Actividad física y su relación con el sistema inmune / Physical activity and its relationship with the immune system

Introducción: El ejercicio mejora muchos aspectos de la salud humana, incluso, regula el sistema inmune. Se ha comprobado que el ejercicio moderado y regular ejerce efectos antiinflamatorios. Al mejorar las funciones inmunitarias, reduce la incidencia de enfermedades no transmisibles y la susceptibilidad a infecciones virales. Objetivo: Describir los efectos de la actividad física sobre el sistema inmune innato y adaptativo. Método: Para este manuscrito se usó la base de datos PubMed y Google Académico. Se utilizaron los términos ejercicios físicos, inmunidad, macrófago, neutrófilos, linfocitos e inmunoglobulinas, según el descriptor de Ciencias de la Salud. Se incluyeron 53 artículos en la revisión. Conclusiones: El ejercicio agudo (intensidad moderada a vigorosa, menos de 150 min) se considera un inmunoestimulante porque mejora la actividad antimicrobicida de los macrófagos e incrementa la síntesis de citocinas antiinflamatorias. Además, favorece el tráfico de neutrófilos, células NK, células T citotóxicas y células B inmaduras(AU)

Introduction: Exercise improves many aspects of human health, including, regulating the immune system. Moderate training has been shown to exert anti-inflammatory effects. By improving immune functions, it reduces the incidence of non-communicable diseases and susceptibility to viral infections. Objective: To describe the effects of physical activity on the innate and adaptive immune system. Methods: The PubMed and Google Scholar databases were used. The terms physical exercise, immunity, macrophage, neutrophils, lymphocytes and immunoglobulins were used, according to the Health Sciences descriptor (DeCS). Eighty-six articles were included in the review. Conclusions: Acute exercise (moderate to vigorous intensity, less than 150 min) is considered an immunostimulant because it enhances the antimicrobicidal activity of macrophages and increases the synthesis of anti-inflammatory cytokines. In addition, it favors the movement of neutrophils, NK cells, cytotoxic T cells and immature B cells(AU)

Análise dos mecanismos pró-inflamatórios do ácido úrico solúvel: efeito sobre proteínas sensíveis à modulação redox e sobre a polarização de células THP-1 / Analysis of the pro-inflammatory mechanisms of soluble uric acid: effect on redox sensitive proteins and THP-1 cell polarization

Vários estudos epidemiológicos estabelecem correlação positiva entre os níveis de ácido úrico sérico e o aumento do risco para doenças cardiovasculares. Fatores dietéticos e socioeconômicos, além da presença de comorbidades estão diretamente associados aos níveis séricos de ácido úrico. Países desenvolvidos apresentam maior incidência e prevalência da gota e alguns grupos étnicos são particularmente susceptíveis à hiperuricemia. Cristais de ácido úrico são descritos por iniciar e perpetuar resposta inflamatória, e sinalizar um padrão de resposta molecular associado ao dano (DAMP), permitindo a diferenciação de macrófagos para perfis pró-inflamatórios. Por outro lado, os efeitos do ácido úrico em sua forma solúvel ainda carecem de estudos. Macrófagos derivados de precursores monocíticos apresentam diferenciação específica e respondem a um conjunto de fatores extrínsecos, resultando em perfis distintos, um fenômeno conhecido como polarização. Assim, os macrófagos podem ser classicamente ativados para uma resposta Th1 (T helper 1) e polarizados a um perfil pró- inflamatório (M1, resposta Th1) ou a um perfil alternativo e oposto, um perfil de resolução da inflamação (M2, resposta Th2, T helper 2). Nesse sentindo, buscamos analisar os efeitos do ácido úrico solúvel sobre vias de modulação da polarização fenotípica de macrófagos e modificação redox. Utilizamos a linhagem monocítica humana THP-1, a qual foi diferenciada em macrófagossímile por acetato miristato de forbol (PMA; 5 ng.mL-1) por 48 h, seguidas da incubação com ácido úrico em meio ausente de tióis e soro fetal bovino por 8h ou 24h (0-1000 µM). A expressão de fatores de transcrição e marcadores de polarização foi realizada através de citometria de fluxo, western-blotting e por microscopia de fluorescência com alto conteúdo de imagens (HCI). Em concentrações fisiológicas, verificamos que o ácido úrico solúvel regulou positivamente a frequência de células para receptor manose CD206, um marcador clássico de perfil alternativo/M2 e regulou negativamente a expressão óxido nítrico sintase induzível (iNOS), um marcador M1, sugerindo inicialmente uma modulação para o perfil de polarização M2. Além disso, as proteínas redoxsensíveis, heme oxigenase-1 (HO-1) e tiorredoxina (Trx) tiveram sua expressão reduzida e aumentada, respectivamente, pelo tratamento com ácido úrico. Os fatores de transcrição Nrf2 e STAT3 tiveram regulação negativa após a exposição ao ácido úrico solúvel. Os resultados apresentados nesta tese sugerem uma função do urato no priming de macrófagos através da alteração da polarização destas células

Several epidemiological studies have established a positive correlation between high serum uric acid levels and increased risk for cardiovascular diseases. Developed countries have a higher incidence and prevalence of gout and some ethnic groups are particularly susceptible to hyperuricemia. Although hyperuricemia is a prevalent condition, it has still controversy biological consequences. Uric acid crystals are described as capable of initiating and perpetuating inflammatory responses, by activating the damage-associated molecular response pattern (DAMP) cascade, allowing macrophage differentiation to inflammatory profiles. In spite of that, biological response to soluble uric acid are not completely understood. Monocyte-derived macrophages respond to a set of extrinsic factors that result in different profiles and can be polarized to a proinflammatory (M1) or anti-inflammatory (M2) profile. In this thesis, we analyzed the effects of soluble uric acid on redox-modulated pathways and the phenotypic polarization of macrophages. We used human monocytic THP-1 cell line, differentiated into macrophage by phorbol myristate acetate (PMA; 5 ng.mL-1) for 48 h. After differentiation, cells were incubated with soluble uric acid in medium without thiols and fetal bovine serum for 8 h and 24 h (0-1000 µM). The expression of transcription factors and polarization markers were assessed by flow cytometry, western-blotting and fluorescence microscopy with high content imaging (HCI). At physiological concentrations, soluble uric acid positively regulated the frequency of cells for mannose receptor CD206, a classic marker of the anti-inflammatory M2 profile and negatively regulated the inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression, a proinflammatory M1 marker, suggesting that the soluble uric acid changes the polarization profile to M2 profile. In addition, the redox-sensitive proteins heme oxygenase-1 (HO-1) and thioredoxin (Trx) had their expression decreased and increased, respectively, after exposure to urate. STAT3 and Nrf2 transcription factors were downregulated upon soluble uric acid exposure. The results presented in this thesis suggest a role of uric acid in macrophage priming through the alteration of cell polarization

Proteinosis alveolar pulmonar / Pulmonary alveolar proteinosis

Resumen La proteinosis alveolar pulmonar (PAP) es una enfermedad pulmonar difusa, infrecuente, secundaria a una alteración en la homeostasis del surfactante. Se presenta el caso de una mujer de 69 años que ingresó a sala de internación por disnea progresiva hasta clase funcional III, de tres meses de evolución, asociada a tos no productiva. Se constató insuficiencia respiratoria tipo I. Como hallazgos en tomografía de tórax se evidenció engrosamiento del intersticio pulmonar intra e interlobulillar, opacidades en vidrio esmerilado y áreas con tendencia a la consolidación bilateral. Se realizó biopsia pulmonar con diagnóstico histológico de PAP y se efectuó tratamiento con lavado pulmonar total, logrando mejoría clínica. Se destaca la necesidad de tener presente diagnósticos diferenciales de insuficiencia respiratoria e infiltrados pulmonares en el contexto de la pandemia por COVID-19, incluidas las entidades muy poco prevalentes como lo es la PAP.

