre as 08:00-16:00 hs). PAM, FC, atividade nervosa simpática renal (ANSR) e atividade do nervo frênico (ANF) foram registradas em ratos anestesiados com uretana e alfa cloralose, vagotomizados e ventilados mecanicamente. Os animais anestesiados receberam injeções unilaterais de alfa, beta-me ATP (2,0 nmol/50 nL) antes, 10 e 30 minutos após PPADS (0,125 nmol/50 nL) no NPBL. Para o grupo de imunohistoquímica, foram utilizados ratos Holtzman, onde estudamos a expressão da proteína Fos no NBPL e núcleo parabraquial medial (NPBM) de ratos não anestesiados submetidos a 1 h de hipóxia aguda. Em um outro grupo, os animais receberam injeções bilaterais no NPBL de alfa, beta-me ATP ou salina (n = 5/grupo) 10 minutos antes da hipóxia aguda durante 1 h. Após este período, os ratos foram anestesiados profundamente e perfundidos para a remoção dos encéfalos e realização de procedimentos de imunohistoquímica. Nos ratos não anestesiados as injeções bilaterais de alfa, beta-me ATP no NPBL potencializou o aumento no VC (&#61508;= 4,0 ± 0,3 ml/kg, vs. salina: 2,2 ± 0,2 mL/kg, ou 81% de aumento, p = 0,005) e VE (&#61508;= 871 ± 55 mL/kg/min, vs. salina: 598 ± 60 ml/kg/min, ou seja 45% de aumento, p = 0,009), sem alterar taquipneia (&#61508;fR = 49 ± 5 cpm, vs. salina: 48 ± 5 cpm) induzida por hipóxia aguda. O pré-tratamento com PPADS no NPBL aboliu as respostas de alfa, beta-me ATP. Injeções bilaterais de alfa, beta-me ATP no NPBL não afetou a hipotensão e taquicardia induzidos pela hipóxia aguda. Em ratos anestesiados expostos a normóxia por 7 dias, as injeções unilaterais de alfa, beta-me ATP (2,0 nmol/50 nL) aumentou a PAM (&#916; = 10 ± 2 mmHg, vs. salina: 0 ± 1 mmHg, p <0,05), ANSR (&#916; = 40 ± 12%, vs. salina: 1 ± 1%) e frequência da ANF (&#916; = 17 ± 5 cpm, vs. salina: 0 cpm ± 1cpm), sem alterar FC e a amplitude da ANF. O pré-tratamento com PPADS (0,125 nmol/50 nL) no NPBL aboliu o aumento da PAM (&#916; = 0 ± 1 mmHg), ANSR (&#916; = 3 ± 3,1%) e a frequência da ANF (&#916; = 1 ± 1 cpm) produzidos pela injeção de alfa, beta-me ATP. Em ratos anestesiados expostos à HCI, a injeção de alfa, beta-me ATP no NPBL aumentou ainda mais PAM (&#916; = 20 ± 2, vs. salina: -1 ± 1 mmHg), FC (&#916; = 25 ± 5 bpm, vs. salina: -1 ± 1 bpm) e a amplitude da ANF (&#916; = 87 ± 31%, vs. salina: 2 ± 1%), além de ter aumentado também a freqüência da ANF (&#916; = 17 ± 5 cpm, vs. salina: -1 ± 1 cpm, p <0,05). No grupo imunohistoquímica, a hipóxia aguda produziu a ativação dos neurônios do NPBL (93 ± 8, normóxia, vs. 22 ± 8 células), enquanto que a injeção de alfa, beta-me ATP no NPBL potencializou a expressão de Fos no NTS caudal (NTSc; 88 ± 4, vs. salina: 42 ± 8 células) e rostral (NTSr, 62 ± 8, vs. salina: 38 ± 4 células). Concluindo, nossos resultados sugerem que os receptores P2 do NPBL estão envolvidos nas respostas cardiorrespiratórias induzidas por hipóxia aguda e hipóxia crônica intermitente e essas respostas ativam neurônios no NTS, sugerindo possíveis projeções diretas ou indiretas entre o NPBL e o NTS.