Orientador: Carlos Alberto Flores / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-07-19T15:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toffoli_MonicaCristina_M.pdf: 1649233 bytes, checksum: f3196ce84cf26274217e61ed3b1076da (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho descreve os efeitos do IFN-'gama' sobre a atividade migratória de neutrófilos e monócitos para a cavidade peritoneal de camundongos; descreve também a relação espécie-específica entre os IFNs-'gama' recombinantes humano e murino, in vitro, bem como seu efeito modulador sobre a atividade quimiotática para neutrófilos induzida por LPS, in vivo, e sobre a liberação de fatores quimiotáticos para essas células, por macrófagos peritoneais estimulados, in vitro, pela endotoxina. Tanto o rmulFN-'gama' (150-1350 Ul/animal) quanto o rhulFN-'gama' (150 Ul/animal) nâo foram capazes de induzir migração de neutrófilos ou de monócitos para a cavidade de camundongos, avaliada 12 e 96 horas após a injeção dos estímulos e comparadas ao controle LPS (200 ng/animal) e tioglicolato 3% (1,5 ml/animal), respectivamente. Observou-se também, que em ratos, nenhum dos rlFN-? (humano ou murino) foi capaz de induzir migração de neutrófilos ou monócitos para a cavidade peritoneal desses animais. Os macrófagos peritoneais murinos, in vitro, quando estimulados simultaneamente com rmulFN-'gama' e LPS liberaram em torno de 30 µM de NO2- e esta liberação foi quase totalmente inibida com nitroarginina (NARG, 500 µM). Por outro lado, a estimulação desses macrófagos com rhulFN-'gama' e LPS não causou liberação significativa de NO, mesmo em doses de até 500 ui/ml. A estimulação de células mononucleares humanas com rhulFN-'gama' (20-500 Ul/ml) causou uma liberação dose-dependente de ânions superóxido, entretanto tal efeito não foi observado quando a célula estudada foi o neutrófilo. O rhulFN-'gama' potenciou a liberação desses ânions tanto em células mononucleares como em neutrófilos estimulados por PMA (3 nM), porém, quando o estímulo foi o zimosam, o efeito da potenciação não foi observado. Quando os estudos foram realizados utilizando-se rmulFN-'gama', esta citocina por si só, não causou liberação de ânions superóxido e não foi capaz de potenciar a liberação induzida por PMA ou zimosam, nos dois tipos celulares analisados. Macrófagos em cultura foram capazes de liberar no sobrenadante, após estimulação com LPS (5 µg/ml), um fator que induziu migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal de camundongos. A injeção do sobrenadante de macrófagos estimulados por rmulFN-'gama' e LPS causou uma migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal de camundongos cerca de 50% menor do que a induzida pelo sobrenadante obtido de macrófagos apenas estimulados com LPS. A dosagem de TNF-'alfa' no sobrenadante de cultura de macrófagos murinos estimulados com LPS (5 µg/ml) ou rmulFN-'gama' (20 Ul/ml), apresentaram valores semelhantes: 3,67 e 3,61 ng TNF/ml, respectivamente. O nível de TNF-'alfa' presente no sobrenadante de cultura de macrófagos estimulados com LPS e rmulFN-'gama' foi cerca de 3,5 vezes maior (12 ng TNF/ml). A administração simultânea de rmulFN-'gama' (150 Ul/animal) foi capaz de, dependendo da dose de LPS ou TNF-'alfa' utilizada, potenciar (1 ng de LPS ou 0,5 ng de TNF-'alfa'/animal) ou inibir (10,100 ng de LPS ou 100 ng de TNF-a/animal) a migração de neutrófilos induzida por esses estímulos, para a cavidade peritoneal de camundongos. Estes resultados mostram que IFN-'gama' não é quimiotático para neutrófilos ou monócitos e seus efeitos são espécie-específicos. O IFN-'gama' possue uma importante função moduladora sobre as atividades citotóxíca e liberadora de citocinas e/ou fatores quimiotáticos por macrófagos e não deve estar participando das etapas iniciais do processo inflamatório e sim na manutenção do mesmo. / Abstract: This thesis describes the effects of IFN-'gama' on the migration of monocytes and neutrophils into the peritoneal cavity of mice and also examines the species specificity of the in vitro actions of human and murine recombinant IFN-'gama' (rhulFN-'gama' and rmulFN-'gama', respectively). In addition, the effects of IFN-'gama' on the chemotactic activity of E. coli lipopolysaccharide (LPS)-induced neutrophils in vivo and on the release of chemotactic factors for these cells by peritoneal macrophages stimulated with LPS in vitro are also examined. Neither rmulFN-'gama' (150-1350 lU/animal) or rhulFN-'gama' (150 lU/animal) were able to induce monocyte or neutrophil migration into the peritoneal cavity of mice when compared with the response caused by LPS (200 ng/animal) and 3% thioglycollate (1,5 ml/animal) 12 and 96 h after injection, respectively. Both recombinant IFN-y were also unable to stimulate cell migration in rats. The simultaneous stimulation of murine peritoneal macrophages in vitro with rmulFN-'gama' and LPS caused the release of NO2" (30 µM) which could be almost totally inhibited by nitroargininr (NARG, 500 µM). When rhulFN-'gama' was replaced with rmulFN-'gama' in the above experiments, no formation of NO2" was detected even at interferon doses of up to 500 lU/ml. The exposure of human monocytes, but not neutrophils, to rhulFN-'gama' (20-500 Ul/ml) resulted in a dose-dependent release of superoxide anions. Furthermore, in both monocytes and neutrophils, the formation of superoxide anions in the presence of phorbol myristic acid (PMA, 3nM), but not zymosan, was potentiated by rhulFN-'gama'. In contrast to these results, rmulFN-'gama' was unable to stimulate superoxide anion formation in these cells and was also unable to potentiate the release in the presence of PMA or zymosam. Upon stimulation with LPS (5 µg/ml), macrophages in culture released a factor which induced the migration of neutrophils when injected into the peritoneal cavity of mice. This migration was inhibited by approximately 50% when the macrophages were co-stimulated with rmulFN and LPS. The levels of TNF-'alfa' in the culture medium of murine macrophages stimulated with either LPS (5 µg/ml) or rmulFN-'gama' (20 lU/ml) were very similar (3,67 vs 3,61 ng TNF/ml, respectively) but were about 3,5 fold lower than the levels observed in macrophages stimulated with LPS and IFN-'gama' (12 ng TNF/ml) of rmulFN-'gama' (150 lU/animal) either potentiated or inhibited the migration of neutrophils into the mouse peritoneal cavity induced by these agents; potentiation occured at LPS and TNF doses of 1 ng and 0,5 ng/animal, respectively, while inhibition was observed at LPS and TNF doses of 10-100 ng and 100 ng/animal, respectively. These results demonstrate that IFN-'gama' is not chemotactic for monocytes and neutrophils and that its effects are species-specific. Furthermore, IFN-'gama' has an important modulatory influence on the cytotoxic and mediator-releasing activities of cytokines and/or of the chemotactic factors liberated by macrophages. IFN-'gama' therefore seems to have a minimal role in the initial stages of the inflammatory reaction but is important in maintaining this process. / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Orientadores: José Dirceu Ribeiro, Edson Antunes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grotta_MilenaBaptistella_D.pdf: 