The dual effect of acetate on microglial TNF-α production

Abstract Introduction: Short-Chain Fatty Acids (SCFA) are products of intestinal microbial metabolism that can reach the brain and alter microglia in health and disease contexts. However, data are conflicting on the effect of acetate, the most abundant SCFA in the blood, in these cells. Objective: The authors aimed to investigate acetate as a modulator of the inflammatory response in microglia stimulated with LPS. Method: The authors used an immortalized cell line, C8-B4, and primary cells for in vitro treatments with acetate and LPS. Cell viability was analyzed by MTT, cytokine by RT-PCR, ELISA, and flow cytometry. The authors also performed in vivo and in silico analyses to study the role of acetate and the TNF-α contribution to the development of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE). Results: Acetate co-administered with LPS was able to exacerbate the production of pro-inflammatory cytokines at gene and protein levels in cell lines and primary culture of microglia. However, the same effects were not observed when acetate was administered alone or as pretreatment, prior to the LPS stimulus. Additionally, pharmacological inhibition of histone deacetylase concomitantly with acetate and LPS led to decreased TNF-α production. In silico analysis showed a crucial role of the TNF-α pathway in EAE development. Moreover, acetate administration in vivo during the initial phase of EAE led to a better disease outcome and reduced TNF-α production. Conclusion: Treatment with acetate was able to promote the production of TNF-α in a concomitant LPS stimulus of microglia. However, the immune modulation of microglia by acetate pretreatment may be a component in the generation of future therapies for neurodegenerative diseases. HIGHLIGHTS Acetate was able to exacerbate the production of TNF-α in microglia. Acetate administered as pre-treatment to LPS acts as an anti-inflammatory. Histone deacetylase decreased TNF-α production in Acetate- and LPS-treated cells. Depending on the time of administration, Acetate modulates microglia's activation. Acetate may threaten neurodegenerative and neuropsychiatric diseases.

Through DNA sensors and hidden mitochondrial effects of SARS-CoV-2

The COVID-19 pandemic brought attention to studies about viral infections and their impact on the cell machinery. SARS-CoV-2, for example, invades the host cells by ACE2 interaction and possibly hijacks the mitochondria. To better understand the disease and to propose novel treatments, crucial aspects of SARS-CoV-2 enrolment with host mitochondria must be studied. The replicative process of the virus leads to consequences in mitochondrial function, and cell metabolism. The hijacking of mitochondria, on the other hand, can drive the extrusion of mitochondrial DNA (mtDNA) to the cytosol. Extracellular mtDNA evoke robust proinflammatory responses once detected, that may act in different pathways, eliciting important immune responses. However, few receptors are validated and are able to detect and respond to mtDNA. In this review, we propose that the mtDNA and its detection might be important in the immune process generated by SARS-CoV-2 and that this mechanism might be important in the lung pathogenesis seen in clinical symptoms. Therefore, investigating the mtDNA receptors and their signaling pathways might provide important clues for therapeutic interventions.(AU)

Obesidade: uma abordagem inflamatória e microbiana / Obesity: an inflammatory and microbial approach

A obesidade está intimamente ligada ao estado inflamatório, sendo considerada uma patologia metabólica complexa. Dietas hipercalóricas alteram a composição da microbiota intestinal, sendo a mudança da proporção de bactérias dos filos Bacteroidetes e Firmicutes uma das consequências mais conhecidas. Essa mudança determina a produção de metabólitos específicos do sistema imune, induzindo estado inflamatório responsável pelo agravamento de uma série de doenças. A dieta hipercalórica representa um fator de risco para a obesidade e para o diabetes mellitus, doenças interligadas pelo conceito de lipotoxicidade, e o estado inflamatório também contribui para o aparecimento e para a progressão de doenças cardiovasculares. Com esse artigo, objetivamos estudar a obesidade pela perspectiva imunológica e microbiológica, abordando as consequências de dietas hipercalóricas sobre o estado inflamatório e a sobre a microbiota. Ademais, associar a mudança no microbioma a doenças prevalentes como o diabetes mellitus e as doenças cardiovasculares, apontando abordagens terapêuticas potenciais.

Obesity is closely linked to an inflammatory state, being considered a complex metabolic pathology. Hypercaloric diets alter the composition of intestinal microbiota, and the change in the proportion of bacteria from the Bacteroidetes and Firmicutes phyla is one of the most known consequences. This change causes the production of specific immune system metabolites, inducing an inflammatory state which is responsible for aggravating some diseases. The hypercaloric diet represents a risk factor for obesity and diabetes mellitus, diseases linked by the concept of lipotoxicity, and the inflammatory state also contributes to the onset and to the progression of cardiovascular diseases. In this article, we aim to study obesity from the immunological and microbiological perspective, addressing the consequences of hypercaloric diets on the inflammatory state and microbiota. In addition, to analyze the role of microbiome change in prevalent diseases like diabetes mellitus and cardiovascular diseases, pointing out potential therapeutic approaches.