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4404.pdf: 1810111 bytes, checksum: 6d3d450fd7a8a81c835b1a82a6176dba (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The central nervous system (CNS) has an important role in maintaining the composition and volume of body fluids for the appropriate tissue perfusion. An important area of the CNS that receives cardiorespiratory afferents is the nucleus of the solitary tract (NTS) that has several types of neurotransmitters, includingL-glutamate and adenosine 5'-triphosphate (ATP). Neuroendocrine changes that occur during sodium depletion could change glutamatergi c and purinergic neurotransmissions into the NTS. Thus, in this study, we investigated : 1) the effects of sodium depletion on cardiorespiratory responses before and after injections of L -glutamate and α,β-methyleneadenosine 5′-triphosphate (α,β-methyl ATP, a selective P2X purinergic receptor agonist) into the NTS of unanesthetized and sodium depleted rats; 2) the cardiorespiratory responses of the injection of α,β-methyl ATP before and after the blockade of P2 receptor purinergic antagonist with suramin (non-selective P2 purinergic receptor antagonist) into NTS of unanesthetized and normovolemic rats and 3) to describe the autonomic components involved with the cardiovascular responses after injection of α,β-methyl ATP into the NTS. Male Holtzman rats with a cannula implanted into the NTS and catheters inserted into the femoral artery and vein were used. Ventilation (VE) was measured by whole body plethysmograph method. In relation to objective 1, the cardiorespiratory parameters were measured in normovolemic (before sodium depletion), depleted (24 h after sodium depletion) and repleted rats (two hours after free access to 0.3 M NaCl and water). Sodium depletion was induced by the treatment with the diuretic furosemide (20 mg/kg of body weight) injected subcut aneously (s.c.) followed by 24 h of sodium -deficient diet. Sodium depletion did not modify baseline MAP (104 ± 4 mmHg, vs. normovolemic: 105 ± 4 mmHg) or HR (334 ± 20 bpm, vs. normovolemic: 379 ± 13 bpm) but increased the VE (708 ± 107 ml/min/kg, vs. normovolemic: 478 ± 60 ml/min/kg). This effect was due to increase on tidal volume (VT, 7 ± 0.6 ml/kg, vs. normovolemic: 5 ± 0.4 ml/kg) without effect on the respiratory frequency (fR, 99 ± 8 cpm, vs. normovolemic: 85 ± 6 cpm). In repleted rats, VE did not return to normal level (640 ± 33 ml/min/kg, vs. normovolemic: 478 ± 60 ml/min/kg). Unilateral injections of L-glutamate (1 and 5 nmol/100 nl) into the NTS produced pressor response (17 ± 3 and 36 ± 3 mmHg, respectively, vs. saline: 3 ± 1 mmHg), bradycardia (-130 ± 15 and -169 ± 10 bpm, respectively, vs. saline: -13 ± 6 bpm) and the hyperventilation (233 ± 44 and 495 ± 114 ml/min/kg, respectively, vs. saline: 32 ± 26 ml/min/kg). Sodium depletion reduced pressor responses (4 ± 3 mmHg and 13 ± 4 mmHg, respectively) and hyperventilation (-112 ± 112 and 7 ± 115 ml/min/kg, respectively) and did not change bradycardia (-116 ± 30 and -156 ± 18 bpm, respectively). Unilateral injections of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into the NTS also produced pressor response (36 ± 5 mmHg, vs. saline: 3 ± 1 mmHg), bradycardia (-194 ± 18 bpm, vs. saline: -13 ± 6 bpm) and did not change VE (54 ± 96 ml/min/kg, vs. saline: 32 ± 26 ml/min/kg). Sodium depletion reduced pressor response (24 ± 5 mmHg), VE ( -147 ± 184 ml/min/kg) and did not