2330139 bytes, checksum: 5a69a2a222d3f7028574efcf65a49676 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Introdução: A prevalência da obesidade e da asma tem aumentado muito durante as últimas décadas. Investigações atuais sugerem que a obesidade está associada à asma em numerosos estudos. Os mecanismos pelos quais a obesidade interfere nos sintomas da asma ainda são controversos. Objetivo: avaliar o efeito da obesidade na atividade eosinofílica através da quimiotaxia e adesão em crianças e adolescentes asmáticos e não asmáticos em associação a dosagem das adipocinas séricas. Método: Incluídos 32 asmáticos obesos (AO) e não obesos (ANO), 5 não asmáticos obesos (NAO) e 5 não asmáticos não obesos (NANO). Colhido sangue periférico para isolamento de eosinófilos através do gradiente de Percolll seguido de separação imunomagnética. Para quimiotaxia utilizada câmara de microquimiotaxia com 48 poços em triplicata com MEM (espontânea), eotaxina, PAF (fator de ativação plaquetária) e RANTES (regulated on activation, normal T cell expressed and secreted). Leitura através de filtro com contagem em microscópio óptico. A adesão foi realizada com placas de fibronectina em triplicata com MEM e eotaxina. Leitura através da absorbância das amostras desconhecidas com as da curva padrão de células. Feito dosagem de leptina e adiponectina por ELISA. Resultado: A quimiotaxia espontânea foi maior entre os AO e ANO (p=0,02) e entre os AO e NANO (p=0,03). Com eotaxina houve aumento para o grupo AO em relação aos ANO e aos NANO, e do grupo dos NAO em relação aos ANO e NANO (p<0,0001). Para o PAF, o grupo AO mostrou-se maior do que NANO (p=0,02). O RANTES apresentou significância entre os NAO em relação aos ANO e NANO (p=0,01). Na adesão espontânea dos eosinófilos a fibronectina, não foi encontrado relevância entre os grupos. Com eotaxina, houve maior adesão para os AO em relação aos NANO (p=0,04). Maior concentração de leptina no grupo dos AO e NAO (p=0,0001). Não foi encontrado diferença entre os grupos para adiponectina total. Conclusão: Este é o primeiro estudo a demonstrar uma maior atividade eosinofílica (quimiotaxia e adesão) em crianças e adolescentes obesos asmáticos atópicos em relação aos não obesos e aos voluntários saudáveis com associação ao aumento de leptina sérica / Abstract: Background: The prevalence of obesity and asthma has increased over the past several decades. Recent investigations suggest relationship between asthma and obesity in many studies, but the mechanisms are unclear. The aim of this study was evaluate the obesity effect in eosinophil activity by chemotaxis and adhesion in asthmatic and non-asthmatic children and adolescents in association with serum adipokines measurement Method: 32 asthmatic obese (AO) and asthmatic non obese (ANO), 5 non asthmatic obese (NAO) and 5 non asthmatic non obese (NANO) were included. Peripheral blood was collected and eosinophils were purified using a Percoll gradient followed by immunomagnetic cell separator. Chemotaxis was performed with microchemotaxis chamber in triplicate with MEM (spontaneous), eotaxin, PAF (platelet-activating factor) and RANTES (regulated on activation, normal T cell expressed and secreted). The measurement was done by optical microscope count. The adhesion was performed by fibronectin plates in triplicate with MEM and eotaxin. Eosinophilic adhesion was calculated by comparison between absorbance of unknown samples with the standard curve. Leptin and adiponectin were quantified by ELISA. Results: spontaneous chemotaxis was higher between AO and ANO (p=0.02) and between AO and NANO (p=0.03).With eotaxin, the increased was between AO and ANO and between AO and NANO, and between ANO and NANO (p<0.0001).With PAF, AO was higher than NANO (p=0.02). RANTES was increased among NAO and ANO and NANO (p=0.01). In spontaneous adhesion, there was no difference between groups. With eotaxin, the adhesion was higher between AO and NANO (p=0.04). Leptin was higher in AO and NAO than the others (p=0.0001). There was no difference among groups for total adiponectin. Conclusion: This is the first study that showed higher eosinophilic activity (chemotaxis and adhesion) in atopic obese asthmatic children and adolescents in relationship to asthmatic non obese and healthy volunteers / Doutorado / Saude da Criança e do Adolescente / Doutor em Saude da Criança e do Adolescente

Orientador: Edson Antunes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_GislaineGomesda_M.pdf: 3654162 bytes, checksum: ae2e21b58ce18e882aab17b0529a6576 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste estudo, investigamos se a IL-5, a eotaxina e a dexametasona modulam a migração e adesão de eosinófilos obtidos de indivíduos sadios e de pacientes com rinite alérgica. O ensaio de quimiotaxia e de adesão foi realizado com eosinófilos de sangue periférico usando-se sistema imunomagnético de separação celular. Para os ensaios de quimiotaxia, foram utilizadas placas ChemoTx-5, e para os ensaios de adesão, placas de adesão recobertas com fibronectina. Em ambos os ensaios, a medida da absorbância (490 nM) da peroxidase eosinofílica foi utilizada como índice de eosinófilos migrados ou aderidos. O PAF (10~ M) induziu quimiotaxia de mesma magnitude em eosinófilos de indivíduos sadios e de pacientes com rinite. A IL-5 (0,25 nglml) aumentou significativamente a quimiotaxia de eosinófilos induzida pelo PAF; porém, o aumento observado em eosinófilos de pacientes com rinite alérgica foi 65% maior (p<0,001) do que de indivíduos sadios. A eotaxina (100 nglml) não alterou a resposta quimiotáxica do PAF em nenhum dos grupos estudados. A dexametasona (100 J.1g/ml)reduziu significativamente a quimiotaxia, tanto no grupo de indivíduos sadios, como no de pacientes com rinite alérgica. A IL-5 (0,25 ng/ml) induziu resposta quimiotáxica significativamente maior em eosinófilos de pacientes com rinite, em comparação com eosinófilos de indivíduos sadios. A resposta quimiotáxica à IL-5 não foi modificada pela eotaxina (100 ng/ml) em eosinófilos de indivíduos sadios, mas foi marcantemente reduzida em eosinófilos de pacientes com rinite alérgica. A eotaxina (100 nglml) induziu resposta quimiotáxica significativamente maior em eosinófilos de pacientes com rinite, em comparação com eosinófilos de indivíduos sadios. A resposta quimiotáxica à eotaxina foi potencializada pela IL-5 (100 ng/ml)em eosinófilos de indivíduos sadios e de pacientes com rinite alérgica. Entretanto, o aumento observado nos eosinófilos de pacientes com nnite alérgica foi significativamente maior do que de indivíduos sadios. Em placas recobertas com fibronectina (10 J.1g1m,l) ligante oposto da molécula de adesão VLA-4, estudamos a adesão dos eosinófilos. A adesão espontânea foi maior com eosinófilos de pacientes com rinitealérgica do que de indivíduos sadios. A incubação dos eosinófilos com eotaxina (100 nglml) ou IL-5 (0,25 ng/ml) não modificou a adesão dos eosinófilos em nenhum dos grupos estudados. A incubação com dexametasona (100 J.1g1ml) reduziu significativamente a adesão celular em ambos os grupos experimentais. Nossos resultados mostram que eosinófilos de pacientes com rinite alérgica estão pré-ativados. Isto