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...

O papel do heme na infecção de neutrófilos humanos por Leishmania chagasi / The role of heme in human neutrophils infection by Leishmania chagasi

A Leishmaniose é uma doença que atinge milhões de pessoas em todo o mundo, sendo endêmica em muitas áreas. A doença pode apresentar diferentes manifestações clínicas, tais como a Leishmaniose Visceral (LV), que é a forma mais grave e letal, caso não seja tratada. As manifestações hematológicas são comumente associadas à LV, onde os mecanismos relacionados à hemólise e a presença do heme livre, podem interferir no comportamento de neutrófilos. Já foi descrito que o heme livre é uma molécula pró-inflamatória, com a capacidade de induzir migração e ativação dos neutrófilos. No entanto, o efeito do heme sobre neutrófilos humanos durante a infecção por Leishmania chagasi, ainda não foi explorado. A nossa hipótese é que o heme induz ativação de neutrófilos humanos favorecendo o processo inflamatório na infecção por L. chagasi. Nossos resultados mostraram que o heme induz a ativação e apoptose em neutrófilos humanos infectados com L. chagasi, seguido pela sobrevivência do parasita. Moléculas presentes na composição do heme, como a protoporfirina IX (PPIX) e o Fe+2, não alteram o status de ativação dos neutrófilos, mas mantêm o aumento do crescimento parasitário como observado em presença do heme. Além disso, o heme e o Fe+2 aumentam a produção do TGF-β e a atividade da SOD. A inibição farmacológica da enzima SOD com dietilditiocarbamato (DETC) reduz a taxa de proliferação da L. chagasi em neutrófilos infectados. Em conjunto, esses dados indicam que o heme e o Fe+2 podem contribuir como fonte nutricional e controlar o ambiente inflamatório, com a indução de TGF-β e SOD, permitindo a sobrevivência da L. chagasi em neutrófilos humanos. Esse estudo poderá abrir novas perspectivas para o entendimento dos mecanismos imunopatogênicos envolvendo neutrófilos e suas implicações no processo inflamatório da LV.

The Leishmaniasis is a disease that affects millions of people worldwide, being endemic in many areas. The disease may present different clinical manifestations, such as Visceral Leishmaniasis (VL), which is the most severe form and fatal if left untreated. The hematologic manifestations are commonly associated with VL, where the mechanisms related to hemolysis and the presence of free heme may modify the behavior of neutrophils. It has been reported that the free heme is a pro-inflammatory molecule with the ability to induce migration and activation of neutrophils. However, the effect of the heme on human neutrophils during infection by Leishmania chagasi yet hasn't been explored. Our hypothesis is that the heme induces activation of human neutrophils favoring the inflammatory process on the infection by L. chagasi. The results showed that the heme induces activation and apoptosis in human neutrophils infected with L. chagasi, followed by parasite survival. Molecules present in the composition of heme, as protoporfirin IX (PPIX) and Fe+2, do not alter the activation status of neutrophils, but maintain the increased parasite growth as viewed in the presence of heme. Furthermore, the heme and Fe+2 increase the production of TGF-β and SOD activity. The pharmacological inhibition of SOD with diethyldithiocarbamate (DETC) reduces the rate of L. chagasi proliferation in infected neutrophils. Together, these data indicate that the heme and Fe+2 may contribute as a nutritional source and control the inflammatory environment with the induction of TGF-β and SOD, allowing the survival of the L. chagasi in human neutrophils. This study may open new perspectives for the understanding of the immunopathogenic mechanisms involving neutrophils and its implications in the inflammatory process of the VL.

¿La hemozoína, presente y futuro? / ¿Hemozoin present and future

La malaria es una enfermedad causada por parásitos del género Plasmodium estos parásitos tienen un ciclo intraeritocítico en el hospedador vertevrado. En el glóbulo rojo, el parásito ingiere la hemoglobina, obteniendo aminácidos y formando hemozoína. La hemozoína es un un material microcristalino oscuro, de color marrón amarillento, insoluble en agua, no tóxico, producido en la vacuola parasitófora del Plasmodium; este compuesto producido por el Plasmodium carece de la toxicidad que tiene el grupo hemo para el parásito. Asimismo se ha evidenciado que la hemozoína es una sustancia inmuno moduladora que tiene diversos efectos, como mediar la activación y migración de neutrófilos, incrementar la producción de óxido nítrico, inducir la activación de mataloproteínas 9, inducir la secreción de diferentes mediadores proinflamatorios, alterar las funciones de los monocitos y macrófagos humanos, tales como el estallido oxidativo, eliminación de bacterias, presentación de antígenos y la habilidad de diferenciarse a células dendríticas funcionales; por lo que la hemozína tiene efectos duales, tanto activadores como supresores de la respuesta inmune. Asimismo, la hemozoína es unblanco terapéutico potente, ya que los fármacos que inhiban su formación provocan toxicidad al parasíto e incluso la muerte del mismo.