change bradycardia (-168 ± 22 bpm). In relation to objective 2, the results showed that injection of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into NTS produced pressor response (24 ± 4 mmHg e -187 ± 39 bpm, respectively) and these responses were reduced 15 min after injection of suramin into NTS ipsilateral (13 ± 2 mmHg e -80 ± 18 bpm). Injection of α,β-methyl ATP into NTS produced no significantly change in VE. In relation to objective 3, the results showed that injection of α,β-methyl ATP (2 nmol/100 nl) into NTS promote pressor and bradycardic response (32 ± 5 mmHg and -183 ± 21 bpm). The pre-treatment with the alpha1 -adrenoceptor antagonist prazosin (1 mg/kg bw, i.v.) attenuated the increase in MAP (+10 ± 3 mmHg) without changing the bradycardic response (-192 ± 21 bpm) evoked by injection of α,β-methyl ATP into NTS. The pre-treatment with the cholinergic muscarinic antagonist, methyl-atropine (1 mg/kg bw, i.v.) did not changed the pressor response (+31 ± 6 mmHg) and abolished the bradycardic response (+21 ± 6 bpm) induced by injection of α,β-methyl ATP into the NTS. The results suggest that neuroendocrine changes produced by sodium depletion (increased level of circulating ANG II, aldosterone and the desactivation of the volume receptors and baroreceptors) may change the glutamatergic and purinergic neurotransmissions into the NTS. Furthermore, activation of P2X receptors in the NTS activates both the sympathetic and parasympathetic nervous system to produce pressor and bradycardic responses, respectively, without changing ventilation / O sistema nervoso central (SNC) possui um papel fundamental na manutenção da composição e do volume dos líquidos corporais, para a adequada perfusão tecidual. Uma importante área do SNC que recebe aferências cardiorrespiratórias é o núcleo do trato solitário (NTS) que possui vários tipos de neurotransmissores, dentre eles o L-glutamato e adenosina-5´-trifosfato (ATP). Mudanças neuroendócrinas que ocorrem durante a depleção de sódio poderiam alterar as neurotransmissões glutamatérgica e purinérgica no NTS. Assim, neste estudo, tivemos 3 objetivos: 1) investigar os efeitos da depleção de sódio nas respostas cardiorrespiratórias antes e após a injeção de L-glutamato e α,β-metileno adenosina 5’ trifosfato (α,β-metil ATP, agonista seletivo de receptor purinérgico P2X) no NTS de ratos não anestesiados; 2) investigar as respostas cardiorrespiratórias à injeção de α,β-metil ATP no NTS antes e após o bloqueio dos receptores purinérgicos P2 com o suramin (antagonista não-seletivo de receptores P2) no NTS de ratos não anestesiados e normovolêmicos e 3) caracterizar os componentes autonômicos envolvidos nas respostas cardiovasculares após a injeção de α,β-metil ATP no NTS. Foram utilizados ratos Holtzman com cânulas implantadas no NTS e com cateter inserido na artéria e veia femoral. As medidas de ventilação (VE) foram obtidas pelo método de pletismografia de corpo inteiro. Com relação ao objetivo 1, os parâmetros cardiorrespiratórios foram medidos em ratos normovolêmicos (antes da depleção de sódio), depletados (24 h após a depleção de sódio) e ratos repletos (2 h após o livre acesso a NaCl 0,3 M e água). A depleção de sódio foi induzida pelo tratamento com