Abstract Pulmonary alveolar proteinosis (PAP) is a rare, diffuse pulmonary disease due to abnormal surfactant homeostasis. We present the case of a 69-year-old woman who was admitted to the hospital for progressive dyspnea with marked limitation in activity, and non-productive cough, of three months of evolution. Type I respiratory failure was confirmed. Chest tomography findings were interlobular and intralobular septal thickening, ground glass opacities and bilateral consolidation. Histological diagnosis was made and whole-lung lavage was performed with clinical improvement. We highlight the need to keep in mind differential diagnoses of respiratory failure and pulmonary infiltrates during COVID-19 pandemic, even rare entities such as PAP.

Apamin-induced alterations in J774 1. 6 macrophage metabolism / [Alterações induzidas por apamina no metabolismo de macrófagos J774 1. 6]

Among the immune system cells, macrophages have an important role. Apamin, a bee venom constituent, is important in the defense of these insects. Thus, we aimed to evaluate the metabolism of J774 1.6 macrophage cell line when exposed to isolated and purified apamin, using cytotoxicity tests by MTT reduction and analysis by flow cytometry (apoptosis / necrosis, production of reactive oxygen species (ROS), membranous lipoperoxidation (LPO), electrical potential of the mitochondrial membrane (mMP) and DNA fragmentation). None of the tested concentrations (10 to 100µg/mL) were cytotoxic according to MTT reductions. Apoptosis rates decreased at concentrations of 2.5, 5.0, and 10.0µg/mL (P<0.05), while necrosis rates increased (P<0.05). However, rates of healthy cells at the highest tested concentration (10µg/mL) did not differ from control (P>0.05). Apamin did not alter ROS, LPO, or DNA fragmentation. Therefore, all analyzed concentrations (1.25 to 10µg/mL) decreased mMP. Such decrease in apoptosis might be due to a suppression of mitochondrial pro-apoptotic messengers, as this peptide causes no oxidative stress, lipid peroxidation, and DNA damage. Highly sensitive techniques are majorly important for proper interpretation of cellular toxicity mechanisms, combined with routine laboratory methods.(AU)

Das células do sistema imunológico, macrófagos desempenham um papel fundamental. Apamina, constituinte do veneno de abelhas, é importante na defesa destas. Objetivou-se avaliar o metabolismo da linhagem de macrófagos J774 1.6 expostos à apamina isolada e purificada, avaliando-se citotoxicidade por redução de MTT e análise por citometria de fluxo (apoptose / necrose, produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), lipoperoxidação membranosa (LPO), potencial elétrico da membrana mitocondrial (MMP) e fragmentação do DNA). Nenhuma concentração testada (10 a 100µg / mL) foi citotóxica. As taxas de apoptose diminuíram nas concentrações 2,5, 5,0 e 10,0µg / mL (P<0,05), enquanto as de necrose aumentaram (P<0,05). Entretanto, as taxas de células saudáveis na maior concentração testada (10µg / mL) não diferiram do controle (P>0,05). A apamina não alterou as ERO, a LPO nem a fragmentação do DNA. Portanto, todas as concentrações analisadas (1,25 a 10µg / mL) diminuíram a mMP. Tal diminuição na apoptose pode ser por uma supressão de mensageiros pró-apoptóticos mitocondriais, já que este peptídeo não causa estresse oxidativo, peroxidação lipídica nem dano ao DNA. Técnicas altamente sensíveis são importantes para adequada interpretação dos mecanismos de citotoxicidade.(AU)

Evaluation of cell damage and modulation of cytokines TNF-α, IL-6 and IL-10 in macrophages exposed to PpIX-mediated photodynamic therapy / Avaliação do dano celular e da modulação das citocinas TNF-α, IL-6 e IL-10 em macrófagos expostos à terapia fotodinâmica mediada pela PpIX

Abstract Little is known regarding whether photodynamic therapy (PDT)-induced cell death can substantially compromise macrophages (MΦ), which are important cells in PDT-induced immune responses. Here, parameters of PDT-mediated MΦ cytotoxicity and cytokine production in response to protoporphyrin IX (PpIX) were evaluated. Peritoneal MΦ from BALB/c mice were stimulated in vitro with PDT, light, PpIX, or lipopolysaccharide (LPS). After that, cell viability, lipid peroxidation, Nitric Oxide (NO), DNA damage, TNF-α, IL-6 and IL-10 were evaluated. Short PDT exposure reduced cell viability by 10-30%. There was a two-fold increase in NO and DNA degradation, despite the non-increase in lipoperoxidation. PDT increased TNF-α and IL-10, particularly in the presence of LPS, and decreased the production of IL-6 to 10-fold. PDT causes cellular stress, induces NO radicals and leads to DNA degradation, generating a cytotoxic microenvironment. Furthermore, PDT modulates pro- and anti-inflammatory cytokines in MΦ.

Resumo Pouco se sabe se a morte celular induzida pela terapia fotodinâmica (PDT) compromete os macrófagos (MΦ), envolvidos nas respostas imunes induzidas pela PDT. Neste estudo, foram avaliados parâmetros de citotoxicidade dos MΦ mediada pela PDT e a produção de citocinas, frente à protoporfirina IX (PpIX). MΦ peritoneais de camundongos BALB/c foram estimulados in vitro com PDT, luz, PpIX ou lipopolissacarídeo (LPS). Após isto, a viabilidade celular (VC), a lipoperoxidação, os níveis de óxido nítrico (NO), de DNA degradado, de TNF-α, IL-6 e IL-10 foram avaliados. A exposição curta à PDT reduziu a VC em 10-30%. Os níveis de NO e de DNA degradado duplicaram, sem aumento da lipoperoxidação. Houve aumento de TNF-α e IL-10, sendo maior na presença de LPS. Já a produção de IL-6 reduziu em dez vezes. A PDT induz estresse celular, gera radicais NO e causa dano ao DNA, tornando o microambiente citotóxico. Ainda, modula citocinas pró e anti-inflamatórias em MΦ.

Efecto Regulador de Tibolona sobre la Actividad Antiinflamatoria del Macrófago / Regulatory Effect of Tibolone on Antiinflamatory Activity of Macrophage

Resumen Los macrófagos son células fagocíticas que activan a la sintasa de óxido nítrico (SON) y la NADPH oxidasa con el objetivo de eliminar agentes que reconocen como extraños. Además, participan en el desarrollo y mantenimiento de la respuesta inflamatoria. Tibolona (Tb), a través de sus metabolitos, tiene actividad estrogénica, progestagénica y androgénica. Es utilizada como alternativa de la terapia hormonal de la menopausia, que además disminuye marcadores de inflamación. El objetivo de este estudio fue describir el efecto de Tb sobre la expresión de las interleucinas I, 6, 10 y TNF-α así como la actividad de la NADPH oxidasa del macrófago. Se utilizó la línea celular THP-1, se diferenció a macrófago, y se evaluó la actividad de NADPH oxidasa por el ensayo de NBT y la expresión de IL-1β, IL-6, TNF-α e IL-10 por RT-qPCR. Se encontró que Tb regula la actividad enzimática, así como la expresión de citocinas ante un estímulo proinflamatorio. Por lo que se concluye que Tb favorece la actividad antiinflamatoria del macrófago. Estos resultados contribuyen a la descripción de los mecanismos de acción de este fármaco. Además, se propone al macrófago como un blanco de regulación del proceso inflamatorio por acción de Tb. Se sugiere que se determine la expresión proteica de las citocinas por otras técnicas, tales como western blot, ELISA, o citometría de flujo; así como la actividad de SON.

Abstract Macrophages are phagocytic cells that activate NOS and NADPH oxidase to eliminate agents that recognize like strangers, also participate in development and maintain of inflammatory response. In other hand, tibolone (Tb) has three main metabolites, which have an estrogenic, prostagenic and androgenic activity. This drug is a hormonal therapy to treat symptoms of menopause, with ability to decrease inflammation markers. The aim of this study is to describe the effect of Tb on macrophage activity. This study was carried out on differentiated macrophage THP-1 cell line used. NADPH oxidase activity by NBT assay and expression of IL-1β, IL-6, TNF-α and IL-10 by RT-qPCR were measured. It has been observed that Tb regulates the enzymatic activity, as well as the cytokines expression in the cells that received a proinflammatory stimulus; these results contribute to description of mechanism of action of this drug. The results suggest that macrophage could be a target for antiinflammatory action of Tb. Its remain to investagate the protein expression of cytokines and activity of iNOS.