Clinical characteristics and frequency of TLR4 polymorphisms in Brazilian patients with ankylosing spondylitis / Características clínicas e frequência de polimorfismos em TLR4 em pacientes brasileiros com espondilite anquilosante

ABSTRACT Objectives: Innate immunity is involved in the physiopathology of ankylosing spondylitis (AS), with the participation of Gram-negative bacteria, modulation of human leukocyte antigen (HLA) B27 and the involvement of pattern recognition receptors, such as Toll-like receptors (TLRs). The aim of this study was to investigate the clinical characteristics and frequency of TLR4 polymorphisms (Asp299Gly and Thr 399Ile) in a cohort of Brazilian patients with AS. Methods: A cross-sectional study was carried out involving 200 patients with a diagnosis of AS and a healthy control group of 200 individuals. Disease activity, severity and functional capacity were measured. The study of TLR4 polymorphisms was performed using the restriction fragment length polymorphism method. HLA-B27 was analyzed by conventional polymerase chain reaction. The IBM SPSS Statistics 20 program was used for the statistical analysis, with p-values less than 0.05 considered significant. Results: Mean age and disease duration were 43.1 ± 12.7 and 16.6 ± 9.2 years, respectively. The sample was predominantly male (71%) and non-Caucasian (52%). A total of 66% of the group of patients were positive for HLA-B27. The sample of patients was characterized by moderate functional impairment and a high degree of disease activity. No significant association was found between the two TLR4 polymorphisms and susceptibility to AS. Conclusions: TLR4 polymorphisms 399 and 299 were not more frequent in patients with AS in comparison to the health controls and none of the clinical variables were associated with these polymorphisms.

RESUMO Objetivos: A imunidade inata está envolvida na fisiopatologia da espondilite anquilosante (EA), com a participação de bactérias gram-negativas, modulação do antígeno leucocitário humano (HLA) B27 e o envolvimento de receptores de reconhecimento de padrões, como os receptores Toll-like (TLR). O objetivo deste estudo foi investigar as características clínicas e a frequência de polimorfismos em TLR4 (Asp299Gly e Thr399Ile) em uma coorte de pacientes brasileiros com EA. Métodos: Fez-se um estudo transversal que envolveu 200 pacientes com diagnóstico de EA e um grupo controle saudável de 200 indivíduos. Mediram-se a atividade da doença, a gravidade e a capacidade funcional. O estudo dos polimorfismos em TLR4 foi feito com o método de polimorfismo de fragmentos de restrição. O HLA-B27 foi analisado por reação em cadeia da polimerase convencional. Usou-se o programa SPSS Statistics 20 da IBM para a análise estatística e foram considerados significativos valores de p inferiores a 0,05. Resultados: A média de idade e a duração da doença foram de 43,1 ± 12,7 e 16,6 ± 9,2 anos, respectivamente. A amostra foi predominantemente do sexo masculino (71%) e de não brancos (52%). Do grupo de pacientes 66% eram HLA-B27 positivos. A amostra de pacientes foi caracterizada por uma alteração funcional moderada e um elevado grau de atividade da doença. Não foi encontrada associação estatisticamente significativa entre os polimorfismos em TLR4 e a susceptibilidade à EA. Conclusões: Os polimorfismos em TLR4 399 e 299 não foram mais frequentes em pacientes com EA em comparação com controles saudáveis e nenhuma das variáveis clínicas esteve associada a esses polimorfismos.

Resistance Training in Spontaneously Hypertensive Rats with Severe Hypertension / Treinamento de Força em Ratos Espontaneamente Hipertensos com Hipertensão Arterial Grave