o diurético furosemida (20 mg/Kg do peso corporal) injetado subcutaneamente (s.c.) acompanhado de uma dieta deficiente em sódio por 24 h. A depleção de sódio não modificou a PAM basal (104 ± 4 mmHg, vs. normovolêmicos: 105 ± 4 mmHg) nem a FC (334 ± 20 bpm, vs. normovolêmico: 379 ± 13 bpm) mas aumentou a VE (708 ± 107 ml/min/kg, vs. normovolêmico: 478 ± 60 ml/min/kg). Este efeito ocorreu devido a um aumento do volume corrente (VC, 7 ± 0,6 ml/kg, vs. normovolêmico: 5 ± 0,4 ml/kg) sem alterar a frequência respiratória (fR, 99 ± 8 cpm, vs. normovolêmicos: 85 ± 6 cpm). Em ratos repletos, a VE não retornou ao nível normal (640 ± 33 ml/min/kg vs. normovolêmico: 478 ± 60 ml/min/kg). Injeções unilaterais de Lglutamato (1 e 5 nmol/100 nl) no NTS produziu resposta pressora (17 ± 3 e 36 ± 3 mmHg, respectivamente, vs. salina: 3 ± 1 mmHg), bradicardia (-130 ± 15 e -169 ± 10 bpm, respectivamente, vs. salina: -13 ± 6 bpm) e hiperventilação (233 ± 44 e 495 ± 114 ml/min/kg, respectivamente, vs. salina: 32 ± 26 ml/min/kg). A depleção de sódio reduziu a resposta pressora (4 ± 3 mmHg e 13 ± 4 mmHg, respectivamente) e hiperventilação (-112 ± 112 e 7 ± 115 ml/min/kg, respectivamente) e não alterou a bradicardia (-116 ± 30 e -156 ± 18 bpm, respectivamente). Injeção unilateral de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS também produziu resposta pressora (36 ± 5 mmHg, vs. salina: 3 ± 1 mmHg), bradicardia (- 194 ± 18 bpm, vs. salina: -13 ± 6 bpm) e não modificou a VE (54 ± 96 ml/min/kg, vs. salina: 32 ± 26 ml/min/kg). A depleção de sódio reduziu a resposta pressora (24 ± 5 mmHg), a VE (-147 ± 184 ml/min/kg) e não alterou a bradicardia (-168 ± 22 bpm). Com relação ao objetivo 2, os resultados mostraram que a injeção de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS promoveu resposta pressora e bradicárdica (24 ± 4 mmHg e -187 ± 39 bpm, respectivamente) e estas respostas foram reduzidas aos 15 minutos após a injeção de suramin no NTS ipsilateral (13 ± 2 mmHg e -80 ± 18 bpm). A injeção de α,β-metil ATP no NTS não promoveu alterações significativas na VE. Com relação ao objetivo 3, os resultados mostraram que as injeções de α,β-metil ATP (2 nmol/100 nl) no NTS promoveu resposta pressora e bradicardia (+32 ± 5 mmHg e -183 ± 21 bpm). O pré-tratamento com o antagonista de receptor alfa-1 adrenérgico, prazosin (1 mg/kg de peso corporal, i.v.), atenuou o aumento da PAM (+10 ± 3 mmHg) sem alterar a bradicardia (-192 ± 21 bpm) provocada pela injeção de α,β-metil-ATP no NTS e o pré-tratamento com o antagonista colinérgico muscarínico, metil-atropina (1 mg/kg de peso corporal, i.v.) não alterou a resposta pressora (+31 ± 6 mmHg) e aboliu a bradicardia (+21 ± 6 bpm) induzida pela injeção de α,β-metil ATP no NTS. Os resultados sugerem que alterações neuroendócrinas produzidas pela depleção de sódio (aumento dos níveis de ANG II e aldosterona circulantes e a desativação de receptores de volume e dos barorreceptores) podem alterar as neurotransmissões glutamatérgica e purinérgica no NTS. Além disso, a ativação dos receptores purinérgicos P2X no NTS ativa simultaneamente o sistema nervoso simpático e parassimpático para produzir respostas pressora e bradicárdica, respectivamente, sem alterar a ventilação pulmonar.