pode ser devido à exposição na circulação à IL-5, que leva ao aumento da expressão elou função da molécula de adesão VLA-4 e, conseqüentemente,de sua migração / Abstract: In this study, we tested whether IL-5, eotaxin and dexamethasone modulate the adhesion and migration of eosinophils obtained trom allergic rhinitis subjects, in comparison with healty individuais. The chemotaxis and adhesion assays were performed with eosinophils isolated from peripheral blood using an imunomagnetic cell separator. ChemoTx-5 plates were used for the chemotaxis assays, whereas fibronectin-coated plates were used for the adhesion assays. For both assays, measurement of eosinophil peroxidase activity was used as marker for migrated or adhered eosinophils. Platelet-activated factor (PAF; 10-8 M) induced a significant eosinophil chemotaxis in both studied groups. Interleukin-5 (IL-5, 0.25 nglml) significantly increased the PAF-induced chemotaxis in eosinophils trom both healthy individuais and rhinitis subjects. However, the increase in rhinitis subjects eosinophils was 65% higher (p<0.001) compared with healthy individuais eosinophils. Eotaxin (100 ng/ml) did not alter the PAF-induced eosinophil chemotaxis in either groups studied. Dexamethasone (100 Ilg/ml) significantly reduced PAF-induced chemotaxis in cells trom both groups. Interleukin-5 (0.25 nglm!) induced a higher chemotactic response in eosinophils trom rhinitis subjects compared with healthy individuais. Eotaxin (100 ng/ml) had no effect on IL-5-induced eosinophil chemotaxis in healthy individuais, but prevented the increase in eosinophil chemotaxis induced by IL-5 in rhinitis subjects. Eotaxin (100 ng/ml) induced a higher chemotactic response in eosinophils trom rhinitis subjects compared with healthy individuais. Eotaxin-induced eosinophil chemotaxis was significantly enhanced by IL-5 (0.25 nglml) in both group studied, but this enhancement was higher in eosinophils trom rhinitis subjects. In plated coated with fibronectin (an opposite ligand for VLA-4) we studied the eosinophil adhesion. The basal (spontaneous) cell adhesion was siginificantly higher (p<0.05) using eosinophils from rhinitis subjects compared with those trom healthy individuais. However, the pattem of cell adhesion in both groups was not significantlyaffectedby eotaxin (100 ng/ml) or IL-5 (0.25 nglm!). Dexamethasone (100 Ilg/ml) significantly reduced the eosinophil adhesion in cells from both studied groups. Ours results indicate that eosinophils trom rhinitissubjects are found primed, and that can be due to previous exposition to IL-5 while in peripheral blood. It is likelythat IL-5 increases the expression andlor function01adhesion molecule VLA- 4 in eosinophils leading consequently to an enhanced cell chemotaxis / Mestrado / Farmacologia / Mestre em Farmacologia

A pancreatite aguda (PA) é uma doença que frequentemente está associada a uma inflamação local e sistêmica não controlada que é responsável pela alta morbidade e mortalidade desta doença. Independentemente do mecanismo inicial, o processo inflamatório ocorre após uma lesão nas células acinares, levando ao recrutamento de células inflamatórias que produzem citocinas e quimiocinas que são capazes de desempenhar um papel importante na patogênese dessa doença. A inflamação pancreática induz distúrbios profundos na homeostase levando ao dano tecidual em outros órgãos, tais como o intestino e o pulmão. Por outro lado, órgãos como o cérebro têm mecanismos estruturais e celulares de proteção contra a inflamação. Tem sido descrito, que pacientes com insuficiência cardíaca apresentam lesão cardíaca, levando a produção de citocinas pró-inflamatórias, ativação de células T e do sistema complemento. Além da cascata inflamatória, durante todo o estágio da PA o sistema cardiovascular pode sofrer alterações cardíacas e histológicas compatíveis com o processo inflamatório desencadeado pela PA. A intensidade da inflamação sistêmica devido à PA é semelhante em ratos jovens e idosos, porém, a duração da inflamação sistêmica parece ser muito maior nos idosos. A idade avançada é considerada um fator prognóstico independente para um pior prognóstico na PA, mas os mecanismos envolvidos não são totalmente compreendidos. Decidimos analisar a expressão gênica de diversas citocinas, quimiocinas e fatores de crescimento no coração de ratos idosos e jovens submetidos ao modelo animal de PA, com o objetivo de investigar os efeitos da inflamação sistêmica no coração e determinar se esses efeitos sofrem algum tipo de modificação durante a senilidade. Ratos jovens e idosos foram submetidos à PA utilizando-se ácido taurocólico 2,5% e, após 11 horas, o tecido cardíaco foi coletado para histologia e para a extração de RNA. A determinação do RNAm de citocinas e quimiocinas foi feita através do PCR Array. Como resultado, a expressão das interleucinas IL-6 E IL-10, e as quimiocinas CCL7 e CCL19 nos ratos idosos com PA foi menor do que nos ratos jovens com PA. Entretanto, os níveis de CXCL3 e CCL20 aumentaram nos idosos com PA. A expressão de CCL20 e CCL19 foi significativamente alta em ambos os grupos jovens e idosos com PA quando comparados com seus respectivos controles. Nos idosos com PA houve uma redução na expressão de CXCL1, CCL1, CCL11 e IL-10 comparados com seus controles, já entre os grupos saudáveis os idosos expressaram mais do que os jovens. Na análise histológica, a infiltração dos neutrófilos foi significativamente maior no tecido cardíaco dos ratos jovens e idosos com PA, comparado com seus controles. Esse estudo indica que a inflamação sistêmica pode mostrar características únicas para diferentes órgãos do corpo, e a diminuição da expressão gênica de algumas quimiocinas no tecido cardíaco de ratos mais velhos com PA pode sugerir um possível mecanismo cardioprotetor em animais mais velhos / Acute pancreatitis (AP) is a disease frequently associated with uncontrolled local and systemic inflammation that is responsible for the morbidity and mortality of this disease. Regardless of the initial mechanism, the inflammatory process is triggered by injury to the pancreatic acinar cells, leading to recruitment of inflammatory cell that produce cytokines and chemokines, which play an important role in the pathogenesis of this disease. Pancreatic inflammation induces profound disturbances in homeostasis, leading to tissue injury in other organs such as the intestine and lung. On the other hand, organs such as the brain have structural and cellular mechanisms of protection against inflammation. It has been described that patients with heart failure exhibit cardiac injury, leading to the production of pro-inflammatory cytokines, activation of T cells and activation of the complement system. In addition to inflammatory cascade during all stage of the PA, the cardiovascular system may suffer cardiac and histological changes compatible with inflammatory process triggered by the AP. The intensity of systemic inflammation associated with AP is similar in young and old rats, however, the duration of systemic inflammation is much longer in older animals. Advanced age is considered to be an independent prognostic factor for a poorer prognosis in AP, but the mechanisms