Abstract Background: Resistance training (RT) has been recommended as a non-pharmacological treatment for moderate hypertension. In spite of the important role of exercise intensity on training prescription, there is still no data regarding the effects of RT intensity on severe hypertension (SH). Objective: This study examined the effects of two RT protocols (vertical ladder climbing), performed at different overloads of maximal weight carried (MWC), on blood pressure (BP) and muscle strength of spontaneously hypertensive rats (SHR) with SH. Methods: Fifteen male SHR ENT#091;206 ± 10 mmHg of systolic BP (SBP)ENT#093; and five Wistar Kyoto rats (WKY; 119 ± 10 mmHg of SBP) were divided into 4 groups: sedentary (SED-WKY) and SHR (SED-SHR); RT1-SHR training relative to body weight (~40% of MWC); and RT2-SHR training relative to MWC test (~70% of MWC). Systolic BP and heart rate (HR) were measured weekly using the tail-cuff method. The progression of muscle strength was determined once every fifteen days. The RT consisted of 3 weekly sessions on non-consecutive days for 12-weeks. Results: Both RT protocols prevented the increase in SBP (delta - 5 and -7 mmHg, respectively; p > 0.05), whereas SBP of the SED-SHR group increased by 19 mmHg (p < 0.05). There was a decrease in HR only for the RT1 group (p < 0.05). There was a higher increase in strength in the RT2 (140%; p < 0.05) group as compared with RT1 (11%; p > 0.05). Conclusions: Our data indicated that both RT protocols were effective in preventing chronic elevation of SBP in SH. Additionally, a higher RT overload induced a greater increase in muscle strength.

Resumo Fundamentos: O treinamento de força (TF) tem sido recomendado como tratamento não farmacológico para hipertensão arterial moderada. Apesar do papel importante que a intensidade do exercício desempenha sobre a prescrição do treinamento, ainda não há nenhum dado avaliando os efeitos da intensidade do TF sobre a hipertensão arterial grave (HAG). Objetivo: Este estudo analisou os efeitos de dois protocolos do TF(subida em escada vertical), realizados com diferentes sobrecargas do peso máximo carregado (PMC), sobre a pressão arterial (PA) e a força muscular de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) com HAG. Métodos: Quinze SHR machos (206 ± 10 mmHg de PA sistólica (PAS)) e cinco ratos Wistar Kyoto (WKY; 119 ± 10 mmHg de PAS) foram divididos em 4grupos:sedentários: (SED-WKY) e SHR (SED-SHR); treinados: TF1-SHR conforme o peso corporal (~40% do PMC); e TF2-SHR conforme o teste de PMC (~70% do PMC). Foram coletadas medidas de PAS e a frequência cardíaca (FC) semanalmente usando o método de pressão arterial caudal. A progressão da força muscular foi determinada a cada 15 dias. O TF consistiu de 3 sessões semanais em dias não consecutivos durante 12 semanas. Resultados: Os dois protocolos de TF preveniram o aumento da PAS(respectivamente, delta - 5 e -7 mmHg; p > 0, 05), enquanto que a PAS do grupo SED-SHR aumentou em 19 mmHg (p < 0, 05). Houve queda na FC apenas para o grupo TF1 (p < 0, 05). Foi observado um aumento mas significativo de força no grupo do protocolo TF2 (140%; p < 0, 05) em comparação com o TF1 (11%; p>0, 05). Conclusões: Nossos dados indicam que ambos os protocolos de TF foram efetivos na prevenção da elevação crônica da PAS na HAG. Além disso, sobrecargas maiores de TF induziram a um maior aumento de força muscular.

Role of adipose tissue-derived stem cells in the progression of renal disease / Papel das células-tronco derivadas do tecido adiposo na progressão da doença renal

Objective: To analyze the role of adipose tissue-derived stem cells in reducing the progression of renal fibrosis. Methods: adipose tissue-derived stem cells were isolated from C57Bl/6 mice and characterized by cytometry and differentiation. Renal fibrosis was established after unilateral clamping of the renal pedicle for 1 hour. Four hours after reperfusion, 2.105 adipose tissue-derived stem cells were administered intraperitoneally and the animals were followed for 24 hours during 6 weeks. In another experimental group, 2.105 adipose tissue-derived stem cells were administered only after 6 weeks of reperfusion, and they were euthanized and studied 4 weeks later. Twenty-four hours after reperfusion, the animals treated with adipose tissue-derived stem cells displayed reduced renal and tubular dysfunction and an increase of the regenerative process. Renal expression of IL-6 and TNF mRNA were decreased in the animals treated with adipose tissue-derived stem cells, while the levels of IL-4, IL-10, and HO-1 were increased, despite the fact that adipose tissue-derived stem cells were not observed in the kidneys via SRY analysis. Results: In 6 weeks, the kidneys of non-treated animals decreased in size, and the kidneys of the animals treated with adipose tissue-derived stem cells remained at normal size and display less deposition of type 1 collagen and FSP-1. The renal protection observed in animals treated with adipose tissue-derived stem cells was followed by a drop in serum levels of TNF-alpha, KC, RANTES, and IL-1a. Treatment with adipose tissue-derived stem cells after 6 weeks, when the animals already displayed established fibrosis, demonstrated an improvement in functional parameters and less fibrosis analyzed by Picrosirius stain, as well as a reduction of the expression of type 1 collagen and vimentin mRNA.