Neste trabalho foram analisados os efeitos do BBG nos neurônios mioentéricos imunorreativos ao receptor P2X7 no íleo de ratos submetidos à isquemia e reperfusão (I/R). A isquemia intestinal foi obtida pela oclusão dos vasos ileais por 45 minutos, com reperfusão de 0 hora (h), 24 h e 14 dias. O BBG foi aplicado nos grupos I/R 24 h e I/R 14 dias nas dosagens de 50 e 100 mg/Kg. O grupo I/R 0 h é o grupo sem reperfusão. Os tecidos foram preparados para análises de duplas marcações, western blotting, histoquímica da mieloperoxidase, histologia e motilidade intestinal. Os resultados demonstraram a presença do receptor P2X7 nos neurônios mioentéricos. Houve uma diminuição da densidade e da área do perfil dos neurônios mioentéricos nos grupos I/R e nos grupos com o BBG houve uma recuperação dos neurônios. Nos grupos I/R houve aumento na expressão do receptor P2X7 e no número de neutrófilos e diminuição da motilidade. Os resultados sugerem que a I/R afetou os neurônios mioentéricos e que o BBG possa ter atenuado os efeitos da I/R, demonstrando uma provável neuroproteção. / We analyzed the effects of BBG antagonist on the P2X7 receptor and rats ileum enteric neurons subjected to I/R. Intestinal ischemia was obtained by ileal vessels obstruction for 45 minutes, followed by reperfusion of 0 h, 24 h and 14 days. The BBG was applied in I/R 24 h and 14 days groups in dosages of 50 and 100 mg/kg. The I/R 0 h is the group without reperfusion. Tissues were prepared by double labeling, western blotting, myeloperoxidase reaction, histology and intestinal motility analyzes. Our results demonstrated the presence of the P2X7 receptor in myenteric neurons. There was a decrease in density and in the area of the cell body profile of the myenteric neurons in the I/R groups and recovery in the BBG groups. In I/R groups there was an increase in the expression of P2X7 receptor and in the number of neutrophils and there was a decrease in intestinal motility and recover in the BBG groups. The results suggest that I/R affect the myenteric neurons and that the BBG may have attenuated the effects of ischemia, thus demonstrating a possible neuroprotection.

Orientador: Antônio Fernando Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kmit_Arthur_M.pdf: 1478515 bytes, checksum: 34c7bf6fcce0ab6ab1b63b0927edcf98 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O receptor purinérgico P2X7 é um canal iônico permeável a cátions pertencente da família P2X (P2X1-P2X7). Ele é ativado por altas concentrações (100?M - 1000?M) de ATP (Adenosine 5?-triphosphate), apresentando duas distintas respostas: 1) uma rápida ativação do canal, 2) uma segunda ativação, lenta e continua, que gera largos poros na membrana celular, permeáveis a grande moléculas (900 Da). O receptor P2X7 está envolvido em processos como morte celular, formação de células gigantes e secreção de citocinas como IL-1? e está predominantemente presente em células imunes. Neste estudo foi examinado como as altas correntes do P2X7 são geradas e qual o mecanismo necessário para serem ativadas em oócitos de Xenopus laevis. Os oócitos foram cirurgicamente retirados de uma rã adulta de Xenopus laevis e injetamos o cRNA do P2X7 para expressa-los na membrana celular. Medimos a condutância através da técnica de Voltage Clamp (TEVC). A incubação dos Oócitos superexpressos com P2X7 em BABTA-AM demonstrou que o Ca2+ extracelular, e não intracelular, é necessário para gerar altas correntes não seletivas através do P2X7, e a reposição de íons extracelular (Cl- e Na+) demonstrou regula-las. A mutação de truncamento da cauda C-terminal na proteína P2X7 gerou uma corrente menor após a estimulação com 1mM de ATP. E ainda três bloqueadores de canais o Ácido Tânico, o AO1 e o NPPB inibiram significativamente as correntes geradas pelo P2X7. Nós concluímos que (i) Os oócitos de Xenopus que expressam P2X7 produzem altas correntes