involved are not fully understood. We analyzed the gene expression of several cytokines, chemokines and growth factors in young and aged rats hearts in an animal model of AP to investigate the effects of systemic inflammation on the heart, and to determine whether the effects are modified with age. Young and old rats were subjected to AP using taurocholic acid (2.5%) and after 11 hours, the cardiac tissue was collected to histology and RNA extraction. The determination of mRNA of cytokines and chemokines was performed by PCR array. The expression of interleukins IL-6 and IL-10 and the chemokines CCL7 and CCL19 in the aged AP rats was lower than young AP rats. However, CXCL3 and CCL20 levels showed opposite results, with increased levels in the aged AP group. The expression of CCL20 and CCL19 was greater in both young and aged AP rats compared with their respective controls. In aged AP rats there were a reduction in the expression of CXCL1, CCL1, CCL11 and IL-10 compared to their controls, and among healthy groups, the elderly rats expressed more than the young rats. In histological analysis, the neutrophils infiltration was significantly higher in the heart tissue of AP rats, both young and old, compared with their controls. This study indicates that systemic inflammation may show unique features for different organs in the body and decreased gene expression of some chemokines in the heart tissue of older AP may suggest a possible cardioprotective mechanism in older animals

A pancreatite aguda (PA) é uma doença que frequentemente está associada a uma inflamação local e sistêmica não controlada que é responsável pela alta morbidade e mortalidade desta doença. Independentemente do mecanismo inicial, o processo inflamatório ocorre após uma lesão nas células acinares, levando ao recrutamento de células inflamatórias que produzem citocinas e quimiocinas que são capazes de desempenhar um papel importante na patogênese dessa doença. A inflamação pancreática induz distúrbios profundos na homeostase levando ao dano tecidual em outros órgãos, tais como o intestino e o pulmão. Por outro lado, órgãos como o cérebro têm mecanismos estruturais e celulares de proteção contra a inflamação. Tem sido descrito, que pacientes com insuficiência cardíaca apresentam lesão cardíaca, levando a produção de citocinas pró-inflamatórias, ativação de células T e do sistema complemento. Além da cascata inflamatória, durante todo o estágio da PA o sistema cardiovascular pode sofrer alterações cardíacas e histológicas compatíveis com o processo inflamatório desencadeado pela PA. A intensidade da inflamação sistêmica devido à PA é semelhante em ratos jovens e idosos, porém, a duração da inflamação sistêmica parece ser muito maior nos idosos. A idade avançada é considerada um fator prognóstico independente para um pior prognóstico na PA, mas os mecanismos envolvidos não são totalmente compreendidos. Decidimos analisar a expressão gênica de diversas citocinas, quimiocinas e fatores de crescimento no coração de ratos idosos e jovens submetidos ao modelo animal de PA, com o objetivo de investigar os efeitos da inflamação sistêmica no coração e determinar se esses efeitos sofrem algum tipo de modificação durante a senilidade. Ratos jovens e idosos foram submetidos à PA utilizando-se ácido taurocólico 2,5% e, após 11 horas, o tecido cardíaco foi coletado para histologia e para a extração de RNA. A determinação do RNAm de citocinas e quimiocinas foi feita através do PCR Array. Como resultado, a expressão das interleucinas IL-6 E IL-10, e as quimiocinas CCL7 e CCL19 nos ratos idosos com PA foi menor do que nos ratos jovens com PA. Entretanto, os níveis de CXCL3 e CCL20 aumentaram nos idosos com PA. A expressão de CCL20 e CCL19 foi significativamente alta em ambos os grupos jovens e idosos com PA quando comparados com seus respectivos controles. Nos idosos com PA houve uma redução na expressão de CXCL1, CCL1, CCL11 e IL-10 comparados com seus controles, já entre os grupos saudáveis os idosos expressaram mais do que os jovens. Na análise histológica, a infiltração dos neutrófilos foi significativamente maior no tecido cardíaco dos ratos jovens e idosos com PA, comparado com seus controles. Esse estudo indica que a inflamação sistêmica pode mostrar características únicas para diferentes órgãos do corpo, e a diminuição da expressão gênica de algumas quimiocinas no tecido cardíaco de ratos mais velhos com PA pode sugerir um possível mecanismo cardioprotetor em animais mais velhos / Acute pancreatitis (AP) is a disease frequently associated with uncontrolled local and systemic inflammation that is responsible for the morbidity and mortality of this disease. Regardless of the initial mechanism, the inflammatory process is triggered by injury to the pancreatic acinar cells, leading to recruitment of inflammatory cell that produce cytokines and chemokines, which play an important role in the pathogenesis of this disease. Pancreatic inflammation induces profound disturbances in homeostasis, leading to tissue injury in other organs such as the intestine and lung. On the other hand, organs such as the brain have structural and cellular mechanisms of protection against inflammation. It has been described that patients with heart failure exhibit cardiac injury, leading to the production of pro-inflammatory cytokines, activation of T cells and activation of the complement system. In addition to inflammatory cascade during all stage of the PA, the cardiovascular system may suffer cardiac and histological changes compatible with inflammatory process triggered by the AP. The intensity of systemic inflammation associated with AP is similar in young and old rats, however, the duration of systemic inflammation is much longer in older animals. Advanced age is considered to be an independent prognostic factor for a poorer prognosis in AP, but the mechanisms involved are not fully understood. We analyzed the gene expression of several cytokines, chemokines and growth factors in young and aged rats hearts in an animal model of AP to investigate the effects of systemic inflammation on the heart, and to determine whether the effects are modified with age. Young and old rats were subjected to AP using taurocholic acid (2.5%) and after 11 hours, the cardiac tissue was collected to histology and RNA extraction. The determination of mRNA of cytokines and chemokines was performed by PCR array. The expression of interleukins IL-6 and IL-10 and the chemokines CCL7 and CCL19 in the aged AP rats was lower than young AP rats. However, CXCL3 and CCL20 levels showed opposite results, with increased levels in the aged AP group. The expression of CCL20 and CCL19 was greater in both young and aged AP rats compared with their respective controls. In aged AP rats there were a reduction in the expression of CXCL1, CCL1, CCL11 and IL-10 compared to their controls, and among healthy groups, the elderly rats expressed more than the young rats. In histological analysis, the neutrophils infiltration was significantly higher in the heart tissue of AP rats, both young and old, compared with their controls. This study indicates that systemic inflammation may show unique features for different organs in the body and decreased gene expression of some chemokines in the heart tissue of older AP may suggest a possible cardioprotective mechanism in older animals

