Pythiosis is a disease caused by the oomycete Pythium insidiosum that affects
horses, cattle, sheep, cats and humans, and occurs in tropical, subtropical and
temperate regions. In horses the lesions are characterized by ulcerative eosinophilic
granulomas. Most drugs are ineffective against this pathogen and immunotherapy
has shown promise in the regression of the disease, even without the complete
elucidation of the immune mechanisms involved. The purinergic system via adenine
nucleotides (ATP and ADP) and its derivated nucleoside (adenosine), plays an
important role in modulating the immune and inflammatory responses. Once released
by cells, nucleotides interact with specific receptors and their extracellular
concentrations are controlled by a group of ecto-enzymes, among which are ENTPDase
(ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase) and ADA (adenosine
deaminase). Taking into account the importance of immunotherapy in the treatment
of pythiosis and a possible involvement of purinergic signaling in the immune
response, the activities of E-NTPDase and E-ADA were evaluated in lymphocytes of
rabbits with experimental pythiosis. For disease induction, zoospores were
inoculated, subcutaneously, in the lateral region of the torax of each rabbit. These
animals were evaluated weekly and the nodular area (cm2) developed was
determined after 28 days of inoculation. Animals with experimental pythiosis,
confirmed by enzyme immunoassay and the development of characteristic lesions,
were treated with immunotherapy, whereas the ratio between the enzymatic activity
in lymphopcytes and the consequent triggered immune response was investigated.
Animals that did not develop lesions and those from the control group showed the
same pattern of ectoenzymatic activity. E-NTPDase activity in lymphocytes of rabbits
with experimental pythiosis was significantly higher (p<0,001) in relation to ATP
hydrolysis (about 100%) and may be related to decreased (p<0,05) serum ATP
(54,04%), when compared to the control group. After immunotherapeutic treatment,
the activity of E-NTPDase showed similar values to those observed on the day of
inoculation. Moreover, rabbits with experimental pythiosis showed a significant
decrease (p<0,01) in the activity of E-ADA (82,36%), and this would lead to a
significant increase in the extracellular concentration of adenosine (2,51 times), in
relation to the control group (p<0,01). After immunotherapy, this group of animals
showed a significant increase in the activity of E-ADA (78,62%) (p<0,01). Through
this study, it can be observed that an increased activity of E-ADA, during pythiosis,
leads to extracellular regulation of ATP and adenosine concentration. As a result, low
levels of extracellular ATP could activate P2Y receptors, while high levels of
extracellular adenosine may activate A2A and/or A2B receptors, triggering a TH2
response, responsible for the tissue damage generated by infection. After
immunotherapy, it can be observed an inversion in the behaviour of the enzymatic
activities, stimulating a TH1 response in the host. The switch from a TH2 response,
responsible for the injuries that occur on pythiosis, to a TH1 response, is the most
accepted hypothesis to explain the healing properties of immunotherapy. Thus, it is
suggested the involvement of purinergic system in the pattern of immune response
that occurs during pythiosis and after immunotherapy. / A pitiose é uma doença causada pelo oomiceto Pythium insidiosum que
acomete equinos, bovinos, ovinos, felinos e seres humanos, e ocorre em regiões
tropicais, subtropicais e temperadas. Em equinos as lesões são caracterizadas por
granulomas eosinofílicos ulcerados. A maioria das drogas antifúngicas é ineficaz
contra este patógeno e a imunoterapia tem se mostrado promissora na regressão da
doença, mesmo sem a elucidação completa dos mecanismos imunes envolvidos. O
sistema purinérgico, através dos nucleotídeos de adenina (ATP e ADP) e seu
derivado nucleosídeo (adenosina), desempenha um importante papel na modulação
da resposta imune e inflamatória. Uma vez liberados pelas células, os nucleotídeos
interagem com receptores específicos e suas concentrações extracelulares são
controladas por um grupo de ecto-enzimas, entre as quais estão a E-NTPDase
(Ecto-Nucleosídeo Trifosfato Difosfoidrolase) e ADA (adenosina desaminase).
Levando-se em conta a importância da imunoterapia no tratamento da pitiose e uma
possível participação da sinalização purinérgica na resposta imune, foram avaliadas
as atividades das ecto-enzimas NTPDase e ADA em linfócitos de coelhos com
pitiose experimental. Para a indução da doença, zoósporos foram inoculados por via
subcutânea, na região lateral do tórax, de cada coelho. Os coelhos inoculados foram
avaliados semanalmente e a área nodular (cm2) desenvolvida foi determinada após
28 dias da inoculação. Os animais com pitiose experimental, confirmada por teste
imunoenzimático e pelo desenvolvimento de lesão característica, foram tratados com
imunoterápico, sendo que a relação entre as atividades enzimáticas nos linfócitos e
o tipo de resposta imune foi investigada. Os animais que não desenvolveram lesão e
os animais do grupo controle mostraram o mesmo padrão de atividade das ectoenzimas.
A atividade da E-NTPDase nos linfócitos dos coelhos com pitiose
experimental mostrou-se significativamente maior (p<0,001) em relação à hidrólise de ATP (em cerca de 100%), podendo estar relacionada à diminuição (p<0,05) da
concentração sérica de ATP (54,04%), quando comparado ao grupo controle. Após
o tratamento com o imunoterápico, a atividade da E-NTPDase apresentou valores
semelhantes aqueles observados no dia da inoculação. Por outro lado, os coelhos
com pitiose experimental apresentaram uma diminuição significativa (p<0,01) na
atividade da E-ADA (82,36%), o que levaria a um importante aumento na
concentração extracelular de adenosina (2,51 vezes) em relação ao grupo controle
(p<0,01). Após a imunoterapia, este grupo de animais apresentou um aumento
significativo na atividade da E-ADA (78,62%) (p<0,01). Através deste estudo, podese
observar que a atividade aumentada da E-NTPDase e a atividade diminuída da
E-ADA, durante a pitiose, levam à regulação da concentração do ATP e da
adenosina no meio extracelular. Em conseqüência, baixos níveis extracelulares de
ATP poderiam ativar receptores P2Y, enquanto, altos níveis de adenosina poderiam
ativar receptores A2A e/ou A2B desencadeando uma resposta TH2, responsável pelos
danos teciduais gerados na infecção. Com a imunoterapia, pode-se observar uma
inversão no comportamento das atividades enzimáticas, estimulando uma resposta
TH1 no hospedeiro. A mudança de uma resposta TH2, responsável pelas lesões que
ocorrem na pitiose, para um padrão de resposta TH1, é hipótese mais aceita para
explicar as propriedades curativas da imunoterapia. Dessa forma, sugere-se a
participação do sistema purinérgico no padrão de resposta imune que ocorre durante
a pitiose e após a imunoterapia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3834 |
| Date | 19 December 2012 |
| Creators | Bach, Barbara Charlotte |
| Contributors | Santurio, Janio Morais, Moreira, Cleci Menezes, Ferreiro, Laerte, Alves, Sydney Hartz, Loreto, érico Silva de |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, UFSM, BR, Farmacologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 201000000000, 400, 300, 300, 500, 300, 500, 300, 06a1b29c-fde0-4a69-8097-2a9d6a9d9649, 255f11f8-4d9d-4b29-a4ab-d92828d792cd, 42b89fc7-1153-4da6-b5b3-8f2f688fad00, 454f3472-85a4-40cf-bd9c-da50e61ce233, 5ff44d9f-aee5-44d5-87d9-558de6885127, 8b1740fa-a40a-4c58-a3a1-b035310ea29b |
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