não seletivas após estimulação com ATP, (ii) A ativação do P2X7 requer tanto o influxo de Ca2+ e a cauda C-terminal, e (iii) as correntes do P2X7 são regulados por cátions e ânions extracelulares / Abstract: The purinergic P2X7 receptor is an ion channel permeable to cations which belong to the P2X family (P2X1-P2X7). It is activated by high concentrations (100?M - 1000?M) of ATP (adenosine 5'-triphosphate), presenting two distinct responses: 1) a rapid activation of the channel, 2) a second activation, slow and continuous, which generates a large pore in the cell membrane permeable to large molecules (900 Dalton). The P2X7 receptor is involved in processes such as cell death, giant cell formation and secretion of cytokines such as IL-1? and is present predominantly on immune cells. In this study we examined how the P2X7 high currents are generated and what is the mechanism required to be activated in Xenopus laevis oocytes. Oocytes were surgically removed from an adult frog Xenopus laevis and injected with cRNA to express the P2X7 in the cell membrane. We measure the conductance through the Voltage Clamp technique (TEVC). Incubation of oocytes overexpressed with P2X7 receptors in BABTA-AM demonstrated that extracellular Ca2+, and do not intracellular, it is necessary to generate nonselective high currents through P2X7, and replacing extracellular ions (Cl- and Na+) showed regulate them. The truncation mutation in C-terminal tail of the P2X7 protein generated a smaller current after stimulation with 1 mM ATP. And three channel blockers Tannic Acid, AO1 and NPPB significantly inhibited the generated currents by P2X7. We conclude that (i) Xenopus oocytes expressing P2X7 produce a nonselective high currents after stimulation with ATP (ii) Activation of the P2X7 requires both the influx of Ca2+ and C-terminal tail, and (iii) the currents of the P2X7 are regulated by extracellular cations and anions / Mestrado / Saude da Criança e do Adolescente / Mestre em Ciências

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hypercholesterolemia is a risk factor for the development of atherosclerosis, which is a chronic inflammatory disease characterized by accumulation of platelets on the walls of arteries and also by an inflammatory process. Platelets accumulated within atherosclerotic lesions, may recruit additional platelets to form a thrombus. Extracellular nucleotides and nucleosides such as ATP, ADP, AMP and adenosine have important functions, including the regulation of the thrombus, causing a variety of effects on platelets. The family of ecto-enzymes (E-NTPDase, E-5'-nucleotidase, E-NPP, E-ADA) that regulates the concentration of these nucleotides and nucleosides. Studies show that physical exercise may cause changes in lipid profile. Among the exercises, swimming in rats has been used to evaluate cardiovascular adaptations to exercise, may be an adjunct therapy to prevent progression of atherosclerosis. In the exercise, natural products have been used for the control of cardiovascular diseases, such as curcumin, a natural phenolic compound, which has antioxidant and hypocholesterolemic. Therefore, the objective of this study was to evaluate the activity of ecto-enzymes E-NTPDase, E-5'-nucleotidase, E-NPP and E- ADA in platelets of rats with induced hypercholesterolemia treated with curcumin and submitted to physical exercise. The rats used in the study were divided into eight groups: standard diet (C), standard diet along with curcumin (CC), standard diet along with physical exercise (PE), standard diet along with curcumin and physical exercise (CCPE), hypercholesterolemic diet (H), hypercholesterolemic diet along with curcumin (HCC), hypercholesterolemic diet along with physical exercise (HPE), and hypercholesterolemic diet along with curcumin and physical exercise (HCCPE). The activity of E-NTPDase, E-NPP, E-5'-NT and E-ADA