Em sentido geral, a quimiotaxia é o movimento dirigido que desenvolvem alguns seres vivos em resposta aos gradientes químicos presentes no seu ambiente. Uma bactéria é um organismo unicelular que usa a quimiotaxia como mecanismo de mobilização para encontrar os nutrientes de que precisa para sobreviver e para escapar de ambientes nocivos. Evoluída durante milhões de anos pela natureza, a quimiotaxia de bactérias é um processo altamente otimizado de busca e exploração em espaços desconhecidos. Graças aos avanços no campo da computação, as estratégias quimiotácticas das bactérias e sua excelente capacidade de busca podem ser modeladas, simuladas e emuladas para desenvolver métodos de otimização inspirados na natureza que sejam uma alternativa aos métodos já existentes. Neste trabalho, desenvolvem-se dois algoritmos baseados em estratégias quimiotácticas de bactérias: o BCBTOA (Bacterial Chemotaxis Based Topology Optimization Algorithm) e o BCMOA (Bacterial Chemotaxis Multiobjective Optimization Algorithm) os quais são um algoritmo de otimização topológica e um algoritmo de otimização multi-objetivo, respectivamente. O desempenho dos algoritmos é avaliado mediante a sua aplicação à solução de diversos problemas de prova e os resultados são comparados com os de outros algoritmos atualmente relevantes. O algoritmo de otimização multi-objetivo desenvolvido, também foi aplicado na solução de três problemas de otimização de projeto mecânico de eixos. Os resultados obtidos e os analise comparativos feitos, permitem concluir que os algoritmos desenvolvidos são altamente competitivos e demonstram o potencial do processo de quimiotaxia de bactérias como fonte de inspiração de algoritmos de otimização distribuída, contribuindo assim, a dar resposta à constante demanda por técnicas de otimização mais eficazes e robustas. / In general, chemotaxis is the biased movement developed by certain living organisms as a response to chemical gradients present in their environment. A bacterium is a unicellular organism that uses chemotaxis as a mechanism for mobilization that allows it to find nutrients needed to survive and to escape from harmful environments. Millions of years of natural evolution became bacterial chemotaxis a highly optimized process in searching and exploration of unknown spaces. Thanks to advances in the computing field, bacterial chemotactical strategies and its excellent ability in searching can be modeled, simulated and emulated developing bio-inspired optimization methods as alternatives to classical methods. Two algorithms based on bacterial chemotactical strategies were designed, developed and implemented in this work: i) the topology optimization algorithm, BCBTOA (Bacterial Chemotaxis Based Topology Optimization Algorithm) and ii) the multi-objective optimization algorithm, BCMOA (Bacterial Chemotaxis Multiobjective Optimization Algorithm). Algorithms performances were evaluated by their applications in the solution of benchmark problems and the results obtained were compared with other algorithms also relevant today. The BCMOA developed here was also applied in the solution of three mechanical design problems. The results obtained as well as the comparative analysis conducted lead to conclude that the algorithms developed were competitive. This also demonstrates the potential of bacterial chemotaxis as a process in which distributed optimization techniques can be inspired.

Orientador: Fernando Ferreira Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-13T14:17:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bezerra_MarcosAndreCavalcanti_D.pdf: 919225 bytes, checksum: 5524005c5d425fe7e16e9c36cfd7275b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O estado inflamatório crônico que ocorre na doença falciforme (DF) é decorrente de diversos fatores que se interligam e se retroalimentam, formando um ciclo inflamatório permanente. Estudos prévios sobre as propriedades adesivas e funcionais das células são restritos à forma homozigota do gene da HbS (SS). No entanto, trabalhos que avaliem essas características celulares, que possam contribuir para o esclarecimento da heterogeneidade clínica em outros grupos de DF e talassemia intermediária (TI), são escassos na literatura. O objetivo desse trabalho foi avaliar a capacidade adesiva de células vermelhas, neutrófilos e plaquetas, quimiotaxia dos neutrófilos, os níveis plasmáticos das citocinas inflamatórias e o stress oxidativo na DF e ß-TI. Dessa maneira foram selecionados pacientes com DF: SS (n=20), SC (n=20), 3 grupos com S/ß talassemia - S/ß-IVS-I-6 (T->C) (n=17), S/ß-IVS-I-5 (G->C) (n=16), S/ß-Códon39 (C??T) (n=12) - e TI homozigotos para a mutação IVS-I-6 (T->C) (n=20), acompanhados na Fundação HEMOPE. As técnicas utilizadas no desenvolvimento desse estudo foram: ensaio de quimiotaxia (ChemoTx) para avaliação da capacidade migratória dos neutrófilos, adesão estática para determinação da adesão basal das células, citometria de fluxo para avaliar a produção de ROS e a expressão de moléculas de adesão, e ELISA para determinar a atividade da superóxido dismutase (SOD) e a dosagem das citocinas. Para avaliação de nossos resultados, todos os grupos de pacientes foram comparados ao grupo controle AA: a adesão de neutrófilos e plaquetas mostrou-se significativamente aumentada em todos dos grupos de DF; somente os grupos SS e SC apresentaram capacidade quimiotática significativamente aumentada, assim como a adesão de células vermelhas e a expressão das moléculas de adesão CD36 e CD49d. Os níveis plasmáticos das citocinas IL1-ß, IL-6, IL-8 e TNF-a mostraram-se significativamente aumentados no grupo SS, e nos demais grupos de DF apresentaram uma distribuição heterogênea. Observamos um aumento significativo na produção de ROS em células vermelhas, mononucleares e neutrófilos de todos os grupos de DF, exceto para os grupos S/ß nas células vermelhas. Além disso, a atividade plasmática da SOD mostrou-se reduzida nos grupos SS, SC e S/ß-Cd39. A adesão dos neutrófilos, células vermelhas e plaquetas foi significativamente maior nos pacientes com TI, assim como a expressão das moléculas CD36 e CD49d nas células vermelhas e a capacidade quimiotática dos neutrófilos. Nesses pacientes, a produção de ROS e os níveis plasmáticos das citocinas foram significativamente aumentados, enquanto que a atividade enzimática da SOD foi significativamente reduzida. Apesar da doença SC possuir uma clínica mais branda, nossos dados sugerem que neutrófilos, glóbulos vermelhos e plaquetas desses pacientes possuem características adesivas e quimiotáticas semelhantes às encontradas nas células de pacientes com AF. Além disso, nossos resultados sugerem que quanto maiores os níveis de HbA na S/ß talassemia, menor a adesão de neutrófilos, células vermelhas e plaquetas, podendo explicar as diferenças clínicas encontradas nesses pacientes em função do genótipo. É possível que o aumento da aderência, da capacidade quimiotática, da produção de ROS, das citocinas e diminuição do mecanismo antioxidante, observados neste