Increased leishmanicidal activity of alveolar macrophages from mature horses with mild equine asthma / Aumento da atividade leishmanicida de macrófagos alveolares de equinos adultos com asma equina leve

Alveolar macrophages (AMs) are an essential part of defense mechanisms within the lungs and their phagocytic activity is important for organ homeostasis. The phagocytic ability of AMs obtained from bronchoalveolar lavage from 17 mature mixed-breed pleasure horses (8 healthy and 9 diagnosed with mild equine asthma) was studied through assays with Leishmania (Viannia) braziliensis promastigotes, which enabled the calculation of a phagocytic index (PI) and a survival index (SI). Results indicate that phagocytic activity of AMs in asthma affected horses is similar to healthy horses, while leishmanicidal activity is significantly increased in horses with asthma.(AU)

Os macrófagos alveolares (MAs) são uma parte essencial dos mecanismos de defesa dentro dos pulmões e sua atividade fagocítica é importante para a homeostase desse órgão. A capacidade fagocitária dos MAs obtidos do lavado broncoalveolar de 17 equinos adultos, sem raça definida (oito saudáveis e nove com diagnóstico de asma equina leve), foi estudada por meio de ensaios com promastigotas de Leishmania (Viannia) braziliensis. Foi calculado o índice fagocítico e o índice de sobrevivência. Os resultados indicam que a atividade fagocítica de MAs em cavalos com asma é semelhante a cavalos saudáveis, enquanto a atividade leishmanicida está significativamente aumentada em cavalos com essa enfermidade.(AU)

Inmunopatología de la brucelosis osteoarticular / Immunopathology of osteoarticular brucelosis

La brucelosis es una de las enfermedades zoonóticas más importantes a nivel mundial capaz de producir enfermedad crónica en los seres humanos. La localización osteoarticular es la presentación más común de la enfermedad activa en el hombre. Sin embargo, algunos de los mecanismos moleculares implicados en la enfermedad osteoarticular han comenzado a dilucidarse recientemente. Brucella abortus induce daño óseo a través de diversos mecanismos en los cuales están implicados TNF-α y RANKL. En estos procesos participan células inflamatorias que incluyen monocitos/macrófagos, neutrófilos, linfocitos T del tipo Th17 y linfocitos B. Además, B. abortus puede afectar directamente las células osteoarticulares. La bacteria inhibe la deposición de la matriz ósea por los osteoblastos y modifica el fenotipo de estas células para producir metaloproteinasas de matriz (MMPs) y la secreción de citoquinas que contribuyen a la degradación del hueso. Por otro lado, la infección por B. abortus induce un aumento en la osteoclastogénesis, lo que aumenta la resorción de la matriz ósea orgánica y mineral y contribuye al daño óseo. Dado que la patología inducida por Brucella afecta el tejido articular, se estudió el efecto de la infección sobre los sinoviocitos. Estos estudios revelaron que, además de inducir la activación de estas células para secretar quemoquinas, citoquinas proinflamatorias y MMPs, la infección inhibe la muerte por apoptosis de los sinoviocitos. Brucella es una bacteria intracelular que se replica en el retículo endoplásmico de los macrófagos. El análisis de los sinoviocitos infectados con B. abortus indicó que las bacterias también se multiplican en el retículo endoplasmático, lo que sugiere que la bacteria podría usar este tipo celular para la multiplicación intracelular durante la localización osteoarticular de la enfermedad. Los hallazgos presentados en esta revisión intentan responder a preguntas sobre los mediadores inflamatorios implicados en el daño osteoarticular causado por Brucella. (AU)

Brucellosis is one of the most important zoonotic diseases that can produce chronic disease in humans worldwide. Osteoarticular involvement is the most common presentation of human active disease. The molecular mechanisms implicated in bone damage have started to be elucidated. B. abortus induces bone damage through diverse mechanisms in which TNF-α and RANKL are implicated. These processes are driven by inflammatory cells, including monocytes/macrophages, neutrophils, Th17 lymphocytes and B cells. Also, Brucella abortus (B. abortus) can directly affect osteoarticular cells. The bacterium inhibits bone matrix deposition by osteoblast and modifies the phenotype of these cells to produce matrix methalloproteinases (MMPs) and cytokine secretion that contribute to bone matrix degradation. B. abortus also affects osteoclast increasing mineral and organic bone matrix resorption and contributing to bone damage. Since the pathology induced by Brucella species involves joint tissue, experiments conducted in sinoviocytes revealed that besides inducing the activation of these cells to secrete chemokines, proinflammatory cytokines and MMPS, the infection also inhibits sinoviocyte apoptosis. Brucella is an intracellular bacterium that replicate in the endoplasmic reticulum of macrophages. The analysis of B. abortus infected sinoviocytes indicated that bacteria also replicate in their reticulum suggesting that the bacterium could use this cell type for intracellular replication during the osteoarticular localization of the disease. The findings presented in this review try to answer key questions about the inflammatory mediators involved in osteoarticular damage caused by Brucella. (AU)

Experimental poisoning by Brachiaria decumbens in rabbits / Intoxicação experimental por Brachiaria decumbens em coelhos

Brachiaria spp. are important sources of forage for ruminants in Brazil, due to the easy cultivation, good resistance to drought, good adaptation to different soils and low maintenance cost. However, the ingestion of this grass has been related to photosensitization outbreaks in cattle and sheep with significant economic losses. The hepatotoxic effects related to the ingestion of grass are the formation of crystals and foamy macrophages due to the accumulation of toxic metabolites. The use of cattle and sheep in experiments involving the plant presents several obstacles in the ethical, economic and animal management. The objective of this study was to evaluate the sensitivity of rabbits as an experimental model for B. decumbens poisoning. Two experiments were carried out. In Experiment 1 four rabbits received the fresh plant in daily doses of 10, 20, 40 and 80g/kg body weight for 120 days. In Experiment 2 three rabbits received the fresh plant in amounts of 500g daily with duration of 210 days. The animals of Experiment 1 showed no clinical signs and no macroscopic and microscopic changes characteristic of B. decumbens poisoning. In Experiment 2 the animals also showed no clinical signs or significant macroscopic alterations. Histological analysis showed isolated foamy macrophages or present in random groups of cells in the liver and mesenteric lymph nodes. Samples of liver and mesenteric lymph nodes of the rabbits of Experiment 2 were submitted to the lectin-histochemistry technique. The WGA, sWGA and RCA lectins showed reactivity in foamy macrophages in both organs. This is the first study of our knowledge that demonstrates histopathological lesions caused expetimentally by Brachiaria spp. in rabbits, demonstrating its potential as an animal model.(AU)

Brachiaria ssp. são importantes fontes de forragem para ruminantes no Brasil, devido ao fácil cultivo, boa resistência a seca, boa adaptação a diferentes solos e baixo custo de manutenção. Entretanto, a ingestão desta gramínea está relacionada a surtos de fotossensibilização, em bovinos e ovinos, principalmente, ocasionando prejuízos econômicos significativos. Os efeitos hepatotóxicos relacionados à ingestão da gramínea são a formação de cristais e macrófagos espumosos causados pelo acúmulo de metabólitos tóxicos. A utilização de bovinos e ovinos em experimentos envolvendo a planta apresenta vários empecilhos, tanto no âmbito ético, econômico e no manejo dos animais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a sensibilidade de coelhos como modelo experimental para intoxicação por B. decumbens. No presente estudo foram realizados dois experimentos. O Experimento 1 utilizou quatro coelhos que receberam a planta fresca em doses diárias de 10, 20, 40 e 80 g/Kg de peso vivo durante 120 dias. O Experimento 2 utilizou três coelhos recebendo a planta fresca em quantidades de 500g diárias por animal com duração de 210 dias. No Experimento 1, os animais não apresentaram sinais clínicos e nem alterações macroscópicas e microscópicas características de intoxicação por B. decumbens. No Experimento 2 os animais também não apresentaram sinais clínicos e alterações macroscópicas significativas. Na análise histológica observou-se presença de macrófagos espumosos isolados ou em grupos aleatórios de células no fígado e nos linfonodos mesentéricos. Amostras de fígado e linfonodos mesentéricos dos animais do Experimento 2 foram submetidos à técnica de lectino-histoquímica. As lectinas WGA, sWGA e RCA apresentaram reatividade em macrófagos espumosos nos dois órgãos. Este é o primeiro trabalho de nosso conhecimento que demonstra lesões histopatológicas por Brachiaria spp conduzido de forma experimental em coelhos, demonstrando seu potencial como modelo animal nesse campo de estudo.(AU)