were measured in isolated platelets. Curcumin was administered by gavage at a dose of 25 mg / kg / day, the rats were submitted to forced swimming. There was an increase in the hydrolysis of ATP and ADP in rats with hypercholesterolaemia induced. When these mice were treated with curcumin and physical exercise, physical exercise per se was able to further enhance the hydrolysis of ATP. In the hydrolysis of ADP, it was observed a decrease in activity of the E- NTPDase when hypercholesterolemic rats were treated with curcumin and physical exercise per se, well as when it was associated with curcumin and physical exercise. The activities of E-5'nucleotidase, E-NPP and E-ADA and platelet aggregation, did not show any significant. These results suggest that the hypercholesterolemic diet alters the activity of ecto-enzyme in platelets, and that treatment with curcumin and physical exercise may be able to modulate hydrolysis of nucleotides and nucleosides of adenine this experimental condition. / A hipercolesterolemia é um fator de risco para o surgimento da aterosclerose, sendo esta uma doença inflamatória crônica caracterizada por acúmulo de plaquetas nas paredes das artérias e também por um processo inflamatório. As plaquetas acumuladas dentro das lesões ateroscleróticas, podem recrutar plaquetas adicionais para formar um trombo. Os nucleotídeos e nucleosídeos extracelulares como ATP, ADP, AMP e adenosina têm funções importantes, incluindo a regulação do trombo, exercendo uma variedade de efeitos sobre as plaquetas. A família de ectoenzimas (E-NTPDase, E-5'-nucleotidase, E-NPP, E-ADA) é que regula a concentração destes nucleotídeos e nucleosídeos. Estudos demonstram que o exercício físico, pode provocar alterações no perfil lipídico. Dentre os exercícios físicos, o nado tem sido utilizado em ratos para avaliação de adaptações cardiovasculares ao exercício, podendo ser uma terapia adjuvante para a prevenção da progressão da aterosclerose. Além do exercício físico, produtos naturais tem sido utilizado para o controle de doenças cardiovasculares, como é o caso da curcumina, um composto fenólico natural, que tem propriedades antioxidantes e hipocolesterolêmicas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade das ectoenzimas E-NTPDase, E-5 -nucleotidase, E-NPP e E-ADA em plaquetas de ratos com hipercolesterolemia induzida tratados com curcumina e submetidos ao exercício físico. Os ratos utilizados no estudo foram divididos em 8 grupos: dieta padrão (C), dieta padrão mais curcumina (CC), dieta padrão mais exercício físico (PE), dieta padrão mais exercício físico e curcumina (CCPE), dieta hipercolesterolêmica (H), dieta hipercolesterolêmica mais curcumina (HCC), dieta hipercolesterolêmica mais exercício físico (HPE), e dieta hipercolesterolêmica mais exercício físico e curcumina (HCCPE). A atividade da E-NTPDase, E-NPP, E-5'-NT e E-ADA foram medidos em plaquetas isoladas. A curcumina foi administrada por gavagem na dose de 25 mg/kg/dia e os ratos foram submetidos ao nado forçado. Foi observado um aumento na hidrólise do ATP e ADP nos ratos com hipercolesterolemia induzida. Quando esses ratos receberam tratamento com curcumina e exercício físico, o exercício físico por si só foi capaz de aumentar a hidrólise de ATP. Na hidrólise de ADP, observou-se uma diminuição na atividade da E-NTPDase quando os ratos hipercolesterolêmicos foram tratados com curcumina e exercício físico por si só, bem como quando foram tratados com curcumina e exercício físico concomitante. A atividade da E-5'nucleotidase, E-NPP, E-ADA e agregação plaquetária não mostraram diferenças significativas. Estes resultados sugerem que a dieta hipercolesterolêmica altera a atividade das ecto-enzimas em plaquetas, e que o tratamento com a curcumina e exercício físico pode ser capaz de modular a hidrólise de nucleotídeos e nucleosídeos de adenina nesta condição experimental.