estudo, contribuam nas complicações clínicas encontradas na ß-TI, tais como hipertensão pulmonar e úlceras de perna. Estudos adicionais podem contribuir para o entendimento das diferenças na apresentação clínica desses pacientes. / Abstract: The chronic inflammatory state that occurs in sickle cell disease (SCD) is due to several factors that are interlinked and feeds back to a permanent inflammatory cycle. Previous studies about the adhesive properties and functional cells are restricted to the homozygous form of the HbS gene (SS). However, studies that assess the cellular characteristics that may contribute to the clarification of clinical heterogeneity in other groups of SCD and thalassemia intermedia (TI), are scarce in the literature. The aim of this study was to evaluate the adhesive properties of red blood cells (RBC), platelets and neutrophils (NS), NS chemotaxis, inflammatory cytokine plasma levels and oxidative stress in SCD and ß-TI patients. Thus, we selected patients with different SCD genotypes: SS (n=20), SC (n=20), three groups of HbS/ß thalassemia - HbS/ß39 (C->T) (n=12), HbS/IVSI- 5 (G->C) (n=16), and HbS/IVS-I-6 (T->C) (n=17) - and patients with homozygous thalassemia intermedia IVS-I-6 (T->C) - followed regularly at the Fundação HEMOPE - Brazil. The techniques used in the development of this study were: chemotaxis assay (ChemoTx) to evaluate the migratory ability of neutrophils, basal adhesion was compared using static adhesion assays, flow cytometry to assess the production of ROS and expression of adhesion molecules, and ELISA to determine the superoxide dismutase (SOD) activity and cytokine plasma levels. For evaluation of our results, all groups of patients were compared with the AA control group: the neutrophil and platelet adhesions were significantly increased in all groups of SCD, only the SS and SC groups showed significant increase in the chemotactic ability, as well as the RBC adhesion and the expression of adhesion molecules CD36 and CD49d. All the SCD groups investigated showed an increase in IL-6 plasma levels. IL1-ß levels were significantly higher in the S/ß-IVS-I-5 (G??C), S/ß-Cd39 and SS groups. Plasma levels of IL-8 were increased only in the SS and SC groups, however TNF-a levels were significantly higher in SS and the three groups with HbS-ß thalassemia. NS and mononuclear cell ROS production was significantly increased in all SCD groups, however red blood ROS production was higher only in the SS and SC groups. Moreover, the SOD plasma activity was shown to be reduced in groups SS, SC and S/ß-Cd39. The NS, RBC and platelets adhesion was significantly higher in TI patients, as well as the expression of molecules CD36 and CD49d in RBC and chemotactic ability of NS. In these patients, the ROS production and cytokines plasma levels were significantly increased, while SOD plasma activity was significantly reduced. Although SC disease has a milder clinical manifestations, our data suggest that NS, RBC and platelets of these patients have chemotactic and adhesive characteristics similar to those found in cells of patients with SS. Moreover, our results suggest that the higher levels of HbA in S/ß thalassemia reduce the NS, RBC and platelets adhesion and may explain the clinical differences found in these patients, according to genotype. It is possible that the increase in the cell adherence, chemotactic capacity, ROS production, of cytokines levels and the reduction in antioxidant mechanism, observed in this study, contribute to several clinical complications of ß-TI, such as pulmonary hypertension and leg ulcers. Further studies may contribute to our understanding of the differences in the clinical presentation of these patients. / Doutorado / Medicina Experimental / Doutor em Fisiopatologia Medica

Em sentido geral, a quimiotaxia é o movimento dirigido que desenvolvem alguns seres vivos em resposta aos gradientes químicos presentes no seu ambiente. Uma bactéria é um organismo unicelular que usa a quimiotaxia como mecanismo de mobilização para encontrar os nutrientes de que precisa para sobreviver e para escapar de ambientes nocivos. Evoluída durante milhões de anos pela natureza, a quimiotaxia de bactérias é um processo altamente otimizado de busca e exploração em espaços desconhecidos. Graças aos avanços no campo da computação, as estratégias quimiotácticas das bactérias e sua excelente capacidade de busca podem ser modeladas, simuladas e emuladas para desenvolver métodos de otimização inspirados na natureza que sejam uma alternativa aos métodos já existentes. Neste trabalho, desenvolvem-se dois algoritmos baseados em estratégias quimiotácticas de bactérias: o BCBTOA (Bacterial Chemotaxis Based Topology Optimization Algorithm) e o BCMOA (Bacterial Chemotaxis Multiobjective Optimization Algorithm) os quais são um algoritmo de otimização topológica e um algoritmo de otimização multi-objetivo, respectivamente. O desempenho dos algoritmos é avaliado mediante a sua aplicação à solução de diversos problemas de prova e os resultados são comparados com os de outros algoritmos atualmente relevantes. O algoritmo de otimização multi-objetivo desenvolvido, também foi aplicado na solução de três problemas de otimização de projeto mecânico de eixos. Os resultados obtidos e os analise comparativos feitos, permitem concluir que os algoritmos desenvolvidos são altamente competitivos e demonstram o potencial do processo de quimiotaxia de bactérias como fonte de inspiração de algoritmos de otimização distribuída, contribuindo assim, a dar resposta à constante demanda por técnicas de otimização mais eficazes e robustas. / In general, chemotaxis is the biased movement developed by certain living organisms as a response to chemical gradients present in their environment. A bacterium is a unicellular organism that uses chemotaxis as a mechanism for mobilization that allows it to find nutrients needed to survive and to escape from harmful environments. Millions of years of natural evolution became bacterial chemotaxis a highly optimized process in searching and exploration of unknown spaces. Thanks to advances in the computing field, bacterial chemotactical strategies and its excellent ability in searching can be modeled, simulated and emulated developing bio-inspired optimization methods as alternatives to classical methods. Two algorithms based on bacterial chemotactical strategies were designed, developed and implemented in this work: i) the topology optimization algorithm, BCBTOA (Bacterial Chemotaxis Based Topology Optimization Algorithm) and ii) the multi-objective optimization algorithm, BCMOA (Bacterial Chemotaxis Multiobjective Optimization Algorithm). Algorithms performances were evaluated by their applications in the solution of benchmark problems and the results obtained were compared with other algorithms also relevant today. The BCMOA developed here was also applied in the solution of three mechanical design problems. The results obtained as well as the comparative analysis conducted lead to conclude that the algorithms developed were competitive. This also demonstrates the potential of bacterial chemotaxis as a process in which distributed optimization techniques can be inspired.