Assessment of the oxidative metabolism of calves' bronchoalveolar cells: comparison between NBT and fluorimetric techniques / Mensuração do metabolismo oxidativo de células broncoalveolares de bezerros: comparação entre as técnicas de NBT e fluorimétrica

Evaluation of alveolar macrophage functions of cattle is an important tool in order to assess whether measures taken during the cattle husbandry can decrease the respiratory tract defense. The aim of this study was to determine whether dexamethasone used at therapeutic dose can affect the oxidative metabolism of alveolar macrophages of cattle. This was evaluated by two tests, the fluorometric and colorimetric. The similarity of the results was studied, using alveolar macrophages of six healthy cattle, obtained from bronchoalveolar lavage on a basal and an immunosuppressant moment after the application of dexamethasone. For the fluorometric test, alveolar macrophages were incubated with Staphylococcus aureus and 2'-7'dichlorohidroflurescein, and analyzed by flow cytometer. For the colorimetric test, alveolar macrophages were incubated with Phorbol 12- miristate-13 acetate and nitroblue tetrazolium, dissolved and analyzed in a spectrophotometer. It was noted that dexamethasone therapeutic dose (0.05 mg/kg) reduced the functions of alveolar macrophages from healthy bovine. This result was observed by both tests with the difference that the flow cytometry assay was more informative for identifying which specific cellular function has been compromised.(AU)

A avaliação das funções de macrófagos alveolares de bovinos é uma ferramenta importante no intuito de analisar se medidas adotadas durante a criação desses animais diminuem a defesa do trato respiratório, aumentando a susceptibilidade à pneumonia. O objetivo deste trabalho foi verificar se a dexametasona em dose terapêutica afeta o metabolismo oxidativo de macrófagos alveolares de bovinos por meio de duas provas, a fluorimétrica e a colorimétrica, avaliando a similaridade dos resultados. Para tanto, utilizaram-se macrófagos alveolares de seis bovinos sadios, obtidos por meio de lavados broncoalveolares em um momento basal e em um momento imunossupressor, após a aplicação da dexametasona. Na prova fluorimétrica, os macrófagos alveolares foram incubados com Staphylococcus aureus e o fluorófilo 2'-7' diclorohidrofluresceína e analisados por citometria de fluxo. Na prova colorimétrica, os macrófagos alveolares foram incubados com Phorbol 12- miristate-13 acetate e nitroazul de tetrazolium, dissolvidos e analisados em espectofotômetro. Observou-se que a dexametasona em dose terapêutica (0,05 mg/kg) reduziu as funções dos macrófagos alveolares de bovinos sadios, sendo este resultado obtido em ambas as provas, com a diferença de que o teste de citometria de fluxo foi mais esclarecedor por identificar qual função celular específica foi comprometida.(AU)

Estudo da contribuição da autofagia para a susceptibilidade por L. Amazonensis ou resistência por L. Major na infecção de macrófagos murinos da linhagem CBA / Study of the contribution of autophagy to susceptibility by L. Amazonensis or resistance by L. Major in the infection of murine macrophages of the CBA

INTRODUÇÃO: Macrófagos de camundongos CBA controlam a infecção por Leishmania major, no entanto, são permissivos à infecção por Leishmania amazonensis. Os estudos conduzidos, até o momento, sobre o papel desempenhado pela autofagia na infecção por Leishmania levaram a dados controversos. OBJETIVO: No presente trabalho, avaliamos se a resposta autofágica de macrófagos infectados pode ser responsável pela diferença no curso da infecção por essas duas espécies de Leishmania. MATERIAL e MÉTODOS e RESULTADOS: Inicialmente, demonstramos por qPCR e por análise de dados de microarranjos públicos que um número maior de genes relacionados à autofagia é modulado positivamente em células infectadas por L. amazonensis em comparação às infectadas L. major. Ingenuity Pathway Analysis (IPA) demonstrou modulação oposta dos genes relacionados à autofagia entre os macrófagos infectados com L. amazonensis daqueles infectados com L. major. Após 24 h de infecção, a relação LC3-II/Act é aumentada tanto em macrófagos infectados por L. amazonensis quanto nos infectados por L. major em comparação com controles não infectados, mas menos do que em células tratadas com cloroquina. Embora, os vacúolos parasitóforos induzidos por L. major tenham apresentado maior positividade para o marcador degradativo, DQBSA, o recrutamento de LC3 foi maior nos vacúolos parasitóforos induzidos por L. amazonensis. Interessantemente, tanto a indução farmacológica quanto a fisiológica da autofagia aumentaram a viabilidade intracelular de L. amazonensis e L. major, enquanto a inibição da autofagia não teve efeito sobre a viabilidade intracelular desses parasitas. Também demonstramos que a indução da autofagia reduziu a produção de NO por macrófagos infectados por L. amazonensis ou L. major, mas não alterou a atividade da arginase, A análise de componentes principais e agrupamento hierárquico de clusters discriminaram completamente os macrófagos infectados por L. major de células infectadas por L. amazonensis de acordo com a intensidade da infecção e características autofágicas dos vacúolos induzidos por essas duas cepas. CONCLUSÃO: Em conclusão, a infecção por L. amazonensis ou L. major, apesar de ativar similarmente o fluxo autofágico em macrófagos infectados e os parasitos terem sua viabilidade favorecida pela indução da autofagia, promove expressão diferenciada de genes relacionados à autofagia e interação distinta dos vacúolos parasitóforos com compartimentos autofágicos. Essas diferenças são capazes de separar completamente os macrófagos infectados por L. amazonensis daqueles por L. major

INTRODUCTION: CBA mouse macrophages (MΦ) control Leishmania major infection yet are permissive to Leishmania amazonensis. The role played by autophagy in Leishmania infection needs further investigation. OBJECTIVE: Thus, we assessed whether activation of autophagic pathway may account for differences in the response of infected MΦ to these two parasite strains. MATERIAL and METHODS and RESULTS: First, we demonstrated by qPCR and by analysis of publicly available microarray data that a greater number of autophagy-related genes (Atg) are positively modulated in cells infected by L. amazonensis compared to those infected by L. major. Ingenuity Pathway Analyses (IPA) demonstrated opposite modulation in genes in L. amazonensisand L. major-infected MΦ. After 24 h of infection, the autophagic flux measured by LC3-II/Act ratio was similarly increased in either L. amazonensis- or L. majorinfected MΦ compared to uninfected cells. Although L. major-induced parasitophorous vacuoles exhibited greater positivity for the degradative marker, DQ-BSA, LC3 recruitment was increased in L. amazonensis-induced parasitophorous vacuoles. Interestingly, autophagy induction enhanced intracellular L. amazonensis and L. major viability, although autophagy inhibition caused no effect on infection profile. We also demonstrated that autophagy induction reduced NO production by Leishmania-infected MΦ, yet did not alter arginase activity. Moreover, principal component analysis completely discriminated L. major-infected MΦ from L. amazonensis-infected cells regarding infection intensity and autophagic features of parasite-induced PV. CONCLUSION: In conclusion, infection by L. amazonensis or L. major, although similarly activates the autophagic flux in infected MΦ and the parasites have their viability favored by autophagy induction, these Leishmania species cause differentiated expression of Atg and distinct interaction of their parasitophorous vacuoles with autophagic vacuoles. These differences are capable to discriminate MΦ infected by L. amazonensis from those infected by L. major

Modelo macrófago humano-amastigote para la identificación de aislados quimio-resistentes de leishmania, prueba de concepto / A human macrophage-amastigote model for chemo-resistant isolates identification in Leishmania, a proof of concept