L’inflammasome NLRP3 est très impliqué dans de nombreuses pathologies inflammatoires comme la fibrose pulmonaire, la polyarthrite rhumatoïde, la goutte ou la maladie de Crohn. Cette voie de signalisation permet la libération de la cytokine pro-inflammatoire IL-1β après activation par des signaux de danger comme l’ATP ou les cristaux d’acide urique (MSU). L’objectif de cette étude est de mieux comprendre le rôle des récepteurs purinergiques dans l’activation de l’inflammasome NLRP3 dans les macrophages humains. Nous montrons ici que le MSU ou les analogues de l’ATP (ATPγS ou BzATP) induisent la libération d’IL-1β dans des macrophages pré-activés par du LPS. Ces macrophages proviennent de la différenciation de monocytes issus de poches de sang périphérique (buffy coat) obtenues à l’EFS (Rennes). Nous observons que des antagonistes du récepteur purinergique P2X7, des inhibiteurs de la cathepsine B ou de la caspase-1 et des siRNA ciblant les récepteurs P2X7 et P2Y2 sont capables de réduire la libération d’IL-1β par les macrophages activés. De plus, dans cette étude nous mettons en évidence le rôle des récepteurs purinergiques dans la sécrétion d’autres cytokines pro-inflammatoires comme l’IL-1α ou l’IL-6. Ce travail suggère que la voie d’activation de l’inflammasome NLRP3 par les récepteurs purinergiques représente une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement des pathologies inflammatoires. / NLRP3-inflammasome pathway activation appears as the corner stone of manyinflammatory diseases including pulmonary fibrosis, rheumatoid arthritis, gout and Crohn disease. This pathway is known to be activated by danger signals such as ATP or Monosodium urate (MSU) leading to the pro-inflammatory cytokine IL-1β release. The aim of this study is to investigate the role of purinergic receptors in the activation of NLRP3-inflammasome pathway in human macrophages. We found here that MSU or analogs of ATP (ATPγS or BzATP) induced the release of IL-1β from LPS-primed MDM obtained from buffy coat (EFS, Rennes). We observed that purinergic P2X7 receptor antagonists, cathepsin B or caspase-1 inhibitors, siRNA targeting P2Y2R or P2X7R were able to reduce the release of IL-1β from activated macrophages. Furthermore we studied the role of purinergic receptors in pro-inflammatory cytokines release, such as IL-1α or IL-6. This study suggests that P2 receptors-NLRP3 inflammasome pathway represents a novel potential therapeutic target to control inflammation in inflammatory diseases.

Les récepteurs purinergiques P2X sont des canaux ioniques activés par l’ATP. Ils sont exprimés très largement dans l’organisme, et possèdent de nombreux rôles physiologiques et pathologiques. Les récepteurs P2X4 en particulier ont été impliqués dans les processus de douleur chronique. Suite à une lésion nerveuse, l’expression des récepteurs P2X4 est induite de novo dans la microglie spinale activée, où ils sont responsables de l’hypersensibilité mécanique caractéristique des douleurs neuropathiques.Notre étude montre que les récepteurs P2X4 neuronaux sont également des acteurs centraux dans plusieurs processus pathologiques, et notamment dans la douleur inflammatoire périphérique chronique. Les récepteurs P2X4 sont exprimés par les neurones sensoriels des ganglions rachidiens et semblent impliqués dans la libération du BDNF dans la corne dorsale de la moëlle épinière. Cette libération conduit à l’activation des voies de signalisation de la voie BDNF/TrkB, et en particulier à la diminution de l’expression de KCC2. Ce processus est en partie responsable de l’allodynie tactile et de l’hyperalgésie mécanique observée en cas de douleur inflammatoire chronique. Notre étude a également permis d’étendre cette hypothèse à un modèle d’excitotoxicité in vitro dans l’hippocampe, mimant une activité épileptiforme. Nos résultats indiquent que les récepteurs P2X4 neuronaux pourraient être des acteurs importants de la libération de BDNF dans l’hippocampe lors d’un évènement excitotoxique. / Purinergic receptors P2X are ATP-gated ion channels widely expressed in the organism and involved in many physiological and pathological states. Particularly, P2X4 receptors have been involved in chronic pain. Following nerve injury, their expression is induced de novo in activated spinal cord microglia where they are responsible for the BDNF release leading to tactile allodynia, a characteristic of neuropathic pain. Our study shows that neuronal P2X4 receptors are crucial actors of other pathological processes, including inflammatory pain. We show that P2X4R are expressed in sensory neurons in dorsal root ganglions and seem involved in BDNF release in the spinal cord. This release leads to activation of BDNF/TrkB signalization pathways, and particularly to the downregulation of KCC2. This process underlies the spinal hyperexcitability in chronic inflammatory pain states. These results have been extended to model of excitotoxicity in the hippocampus mimicking the lesions caused by an epileptic activity. Our preliminary results suggest that neuronal P2X4 receptors are likely major actors in the BDNF release in the hippocampus following an excitotoxicitic insult.