Orientador: Carlos Lenz Cesar / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pozzo_LilianadeYsasa_M.pdf: 4076293 bytes, checksum: 5197fda41d6fa440de56b82b104a4bcd (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Microorganismos unicelulares, como os demais seres vivos, necessitam interagir com o ambiente e procurar ativamente por alimentos. Seus orgãos sensoriais, entretanto, se limitam a sensores hidrodinâmicos e receptores bioquímicos de membrana. A quimiotaxia estuda a resposta de organismos unicelulares frente a gradientes de concentração de substâncias atratoras ou repulsoras. Essa resposta é parte essencial do processo de infecção por parasitas no direcionamento e reconhecimento das células a serem infectadas. Dessa forma, um estudo quantitativo da quimiotaxia de parasitas requer o monitoramento tanto dos movimentos do parasita quanto das intensidades, direção e sentido das forças que exerce na presença de gradientes de concentração das substâncias atratoras e repulsoras. Forças de microorganismos com dimensões da ordem de 10 µm são da ordem de pico-Newtons. A pinça óptica é a microferramenta ideal para esse tipo de estudo pelas seguintes razões: (1) tem sensibilidade para medir forças desde 20 femto-Newtons até 200 pico-Newtons, da mesma ordem de grandezas das forças geradas pelos parasitas; (2) é uma técnica remota, sem necessidade de contacto e (3) não destrutiva, pois os lasers no infravermelho não geram calor suficiente para causar danos térmicos. Nesse trabalho mostramos como se pode utilizar o deslocamento da posição de equilíbrio de uma microesfera como transdutor de forças vetoriais, determinando quantitativamente intensidade, direção e sentido das forças na microesfera. Um detector de quadrante da luz do próprio laser da pinça óptica fornece o deslocamento da mesma em duas dimensões. Dessa forma foi possível monitorar a força exercida pelo parasita em tempo real em diferentes gradientes de concentração de várias substâncias. Também desenvolvemos uma câmera de gradiente que garantiu um gradiente unidimensional estacionário na qual se pode aprisionar os parasitas e realizar a medida vetorial da força em função do tempo. Demonstramos a capacidade do nosso sistema de realização de medidas de quimiotaxia utilizando o protozoário Leishmania amazonensis, responsável pela doença leishmaniose, na forma promastigota, na presença de gradientes de glucose. Nossos resultados mostram que além das forças serem fortemente direcionadas na direção do gradiente, que a intensidade das mesmas diminui nas direções contrária ou perpendicular ao gradiente. Com esse trabalho mostramos a construção de um sistema de medidas quantitativa capaz de estudar quantitativamente a quimiotaxia de qualquer parasita frente a qualquer gradiente de concentração de diferentes substâncias / Abstract: Unicellular microorganisms, like others live beings, need to interact with environment to find nourishment. They have only hydrodynamics sensors and biochemical receptors on membrane to accomplish this task. The response of the microorganism to concentration gradients of attractive or repulsive chemical substances is called chemotaxis. The investigation of chemotaxis is essential to understand infection processes and how parasites recognizes and directs itself to the cells to be infected. This way a quantitative study of parasites chemotaxis requires the observation of not only its movements, but also the strength, direction and sense of forces exerted in the presence of concentration gradient of attractive or repellent chemical substances. Microorganism¿s forces with dimensions of around 10µm are the order of pico-Newton. Optical tweezers are a suitable tool for this kind of investigation, we can justify this affirmation by the following reasons: (1) it has high sensibility to measure forces from 20 femto-Newton until 200 pico-Newton. These forces are in same order of the forces exerted by the parasites. (2) This technique does not need contact, therefore it is a remote technique; and (3) this tool does not destroy the parasites, because lasers on infrared band do not generate enough heat to cause thermal damage on them. In this work we used the displacements of a microsphere trapped in an Optical Tweezers as the force transducer to measure the direction and the strength of the propulsion forces of flagellum of the microorganism under several gradient conditions. A quadrant detector was utilized to sense the displacement of optical tweeter¿s laser in two dimensions. So we monitor the force exerted by the parasites in real time in several concentrations gradients of different substances. We also developed a system enable to create concentration gradient. This system guaranteed a stationary one-dimensional gradient, which the parasites were arrested and the vectorial measurements of force in time function were realized. In this study, we used the protozoa Leishmania amazonensis in its promastigote form. It is responsible by the disease called leishmaniose and it represents a serious problem of public health. We demonstrated that our system is able to perform chemotaxis measurements in gradients of glucose. Our results suggest that the direction and strength of force can be used to identify the movement of the parasite. We also notice differences in strength forces for both direction x and y for different glucose in several concentrations. Using that system we can investigate quantitatively taxias of any parasites in any concentration gradient with different chemical substance, temperature or other variables / Mestrado / Física / Mestre em Física

Tempol (4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametil piperidina-1-oxil) e outros nitróxidos cíclicos reduzem a injúria tecidual em modelos animais de inflamação por mecanismos que não são completamente entendidos. A mieloperoxidase (MPO) tem um papel fundamental na produção de oxidantes por neutrófilos e, portanto, é um importante alvo para anti-inflamatórios. Ao amplificar o potencial oxidativo do H2O2, a MPO produz HOCl e radicais livres através de seus intermediários oxidantes MPO-I [MPO-porfirina&#8226;+-Fe(IV)=O] e MPO-II [MPO-porfirina-Fe(IV)=O]. Esses fatos nos levaram a sintetizar e avaliar a capacidade inibitória sobre a atividade clorinante da MPO in vitro e in vivo do tempol e de três derivados hidrofóbicos substituídos na posição 4 do anel piperidina [(4-azido, 4-benzenosulfonil e 4-(4-fenil-1H-1,2,3-triazol-1-il)]. In vitro, todos os nitróxidos inibiram a clorinação da taurina mediada pela MPO a pH 7,4 com valores similares de IC50 (1,5-1,8 µM). As constantes cinéticas das reações do tempol com MPO-I (k = 3,5 x 105 M-1 s-1) e MPO-II, cuja cinética indicou um comportamento de saturação (K= 2,0 x 10-5 M; k = 3,6 x 10-2 s-1), foram determinadas. Modelagens cinéticas indicaram que, em presença de taurina, MPO não produz HOCl livre. Tomados conjuntamente, os resultados indicaram que o tempol age