Este trabajo utilizó un modelo macrófago humano-amastigote como herramienta para recrear in vitro la infección causada por aislados de pacientes con fracaso terapéutico y valorar su utilidad en la identificación de aislados de Leishmania con fenotipo quimio-resistente. Objetivos: (1) Evaluar un modelo in vitro de macrófago humano-amastigote y (2) Determinar su utilidad en la identificación de aislados de Leishmania con fenotipo quimio-resistente. Métodos: Se evaluó un protocolo de purificación basado en la capacidad de los monocitos de adherirse al plástico. Monocitos purificados de sangre humana fueron infectados con promastigotes metacíclicos de especies de referencia y aislados de Leishmania de tres pacientes con falla terapéutica a antimoniales. Se determinó el porcentaje de infección inicial y el efecto leishmanicida de glucantime, anfotericina­B y pentamidina; se correlacionó la capacidad leishmanicida con los niveles de producción de óxido nítrico en cada condición estudiada. Resultados: Los resultados sugieren que el modelo macrófago humano-amastigote empleado recrea in vitro la infección causada por especies de referencia, o con aislados de pacientes con fracaso terapéutico. Adicionalmente sugieren que en monocitos infectados (1) con el aislado VE98MR no puede definirse una IC50 para glucantime ni para pentamidina y (2) con el aislado VE96ZC no puede definirse una IC50 para glucantime mas si para pentamidina. De igual forma, se evidencia una disminución efectiva del porcentaje de infección susceptible a anfotericina-B, para todos los aislados y cepas de referencia. El efecto leishmanicida no se correlaciona con aumentos significativos de la producción de óxido nítrico. Conclusiones: El modelo macrófago humano-amastigote empleado constituye una prueba de concepto que permitió identificar como aislados potencialmente quimio-resistentes a L. (L.) amazonensis (VE98MR) y L. (L.) mexicana (VE96ZC), mas no al aislado L. (L.) amazonensis (VE2000MM)(AU)

This work used a human-amastigote macrophage model as a tool to recreate in vitro infection caused by isolates from patient's with therapeutic failure and assess its usefulness in the identification of chemo-resistant Leishmania isolates. Objectives: (1) Evaluate in vitro a human-amastigote macrophage model and (2) determine its usefulness in the identification of Leishmania isolates with chemo-resistant phenotype. Methods: A purification protocol based on the ability of monocytes to adhere to plastic was evaluated. Monocytes purified from human blood were infected with metacyclic promastigotes of reference species and Leishmania isolates from three patients with antimonial therapeutic failure. The percentage of initial infection and the leishmanicidal effect of glucantime, amphotericin-B and pentamidine were determined; the leishmanicidal capacity was correlated with the levels of nitric oxide production in each condition studied. Results: Results suggest that the human-amastigote macrophage model recreates in vitro the infection caused by reference species, or isolates from patients with therapeutic failure. In addition, they suggest that (1) an effective IC50 for glucantime and pentamidine could not be defined in monocytes infected with the isolate VE98MR and (2) an effective IC50 for pentamidine but nor for glucantime could be defined in monocytes infected with the isolate VE96ZC. On the contrary, an effective decrease in the percentage of infection susceptible to amphotericin-B was observed for all isolates and reference strains. The leishmanicidal effect did not correlate with significant increases in nitric oxide production. Conclusion: The human-amastigote macrophage model used constitutes a proof of concept to identify as potentially chemo-resistant isolates L. (L.) amazonensis (VE98MR) and L. (L.) mexicana (VE96ZC), but not L (L.) amazonensis (VE2000MM)(AU)

Fungal infection control by garlic extracts (Allium sativum L) and modulation of peritoneal macrophages activity in murine model of sporotrichosis / Controle da infecção fúngica pelos extratos de alho (Allium sativum L) e modulação da atividade de macrófagos peritoneais em modelo murino de esporotricose

Abstract Garlic (Allium sativum L.) is grown all over the world as seasoning and medicinal vegetable since 3,000 BC. Allicin is the main component of garlic, being attributed to it the most of its biological activities, such as bactericidal, antifungal and antiviral actions. However, other compounds of garlic present antioxidant, hypocholesterolemic, vasodilator activities, protective action against different types of cancer, and immunomodulatory. Fungal infections are important causes of morbidity and mortality in people mainly in immunosuppressed ones. Sporothrix schenckii, the causing agent of Sporotrichosis (most common subcutaneous mycosis in Latin America), is dimorphic fungus, of saprophytic life in soil or plants, infecting people and animals mainly through skin injuries and bruises. The main of this work was to evaluate the influence of garlic consuming on immune modulation of healthy and infected Swiss mice in induced way by S. schenckii, since these animals functioning of peritoneal macrophages as well as the nitric oxide and cytokines' production (IL-1β, IL-10 and IL-12) and to evaluate the antifungal potential of garlic with S. schenckii through minimum inhibitory concentration test and colony-forming units. The results showed that garlic offers antifungal potential with S. schenckii. The oral taking of garlic extracts influences the releasing of cytokines by macrophages, regular consuming shows anti-inflammatory effect, and its acute use may take to an inflammatory response. Mice that consumed garlic responded more effectively to fight against the infection.

Resumo O alho (Allium sativum L.) é cultivado em todo o mundo como hortaliça condimentar e medicinal desde 3.000 a. C. A alicina é o principal componente do alho, sendo atribuída a ela a maior parte das suas atividades biológicas, dentre elas as ações bactericida, antifúngica e antiviral. Porém, outros compostos do alho apresentam atividade antioxidante, hipocolesterolemiante, vasodilatadora, ação protetora contra diversos tipos de câncer e imunomoduladora. As infecções por fungos são causas importantes de morbidade e mortalidade no homem principalmente em indivíduos imunossuprimidos. O Sporothrix schenckii, agente causal da esporotricose (micose subcutânea mais comum na América Latina), é fungo dimórfico, de vida saprofítica no solo ou em vegetais, infectando homens e os animais principalmente através de lesões e arranhões na pele. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do consumo de alho na imunomodulação de camundongos Swiss saudáveis e infectados de forma induzida por S. schenckii, a partir do estado funcional dos macrófagos peritoneais desses animais quanto à produção de óxido nítrico e das citocinas (IL-1β, IL-10 e IL-12) e avaliar o potencial antifúngico do alho frente ao S. schenckii por meio de teste de concentração inibitória mínima e unidades formadoras de colônia. Os resultados demonstraram que o alho apresenta potencial antifúngico frente S. schenckii. A administração oral de extratos de alho influencia a liberação de citocinas por macrófagos, o consumo regular apresenta efeito anti-inflamatório, e seu uso agudo pode gerar uma resposta inflamatória. Camundongos que consumiram alho responderam de forma mais efetiva no combate da infecção.

Chronic granulomatous inflammation in teleost fish Piaractus mesopotamicus: histopathology model study / Inflamación crónica granulomatosa en el pez teleósteo Piaractus mesopotamicus: modelo de estudio histopatológico

ABSTRACT Objective. This study evaluated the cell kinetic and formation of granuloma during chronic inflammation induced by Bacillus Calmette-Guérin (BCG) in the skeletal muscle of Piaractus mesopotamicus, as a histopathology model to study innate immunity. Materials and methods. Sixty fish were divided in two groups: BCG-inoculated and non-inoculated fish and the inflammatory response analyzed 3, 7, 14, 21 and 33 days post-inoculation (DPI) by histopathology after hematoxylin-eosin and Ziehl-Neelsen staining. Results. 3 DPI of BCG showed a diffuse inflammatory reaction mostly composed by mononuclear cells. The inflammation continued diffuse 7 DPI initiating the cellular organization surrounding the inoculum and have continued at 14 DPI with discrete presence of epithelioid-like type cells with acidophilic cytoplasm and floppy chromatin. Higher cellular organization (21 DPI) surrounding the granuloma with intense peripheral mononuclear inflammatory infiltrate and nevertheless, an increase in the number of fibroblasts and macrophage-like cells was observed. The inflammatory process became less diffuse 33 DPI with formation of small amount of granuloma surrounded by the same type of reaction found in bigger granuloma. Both the young and old granuloma presented typical characteristic around the inoculum composed by a layer of epithelioid-like type cells, besides macrophages, some lymphocytes and abundant fibroblasts. Conclusions. This study showed the feasibility in the use of pacus to study chronic granulomatous inflammatory response induced by BCG, characterized by changes in the kinetics of inflammatory cells in skeletal muscle classifying as immune-epithelioid type, similar to granulomatous inflammation caused by M. marinum in teleost fish.