Objetivo: Analisar o papel das células-tronco derivadas do tecido adiposo na redução da progressão da fibrose renal. Métodos: células-tronco derivadas do tecido adiposo foram isoladas de camundongos C57Bl/6 e caracterizadas por citometria e diferenciação. Fibrose renal foi instaurada após clampeamento unilateral do pedículo renal por 1 hora. Após 4 horas de reperfusão, 2.105 células-tronco derivadas do tecido adiposo foram administradas por via intraperitoneal, e os animais foram acompanhados por 24 horas e 6 semanas. Em outro grupo de experimentos, 2.105 células-tronco derivadas do tecido adiposo foram administradas somente após 6 semanas de reperfusão, e os animais foram sacrificados e estudados 4 semanas mais tarde. Após 24 horas da reperfusão, animais tratados com células-tronco derivadas do tecido adiposo apresentaram reduzida disfunção renal e tubular, além de aumento do processo regenerativo. Expressão renal de RNAm de IL-6 e TNF foi diminuída nos animais tratados com células-tronco derivadas do tecido adiposo, enquanto IL-4, IL-10 e HO-1 foram aumentadas, apesar de células-tronco derivadas do tecido adiposo não serem observadas nos rins por meio da análise SRY. Resultados: Em 6 semanas, os rins dos animais não tratados diminuíram; no entanto, os rins dos animais tratados com células-tronco derivadas do tecido adiposo permaneceram com o tamanho normal e apresentaram menor deposição de colágeno tipo 1 e FSP-1. Proteção renal observada em animais tratados com células-tronco derivadas do tecido adiposo foi seguida por redução nos níveis séricos de TNF-alfa, KC, RANTES e IL-1a. O tratamento com células-tronco derivadas do tecido adiposo após 6 semanas, quando os animais já apresentavam fibrose instalada, demonstrou melhora em parâmetros funcionais e menos fibrose, analisada pela coloração de Picrosirius, e redução da expressão de RNAm de colágeno tipo I e vimentina.

Immunosuppressive and remodelling properties of mesenchymal stem cells in a model of chronic kidney disease / Papel imunossupressor e remodelador das células-tronco mesenquimais em um modelo experimental de doença renal crônica

Objective: To investigate the role of mesenchymal stem cells in fibrogenesis using a model of chronic renal insufficiency. Methods: Mesenchymal stem cells were obtained from tibias and femurs of Wistar-EPM rats. After three to five passages, the cells were submitted to phenotypic analyses and differentiation. Wistar rats were submitted to the 5/6 nephrectomy model, and 2.105 mesenchymal stem cells were administered intravenously to each rat every two weeks until the eighth week. Results: Sex-determining region Y was observed in female rats treated with stem cells. Serum and urine analyses showed improvement of functional parameters in mesenchymal stem cells treated animals, such as creatinine, serum urea, and proteinuria. Moreover, hemocrit analysis showed improvement of anemia in mesenchymal stem cells treated animals. Masson?s Trichromium and Picrosirius Red staining demonstrated reduced levels of fibrosis in mesenchymal stem cells treated in animals. These results were corroborated by reduced vimentin, collagen I, TGFbeta, FSP-1, MCP-1 and Smad3 mRNA expression. Renal IL-6 and TNFalfa mRNA expression levels were significantly decreased after mesenchymal stem cells treatment, while IL-4 and IL-10 expression were increased. Serum expression of IL-1alfa, IL-1beta, IL-6, IFN-gama, TNF-alfa, and IL-10 was decreased in mesenchymal cell-treated animals. Conclusions: Altogether, these results suggest that mesenchymal stem cells therapy can indeed modulate the inflammatory response that follows the initial phase of a chronic renal lesion. The immunosuppresive and remodeling properties of the mesenchymal stem cells may be involved in the improved fibrotic outcome.