principalmente como um inibidor reversível da MPO por levar ao acúmulo de MPO-II e de complexo [MPO-II-tempol] que não participam do ciclo clorinante. Para examinar se nitróxidos inibem a atividade da MPO in vivo selecionamos como modelo a inflamação aguda induzida pela carragenina na pata de ratos. A atenuação da inflamação na pata mostrou correlação com a lipofilicidade do nitróxido em tempos iniciais, mas as diferenças nos efeitos foram pequenas (menor que 2 vezes) quando comparadas com as diferenças de lipofilicidade (maior que 200 vezes). Nenhuma inibição da atividade da MPO foi evidente in vivo porque os níveis de atividade nas patas dos ratos correlacionaram com os níveis de MPO. Do mesmo modo, em animais não-tratados ou tratados com nitróxidos, todos os parâmetros empregados para monitorar a inflamação (edema, níveis de proteínas oxidadas e nitradas e exsudação plasmática) correlacionaram com os níveis de MPO. Os efeitos dos nitróxidos in vivo foram também comparados com aqueles da hidrazida do ácido 4-aminobenzóico (ABAH) e da colchicina. Tomados conjuntamente, os estudos in vivo indicaram que os nitróxidos atenuam a inflamação induzida pela carragenina principalmente por inibirem a migração celular. De acordo com essa conclusão, estudos in vivo, mostraram que tempol diminuiu a migração de neutrófilos humanos e de cultura (HL-60 diferenciadas em neutrófilos) ativados com PMA ou fMLP com IC50 25 &#181;M. Nesse caso, a polimerização da actina é inibida apenas quando as células são pré-incubadas com tempol por 30 min. Nesse intervalo de tempo, o tratamento com tempol promove a formação de O2&#8226;- via flavoenzimas de maneira dependente da concentração. Subsequente ativação dos neutrófilos de cultura com PMA resulta também em produção intracelular de O2&#8226;- e H2O2 que é inibida pelo pré-tratamento com tempol (IC50 = 38 µM). Esses estudos preliminares sugerem que o tempol interfere na migração celular de neutrófilos por atenuar a formação intracelular de ROS. A importância da atividade peroxidásica da superóxido dismutase (hSOD1) in vivo é certamente muito mais restrita do que a da MPO em processos inflamatórios no geral. Todavia, essa atividade peroxidásica da hSOD1 pode ter um papel na na patogenia da esclerose lateral amiotrófica (ELA). Por essa razão, os efeitos do tempol sobre as consequências da atividade peroxidásica da hSOD1 (oxidação, dimerização, desenovelamento e agregação da enzima) também foram examinadas. Foi demonstrado que o tempol não interfere no ciclo catalítico da hSOD1, porém, inibe a dimerização da enzima, protegendo-a de desenovelamento e agregação. O nitróxido foi consumido no processo reagindo com o radical triptofanila no peptídeo 31VWGSIK36 como comprovado por MS. No conjunto, nossos estudos contribuem para esclarecer os múltiplos mecanismos pelos quais nitróxidos podem inibir processos oxidativos e inflamatórios. / Tempol (4-hydroxy-2 ,2,6,6-tetramethyl piperidine-1-oxyl) and other cyclic nitroxides reduce tissue injury in animal models of inflammation by mechanisms that are not fully understood. Myeloperoxidase (MPO) plays a key role in the production of oxidants by neutrophils and therefore is an important target for anti-inflammatory drugs. By amplifying the oxidative potential of H2O2, MPO produces HOCl and free radicals through its oxidizing intermediates MPO-I [MPO-porphyrin&#8226;+-Fe (IV)=O] and MPO-II [MPO-porphyrin-Fe (IV)=O]. In this context, we synthesized tempol and three more hydrophobic derivatives substituted in position 4 of the piperidine ring [(4-azido-4 benzenesulfonyl and 4-(4-phenyl-1H-1,2,3-triazol-1-yl)] and evaluated their ability to inhibit the chlorinating activity of MPO in vitro and in vivo. In vitro, all the nitroxides inhibited the chlorination of taurine mediated by MPO at pH 7.4 with similar IC50 values (1.5 to 1.8 &#181;M). The kinetic constants of the reactions of tempol with MPO-I (k = 3.5 x 105 M-1 s-1) and MPO-II, whose kinetic indicated a saturation behavior (K = 2.0 x 10-5 M; k = 3.6 x 10-2 s-1), were determined. Kinetic modeling indicated that in the presence of taurine, MPO does not produce free HOCl. Taken together, the results indicated that tempol acts primarily as a reversible inhibitor of MPO leading to accumulation of MPO-II and of the complex [MPO-II-tempol], which do not participate within chlorinating cycle. To examine whether nitroxides inhibit the activity of MPO in vivo, the acute inflammation induced by carrageenan in the rat paw was selected as model. The attenuation of inflammation in paws was correlated with the lipophilicity of the nitroxide in early times, but the differences in effects were small (less than 2-fold) when compared to the differences in lipophilicity (higher than 200 times). No inhibition of MPO activity was evident because the levels of activity in rat paws correlated with the levels of MPO. Similarly, in animals not treated or treated with nitroxides, all parameters used to monitor inflammation (swelling, levels of oxidized and nitrated proteins and plasma exudation) correlated with the levels of MPO. The effects of nitroxides in vitro were also compared with those of 4-aminobenzoic acid hydrazide (ABAH) and colchicine. Taken together, the in vivo studies indicated that nitroxides attenuate carrageenan-induced inflammation mainly by inhibiting cell migration. According to this conclusion, in vitro studies showed that tempol decreased migration of human and culture neutrophils (HL-60 differentiation to neutrophils) activated with PMA or fMLP with IC50 = 25 &#181;M. In this case, actin polymerization is inhibited only when cells are preincubated with tempol for 30 min. During this time interval, treatment with tempol promotes the formation of O2&#8226;- via flavoenzymes in a concentration-dependent manner. Subsequent activation of culture neutrophils with PMA also results in intracellular production of O2&#8226;- and H2O2, which is inhibited by pretreatment with tempol (IC50 = 38 &#181;M). These preliminary studies suggest that tempol interfere in neutrophil chemotaxis by attenuating the formation of intracellular ROS. The relevance of the peroxidase activity of superoxide dismutase (hSOD1) in vitro is certainly much narrower than that of MPO. Nevertheless, this peroxidase activity may have a role in the pathogenesis of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Therefore, the effects of tempol on the consequences of the hSOD1 peroxidase activity (oxidation, dimerization, unfolding and aggregation of the enzyme) were also examined. Tempol inhibited the dimerization of hSOD1, protecting it from unfolding and aggregation, but not interfered in its catalytic cycle. The nitroxide was consumed in the process by reacting with the tryptophanyl radical of the segment 31VWGSIK36 as evidenced by MS. Overall, our studies contribute to clarify the multiple mechanisms by which nitroxides can inhibit oxidative and inflammatory processes.