RESUMEN Objetivo. Este estudio evaluó la cinética celular y la formación de granuloma durante la inflamación crónica inducida por el Bacilo Calmette-Guérin (BCG) en el músculo esquelético de Piaractus mesopotamicus, como modelo histopatológico para estudiar la inmunidad innata. Materiales y métodos. Sesenta peces fueron divididos en dos grupos: peces inoculados con BCG y no inoculados y la respuesta inflamatoria analizada en 3, 7, 14, 21 y 33 días post-inóculo (DPI) por medio del análisis histopatológico y tinciones de hematoxilina-eosina y Ziehl-Neelsen. Resultados. 3 DPI de BCG se observó reacción inflamatoria difusa principalmente formada por infiltrado celular mononuclear. Al 7° DPI la inflamación continuaba difusa con inicio de organización celular alrededor del inoculo, que se observó hasta el 14° DPI con discreta presencia de células de tipo epiteliodes con citoplasma acidófilo y cromatina laxa. Para el 21° DPI se observó alta organización celular alrededor del granuloma con intenso infiltrado mononuclear periférico e incremento en el número de fibroblastos y macrófagos. El proceso inflamatorio se tornó menos difuso a los 33 DPI con formación de pequeños granulomas contenidos dentro de uno más grande. Los granulomas formados más rápidamente así como los formados tardíamente, presentaron características típicas alrededor del inóculo compuesta por una camada de células tipo epitelioides, macrófagos, linfocitos y fibroblastos. Conclusiones. Este estudio mostró la viabilidad del uso del P. mesopotamicus para estudiar la respuesta inflamatoria crónica granulomatosa inducida con BCG, caracterizado por la evolución de la cinética de células inflamatorias en el músculo esquelético clasificándolo como de tipo inmune-epitelioide, similar a la inflamación granulomatosa causada por M. marinum en peces teleósteos.

Evaluation of cell damage and modulation of cytokines TNF-, IL-6 and IL-10 in macrophages exposed to PpIX-mediated photodynamic therapy

Abstract Little is known regarding whether photodynamic therapy (PDT)-induced cell death can substantially compromise macrophages (M), which are important cells in PDT-induced immune responses. Here, parameters of PDT-mediated M cytotoxicity and cytokine production in response to protoporphyrin IX (PpIX) were evaluated. Peritoneal M from BALB/c mice were stimulated in vitro with PDT, light, PpIX, or lipopolysaccharide (LPS). After that, cell viability, lipid peroxidation, Nitric Oxide (NO), DNA damage, TNF-, IL-6 and IL-10 were evaluated. Short PDT exposure reduced cell viability by 1030%. There was a two-fold increase in NO and DNA degradation, despite the non-increase in lipoperoxidation. PDT increased TNF- and IL-10, particularly in the presence of LPS, and decreased the production of IL-6 to 10-fold. PDT causes cellular stress, induces NO radicals and leads to DNA degradation, generating a cytotoxic microenvironment. Furthermore, PDT modulates pro- and anti-inflammatory cytokines in M.

Resumo Pouco se sabe se a morte celular induzida pela terapia fotodinâmica (PDT) compromete os macrófagos (M), envolvidos nas respostas imunes induzidas pela PDT. Neste estudo, foram avaliados parâmetros de citotoxicidade dos M mediada pela PDT e a produção de citocinas, frente à protoporfirina IX (PpIX). M peritoneais de camundongos BALB/c foram estimulados in vitro com PDT, luz, PpIX ou lipopolissacarídeo (LPS). Após isto, a viabilidade celular (VC), a lipoperoxidação, os níveis de óxido nítrico (NO), de DNA degradado, de TNF-, IL-6 e IL-10 foram avaliados. A exposição curta à PDT reduziu a VC em 10-30%. Os níveis de NO e de DNA degradado duplicaram, sem aumento da lipoperoxidação. Houve aumento de TNF- e IL-10, sendo maior na presença de LPS. Já a produção de IL-6 reduziu em dez vezes. A PDT induz estresse celular, gera radicais NO e causa dano ao DNA, tornando o microambiente citotóxico. Ainda, modula citocinas pró e anti-inflamatórias em M.

Efeitos do fragmento variável de cadeia única anti-LDL eletronegativa vetorizado em nanocápsulas na aterosclerose experimental / Effects of an anti-LDL(-) single chain fragment variable vectorized in nanocapsules in experimental atherosclerosis

As doenças cardiovasculares são a principal causa de mortalidade no mundo. A aterosclerose é a base fisiopatológica dessas doenças, sendo definida como um processo crônico-inflamatório multifatorial, resultando da interação de diferentes células como linfócitos, macrófagos, células endoteliais e células musculares lisas na parede arterial. A lipoproteína de baixa densidade eletronegativa [LDL(-)], uma subfração modificada da LDL nativa, desempenha um papel-chave na aterosclerose, uma vez que as modificações sofridas por esta partícula são capazes de induzir o acúmulo de ésteres de colesterol em macrófagos e a subsequente formação de células espumosas. O sistema imunológico é crucial no processo aterogênico e estratégias terapêuticas direcionadas à imunoregulação deste processo têm sido utilizadas como novas alternativas tanto na prevenção do desenvolvimento quanto da progressão desta doença. Dentre essas estratégias, destaca-se o uso de fragmentos de anticorpos como o scFv (do inglês, single chain fragment variable), que podem ainda estar conjugados a nanopartículas com o intuito de aumentar sua eficiência de ação no organismo. Diante do papel da LDL(-) na aterosclerose, este projeto objetivou avaliar os efeitos in vitro e in vivo de um sistema nanoestruturado contendo fragmentos scFv anti-LDL(-) derivatizados na superfície de nanocápsulas sobre macrófagos murinos e humanos primários e em camundongos knockout para o gene do receptor da LDL (Ldlr-/-) no desenvolvimento e na progressão dessa doença. Demonstrou-se que o tratamento de macrófagos com a formulação scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn diminuiu de forma significativa a captação de LDL(-), assim como a expressão de IL-1ß (mRNA e proteína) e MCP-1 (mRNA). Foi demonstrada a internalização da nanoformulação pelos macrófagos via diferentes mecanismos de endocitose, demonstrando seu potencial uso como carreador de fármacos. In vivo, a nanoformulação diminuiu de forma significativa a área da lesão aterosclerótica em camundongos Ldlr-/- submetidos à avaliação pela técnica de tomografia por emissão de pósitrons (do inglês, PET), utilizando o radiotraçador 18F-FDG (18F-desoxiglicose), associada à tomografia computadorizada (CT) com agente de contraste iodado, além da análise morfométrica das lesões no arco aórtico. O conjunto dos resultados obtidos evidenciou a ação ateroprotetora da formulação scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn, reforçando seu potencial como estratégia terapêutica na aterosclerose