Objetivo: Investigar o papel das células-tronco mesenquimais na fibrogênese utilizando um modelo de insuficiência renal crônica. Métodos: As células-tronco mesenquimais foram obtidas de tíbias e fêmures de ratos Wistar-EPM. Após três a cinco passagens, as células foram submetidas a análises fenotípicas e diferenciação. Ratas Wistar foram submetidas ao modelo de nefrectomia, 5/6 e 2.105 células-tronco mesenquimais foram administradas por via intravenosa a cada duas semanas, até a oitava semana. Resultados: A expressão do gene SRY (sex-determining region Y) foi observada em ratas tratadas com células-tronco oriundas dos machos. Soro e análises de urina mostraram melhora dos parâmetros funcionais nos animais tratados, como redução dos níveis de creatinina, ureia sérica e proteinúria. Além disso, o hematócrito mostrou melhora da anemia nos animais tratados com células-tronco mesenquimais. Tricrômico de Masson e Picrosirius Red demonstraram níveis reduzidos de fibrose nos animais tratados com células-tronco mesenquimais. Esses resultados se correlacionam com a expressão reduzida do RNAm de vimentina, colágeno I, TGF?, FSP-1, MCP-1 e Smad3. Níveis do RNAm de IL-6 e TNFa diminuíram significativamente após o tratamento com células-tronco mesenquimais, enquanto a IL-4 e IL-10 se apresentaram maiores após tratamento. A expressão sérica de IL-1alfa, IL-1beta, IL-6, IFN-gama, TNF-alfa e IL-10 se apresentaram diminuídas nos animais tratados. Conclusões: Em conjunto, esses resultados sugerem que a terapia com células-tronco mesenquimais pode, efetivamente, modular a resposta inflamatória que se segue à fase inicial de uma lesão renal crônica. Os papéis imunossupressores e remodeladores das células-tronco mesenquimais podem estar envolvidos na melhoria do resultado de fibrose.

Estudo das vias de co-estimulaçäo envolvidas na proliferaçäo linfocitária por células endoteliais humanas, na presença de fitohemaglutinina / Study the costimulatory pathways involved in the activation of CD4+T cells human in the presence of phytohemmagglutin

A ativação de linfócitos T envolve a ligação do receptor dos linfócitos T (TCR) ao complexo CMH/peptídeo antigênico, denominado de primeiro sinal, e a interação de moléculas de superfície presente nas células endoteliais e seus ligantes linfocitários, o segundo sinal, Ou simplesmente co-sinal. Ausência do sinal induz As células endoteliaís são capazes de capturar, processar e apresentar antígenos aos linfócitos T, com capacidade de co-estimulação superior aos fibroblastos, células musculares lisas e epiteliais. Classicamente, as células endotelais ativam células T de memória e induzem anergia em células T naives. Estudamos as vias de co-estimuiação envolvidas na proliferação linfocitária induzida por células endoteliais humanas. Linfócitos T CD4+ e CD8+ de adultos e linfócitos T CD4+ e T CD4+/CD45RA+ de cordão umbilical foram utilizados como células respondedoras na cultura mista (CMEL). Células endoteliais imortalizadas, ECV-304, e as derivadas da veia do cordão umbilical, HUVEC, foram usadas COMO células estimuladoras. Linfócitos T CD4+ naives foram obtidos por seleção positiva com anticorpos anti-CD45RA e posterior depleção com anti-CD45RO. A pureza desta subPopulação foi de 98 por cento. PHA na concentração de 5OnglmL foi acrescentada na CMEL. A Proliferação foi medida por incorporação de timidina triciada. Anticorpos monoclonais foram utilizados contra as moléculas de co-estimulação presentes nas células endoteliais e linfocitárias. Foi calculada a porcentagem de inibição da Proliferação linfocitária dê cada anticorpo em comparação ao seu controle isotípico. Células endoteliais induziram Proliferação das células respondedoras somente na presença de PHA. Nas CMEL com ECV-304 e linfócitos T CD4+ de adulto, obtivemos as porcentagens de inibição com os seguintes anticorpos: anti-CD2 (clone T11; 98.2+12.4), anti-CD58 (clone BRlC5; 57.6+-11), anti-CD59 (MEM43; 50+11), anti-CD11a (AFOL-1; 70.7+15), anti-CDl8 (7E4; 58.9+16.6), anti-CD54 (BBIG-1L; 68.8+15.6), anti-CD102 (BT-1; 30.9-+11.9) and anti-CDl54 (24-31; 26.7-+11.9). Não obtivemos inibição nesta proliferação, com os AcMo dirigidos contra: CD27, CD3O, CD7O, CD28, CDl37, CDlO6, CD29, CDlO6, CD49d e com a proteína de fusão CTLA4-ig. Nas CMEL com HUVEC e linfócitos T CD4+ de sangue de cordão, obtivemos as seguintes porcentagens de inibição: anti-CD2 (clone T11, 64.8+16.1), anti-CD58 (clone TS2/9; 63.6ñ13.6), anti-CD59 (MEM43; 36ñ10.9), anti-Cd11a (AFOL-1; 33.4ñ12, anti-CD18 (7E4; 25ñ11.4...(au)