Cardiovascular diseases are the leading cause of mortality worldwide. Atherosclerosis is the pathophysiological basis of these diseases, defined as a chronic inflammatory multifactorial process, resulting from the interaction of several cells such as lymphocytes macrophages, endothelial cells and smooth muscle cells within the arterial wall. The electronegative low-density lipoprotein [LDL(-)], a modified subfraction of native LDL, plays a key role in atherosclerosis, since its modifications are capable of inducing the accumulation of cholesteryl esters in macrophages and the subsequent foam cells formation. The immune system is crucial in atherogenic process and therapeutic strategies directed to the immunoregulation of this process have been used as a new alternative in the prevention of the development as well as the progression of this disease. Among these strategies, it is the use of antibody fragments such as scFv (single chain fragment variable), which may be also conjugated to nanoparticles in order to increase their efficiency in the body. Given the role of LDL(-) in atherosclerosis, the aim of this project was to evaluate the in vitro and in vivo effects of a nanostructured system containing scFv anti-LDL(-) fragments derivatized on the surface of nanocapsules on murine and human primary macrophages and in the development and progression of the disease in LDL receptor knockout mice (Ldlr-/-). It was demonstrated that the treatment of macrophages with scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn formulation significantly decreases the uptake of LDL(-) and the expression IL-1ß (mRNA and protein) and MCP-1 (mRNA). Moreover, the internalization of the nanoformulation by macrophages through different endocytosis mechanisms was shown, demonstrating its potential use as a nanocarrier. In vivo, the nanoformulation decreased the area of atherosclerotic lesions in Ldlr-/- mice evaluated by positron emission tomography with 18F-FDG associated with computed tomography with iodinated contrast agent (PET/CT), besides the lesion morphometric analysis at the aortic arch Thus, these data provide evidence of the atheroprotection action of the ateroprotection action of the scFv anti-LDL(-)-MCMN-Zn formulation, suggesting its promising use as a therapeutic strategy for atherosclerosis

Pectinas de plantas medicinais: características estruturais e atividades imunomoduladoras / Pectins of medicinal plants: structural characteristics and immunomodulatory activities

RESUMO As plantas medicinais apresentam várias propriedades terapêuticas, as quais estão relacionadas com a presença de compostos bioativos. Dentre os compostos, destacam-se as pectinas, que compreendem um grupo de polissacarídeos ácidos de relevante importância medicinal e nutracêutica. As pectinas são formadas por unidades de ácido galacturônico, unidas por ligação do tipo α-(1→4), sendo classificadas em homogalacturonanas e ramnogalacturonanas tipo I (RG-I) e tipo II (RG-II). Outros polissacarídeos constituídos por arabinose e/ou galactose têm sido isolados em associação com polissacarídeos pécticos, como as arabinogalactanas (AG) (tipo I e tipo II). As AG-II podem estar associadas a proteínas, denominadas de arabinogalactana-proteínas (AGPs). Inúmeros relatos demonstram que as pectinas, bem como as AG e AGPs, podem atuar como moduladores do sistema imunológico, sendo, por isso, consideradas modificadores da resposta biológica. A imunomodulação pode estar relacionada tanto com a atividade de macrófagos quanto com as vias do sistema complemento. Em geral, os polissacarídeos provocam um estímulo da atividade fagocitária; no aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e da secreção de citocinas pró-inflamatórias. Em relação ao sistema complemento, os polissacarídeos podem modular tanto a via clássica como a via alternativa. A presente revisão tem como objetivo principal descrever os aspectos estruturais de pectinas e suas atividades biológicas relacionadas à modulação do sistema imune. Utilizando literatura específica, estão descritas informações de 29 espécies de plantas medicinais, que apresentam como constituintes pectinas, arabinogalactanas e/ou AGPs, correlacionando suas propriedades terapêuticas com as atividades biológicas associadas ao sistema imune. Na maioria dos casos descritos na literatura, é difícil determinar como as características estruturais específicas podem estar envolvidas na modulação da atividade de macrófagos. Porém, em relação à modulação da atividade do sistema complemento fica sugerido que a presença de estruturas tipo AG-II contribuiria mais significativamente para esta atividade. Entretanto, os possíveis mecanismos de modulação de pectinas, AGs e AGPs sobre a atividade de macrófagos e/ou sobre o sistema complemento ainda não estão totalmente esclarecidos, mesmo assim, estes polímeros podem ser considerados potenciais candidatos para estudos que visam ao desenvolvimento de novos agentes terapêuticos com propriedades moduladoras benéficas para o sistema imunológico.

ABSTRACT Medicinal plants have many therapeutic properties that are related to the presence of biologically active compounds. Pectins, a group of acid polysaccharides that have relevant medicinal and nutraceutical properties, are an example of such biological compounds. Pectins contain a main chain with galacturonic acid units that are α-(1→4) linked; they can be classified into homogalacturonans and type I and type II rhamnogalacturonans (RG-I and RG-II). Other polysaccharides containing arabinose, galactose, or both have been isolated in association with pectin-type polysaccharides are known as arabinogalactans (AGs, type I and type II). Arabinogalactan-proteins (AGPs) comprise AG-II associated with proteins. Several studies have reported that pectins, as well as AG and AGPs, can act as modulators of the immune system and can therefore be considered biological response modifiers. The immunomodulation is related to the activity of macrophages as on the complement system pathways. In general, polysaccharides cause stimulation of phagocytic activity, increase production of reactive oxygen species and secretion of pro-inflammatory cytokines. Polysaccharides can modulate the classical and alternative complement pathways. The aim of this review has to describe the structural aspects of pectins and their biological activities related to the modulation of the immune system. Using literature, we reported data of 29 medicinal plant species, which present as constituents pectins, arabinogalactan and/or AGPs, correlating their therapeutic properties with biological activities associated to the immune system. In most cases described in the literature, it is difficult to determine how the specific structural characteristics can be involved in modulation of macrophage activity. However, with respect to the modulation of the activity of the complement system is proposed that the presence of AG-II-type structures would contribute most significantly to this activity. The possible mechanisms of modulation of pectins, AGs and AGPs on macrophage activity and/or the complement system are not yet fully clear, even if, these polymers can be considered potential candidates for studies aimed at the development of new therapeutic agents with modulatory properties beneficial to the immune system.

Ultraestructura del compartimiento clase II en macrófagos humanos en rosetas macrófago-linfocitarias autólogas / Ultrastructure of the class II compartment in human macrophages in autologous macrophage-lymphocyte rosettes

Introducción: El procesamiento y presentación de antígenos está involucrado en el fenómeno de múltiples sinapsis inmunológicas de la Roseta Macrófago-Linfocitaria humana (RML) entre macrófagos derivados de monocitos y linfocitos T CD4+ de cultivos autólogos leucocitarios totales extraídos de la sangre; aquí los antígenos autólogos de los neutrófilos apoptóticos son presentados por la vía endocítica o vía Clase II. El Compartimiento Clase II (CCMII) ha sido caracterizado en células B y células dendríticas en modelos murinos. Objetivo: estudiar la evolución ultraestructural de la organización espacial CCMII en macrófagos en el fenómeno de RML humana. Métodos: Se utilizaron muestras de sangre humana sana, anticoagulada con heparina (n=10) donadas por Banco de Sangre, UNC, en anonimato. Cultivos leucocitarios autólogos en medio TC199 (SIGMA, St. Louis, MO). Se tomaron muestras de cultivo celular a: 1, 2, 3, 20, 48 y 96 horas. Se aplicó la técnica de RML. Las citopreparaciones se sometieron a técnicas de procesamiento para su estudio ultraestructural con el MET: Zeiss LEO-906E. Resultados: Observamos cuerpos multivesiculares, multilaminares y tubulares en la organización espacial del CCMII a lo largo del tiempo de cultivo. Estructuras tubulares aparecieron a las 48 horas de cultivo. Se concluye que organización espacial del CCMII toma diversos aspectos en coincidencia con la ocurrencia de transformación macrofágica en cultivo y su rol como célula presentadora de antígenos (CPA) en RMLs. Dado el origen autólogo de los antígenos presentados postulamos que el perfil de los macrófagos en RMLs podría corresponder al alternativo o M2

Introduction: Processing and presentation of antigens is involved in the phenomenon of multiple immunological synapses of human Macrophage-Lymphocyte Rosette (MLR) between monocyte-derived macrophages and CD4 + T cells of total leukocyte cultures autologous extracted from blood; here autologous apoptotic neutrophil antigens are presented by the endocytic pathway or via Class II. Class II Compartment (MIIC) has been characterized by B cells and dendritic cells in murine models. Objective: To study the ultrastructural evolution in the spatial organization MIIC in macrophages in the phenomenon of human MLR. Methods: healthy human blood samples were used, anticoagulated with heparin (n = 10) donated by Blood Bank, UNC, anonymous. Autologous leukocyte cultures in TC199 medium (SIGMA, St. Louis, MO). Cell culture samples were taken at 1, 2, 3, 20, 48 and 96 h. MLR technique was applied. The citopreparations underwent processing techniques for ultrastructural study with MET: Zeiss LEO-906E. Results: We observed multivesicular, multilamellar, and tubular bodies in the spatial organization of MIIC throughout the culture time. Tubular structures appeared at 48 h of culture. We conclude that spatial organization of MIIC takes various aspects coinciding with the occurrence of macrophage transformation in culture and its role as antigen presenting cell (APC) in MLRs. Given the autologous antigens presented we postulate that the profile of macrophages in MLRs could correspond to alternative or M2 (AU) .

Ativação da heme oxigenase-1 e via da necroptose como mecanismos imunopatogênicos na infecção de macrófagos por leishmania infantum / heme oxygenase-1 activation and via the necroptose as immunopathogenics mechanisms for the infection of macrophages by Leishmania infantum

A Leishmaniose visceral (LV) apresenta ampla distribuição geográfica e é fatal caso não seja tratada. As manifestações hematológicas são constantes na LV e em casos não tratados os pacientes evoluem à óbito por sangramento maciço ou anemia grave. Neste cenário, mecanismos ligados à morte celular, hemólise, metabolismo do heme e atividade da enzima heme oxigenase podem estar envolvidos na imunopatogênese da LV. A heme oxigenase (HO) tem importantes propriedades regulatórias e está envolvida em processos fisiológicos e patofisiológicos como citoproteção e inflamação. Nesse projeto testamos a hipótese de que a ativação da enzima heme oxigenase-1 (HO-1) favorece a infecção por Leishmania infantum chagasi, principal agente etiológico da LV humana no Brasil e de que mecanismos de morte celular inflamatória induzida por heme estão associados com a resistência ao parasita. Nossas observações nesse trabalho indicam que a enzima HO-1 é induzida em macrófagos durante a infecção por L. chagasi e que a indução farmacológica da HO-1, pela CoPP aumenta a carga parasitária de macrófagos infectados por L. chagasi e reduz a produção de mediadores próinflamatórios. Além disso, a HO-1 favorece um ambiente anti-inflamatório onde prevalece a presença de IL-10...

Visceral leishmaniasis (VL) is a widespread disease and is fatal if left untreated. Hematological manifestations are common in VL and untreated patients evolve to death from massive bleeding and severe anemia. In this scenario, mechanisms related to cell death pathways, hemolysis, heme metabolism and enzymatic activity of heme oxygenase may be involved in the immunopathogenesis of the disease. Heme oxygenase (HO) has important regulatory properties and is involved in patho-physiological processes such as cytoprotection and inflammation. This project tested the hypothesis that heme oxygenase- 1 (HO-1) activation favors Leishmania infantum chagasi infection, the main etiologic agent of human VL in Brazil, we also tested whether heme induced inflammatory cell death pathways are involved in resistance to Leishmania infection. Our observations indicate that HO-1 is induced in macrophages infected with L. infantum chagasi and pharmacological induction for HO-1 by CoPP increases parasite load of infected macrophages and reduces production on inflammatory mediators. In addition, HO-1 contributes to the anti inflammatory pathway that favors L. chagasi replication through a higher IL-10/TNF-α...

Estudo do efeito da autofagia sobre a endocitose e a adesão celular em macrófago murino in vitro / Study of autophagy the effect on endocytosis and cell adhesion in a murine macrophage in vitro

INTRODUÇÃO: A influência da autofagia em processos celulares que participam da homeostase celular, como a endocitose e a adesão celular, até o momento, foi pouco estudada. A endocitose consiste na internalização de material extracelular,quando as vesículas endocíticas são menores que 500nm é chamada de endocitose em microescala e quando as vesículas formadas são maiores que essa medida trata-se de endocitose em macroescala. Foi demonstrado que a conexão da via endocítica com a via autofágica é fundamental para a degradação de material citosólico e, subsequente, produção de energia e disponibilização de substrato para o metabolismo celular. Estudos controversos da literatura mostraram que a autofagia pode favorecer ou não interferir com a endocitose em macroescala. Além disso, alguns trabalhos demonstraram que o processo autofágico foi capaz de reduzir a reciclagem de integrinas para a membrana plasmática por alterar a endocitose em microescala envolvida na internalização desse tipo de proteína, reduzindo a capacidade de adesão e, consequentemente, a migração celular. Assim, em conjunto, esses achados evidenciam que a autofagia pode interagir e interferir com eventos celulares dependentes da participação da membrana plasmática como a endocitose e a adesão celular.OBJETIVO: No presente estudo, hipotetizamos que a prévia indução de autofagia em macrófagos é capaz de reduzir a endocitose em micro e macroescala, além de reduzir a capacidade de adesão celular. Desta forma, o objetivo desse estudo foi determinar o efeito da indução de autofagia, in vitro, sobre a endocitose e a adesão de macrófagos murino. MATERIAL E MÉTODOS: Macrófagos foram induzidos à autofagia por privação de nutrientes (starvation) ou pelo tratamento com um indutor farmacológico, a rapamicina, seguida da exposição a macromoléculas ou grandes partículas de diferentes naturezas. Além disso, após indução de autofagia, macrófagos em suspensão foram incubados em superfícies como o vidro ou uma matriz de colágeno e fibronectina para avaliação da capacidade de adesão.Os percentuais de endocitose em microescala, em macroescala e de adesão foram estimados. RESULTADOS: Mostramos que a indução de autofagia promoveu redução da capacidade fagocítica em cerca de 60% no percentual de macrófagos que internalizam grandes partículas, como levedo, sendo um mecanismo precoce e reversível. Ao passo que a indução de autofagia por privação de aminoácidos ou farmacológica não interferiu na endocitose em microescala. A indução de autofagia não alterou a endocitose de transferrina (endocitose mediada por receptores) e endocitose de BSA (endocitose de fase fluida). Em contraste, a indução de autofagia promoveu redução em aproximadamente 70% da quantidade de macrófagos que aderem a matriz de colágeno e fibronectina. Uma possível explicação para a redução da endocitose em macroescala pode estar relacionada à autofagia diminuir a disponibilidade de grandes extensões de membrana necessárias à internalização de partículas ma iores que 500nm. Alternativamente, a indução de autofagia pode estar levando a célula a uma indisponibilidade de receptores na membrana plasmática que justificaria a redução da capacidade fagocítica e de adesão do 11 macrófago murino. CONCLUSÕES: A indução de autofagia diminui a capacidade fagocítica e a capacidade de adesão do macrófago murino.

INTRODUCTION: The influence of autophagy on cellular processes that participate in cellular homeostasis, such as endocytosis and cell adhesion has been poorly evaluated. Endocytosis consists in the internalization of extracellular material and includes microscale endocytosis, when endocytic vesicles are smaller than 500nm, and macroscale endocytosis, when the formed vesicles are larger than this measure. It has been shown that the connection between the endocytic and the autophagic pathways is essential for degradation of cytosolic material and, subsequently, power generation and provision of substrate for cellular metabolism. Controversial studies showed that autophagy can improve or do not interfere with macroscale endocytosis. Furthermore, some studies demonstrated that the autophagic process reduced integrin recycling to the plasma membrane through the modulation of microscale endocytosis involved in the internalization of this protein, reducing cell adhesion and migration. Taken together, these findings show that autophagy can interact and interfere with cellular events that depend on plasma membrane participation, such as endocytosis and cell adhesion. OBJECTIVES: In the present study, we hypothesized that prior autophagy induction in macrophage reduces micro and macroscale endocytosis, as well as cell adhesion. Thus, the aim of this study was to determine the effect of autophagy induction, in vitro, on endocytosis and adhesion of murine macrophages. MATERIAL AND METHODS: Autophagy by nutrient deprivation (starvation) or by treatment with an inducer drug, rapamycin, was induced in macrophages, followed by exposure to macromolecules or large particles of different natures. Furthermore, after autophagic induction, macrophages were plated on different surfaces like glass or collagen-fibronectin matrix to evaluate cell adhesiveness. After that, the percentage of endocytosis in micro and macroscale and adhesion were determined...