Malaria is a disease caused by parasites of the genus Plasmodium. These parasites have intraerythrocytic cycle in the vertbrate host. In the red cell, the parasite ingests hemoglobin, obtaining amino acids and formin hemozoin. The microcrystaline material hemozoin is a dark, yellowish brown, insoluble in water, nontoxic, produced in the Plasmodium parasitophorous vacuole, this compound produced by Plasmodiun lacks the toxicity that has heme to the parasite. It has also been shown that hemozoin is an immune modulating substance that has different ffects, mediating the neutrophils activation and migration, increased nitric oxide production, induce activation of metallproteinase-9, induce the secretion of various proinflammatory mediators, alter the funcions of human monocytes and macrophages such as oxidative burst, removing bacteria, antigen presentation and the ability to differentiate into functional dendritic cells, so the hemozoin has dual effects, both activators and suppressors of the immune response. Also, the hemozoin is a potent therapeutic target, since rugs that inhibit their formation causes toxicity to the parasite and even death itself.

Factores de riesgo y de protección para la anemia ferropénica en niños menores de 6 años: segundo premio poster: LIII Congreso Nacional de Pediatría 2007 / Risk and protection factor for iron deficiency anemia in children under 6 years of age: second reward poster: LIII National Congress of Pediatrics 2007

La anemia ferropénica es un problema de salud pública a nivel mundial. Los niños pequeños son más vulnerables a esta deficiencia. Determinar los factores de riesgo y protección para la anemia ferropénica en niños menores de 6 años. Estudio descriptivo, transversal. Se evaluaron 100 niños. Edad, género, estratificación social, tipo de lactancia, edad de ablactación, diagnóstico nutricional, características de la dieta (calorías, proteínas y hierro). Hemoglobina (Hb), Hematocrito (HTO), Volumen Corpuscular Medio (VCM), Hemoglobulina Corpuscular Media (HCM), hierro sérico. A las variables se les aplicó un análisis de regresión logística simple. 46 por ciento de los pacientes tenían anemia. Siendo la media para la edad de 19,2 meses, tiempo de lactancia materna exclusiva 5,2 meses, inicio de ablactación de 5,7 meses, hemoglobina de 9,9 g/dl. Se observa que en los niños de menor edad existe un mayor riesgo de presentar anemia. No se demostró una diferencia estadísticamente significativa entre los pacientes anémicos y no anémicos en relación al Gaffar Méndez Castellano y diagnóstico nutricional. Los factores de riesgo para la anemia con valores de Odds Ratio (OR) >1 fueron la edad menor de 24 meses, ausencia de lactancia materna exclusiva en menores de 6 meses, ablactación antes de los 5 meses, dietas hipocalóricas y el hierro sérico < 41 ug/dL. La dieta normoproteica resultó ser factor de protección (OR<1). Se evidenció la importancia de la lactancia materna y de una adecuada alimentación complementaria a partir del 5° mes de la vida como factores de protección para la anemia ferropénica en niños menores de 6 años.

Iron deficiency anemia is considered as a worlwide public health problem. Small children are more vulnerable to this deficiency. To determine the risk and protection factors for iron deficiency anemia in children under 6 years of age. This is a descriptive and cross-sectional study. 100 children were evaluated. Age, gender, social stratification, nursing type, complementary feedings, nutritional diagnosis, characteristic of the diet (calories, proteins and iron). Hemoglobin (Hb), hematocrit (HTO), mean corpuscular volume (VCM), mean corpuscular hemoglobin (HCM), total and fractional proteins, serum iron. 46% of patients wer anemic. Average values were: age 19,2 months, duration of exclusive breastfeeding 5.2 months, beginning of complementary feeding 5,7 months, hemoglobin 9.9 g/dl. Younger children had an increased risk of developin ganemia. There was not a statistically significant difference between anemic and non anemic patients in regard to Graffar and nutritional diagnosis. Risk factors for anemia (Odds Ratio-OR-values >1) were age under 24 months, lack of exclusive breastfeeding in children under 6 months, complementary feedings before 5 months of age, hypocaloric diet and serum iron <41 ug/dL. Normoproteic diets proved to be a protection factor (OR<1). Breastfeeding and appropriate complementary feedings after 5 months of age are protection factors for iron deficiency anemia in children under 6 years of age.

Cinética de ruptura do ferro heme em carne bovina (coxão mole - semi membranosus) submetida a diferentes tratamentos térmicos / Heme iron rupture kinetics in bovine meat (round beef - semi membranous muscle) submitted to different heat treatments

A concentração de ferro heme é um parâmetro de qualidade da carne, daí a importância de ser avaliado em carnes processadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a preservação do heme na cocção e no congelamento. Foram realizados dois experimentos com cortes de coxão mole (m. semi membranosus) moído, de origem bovina e em formato de hambúrgueres. Experimento1: a carne foi preparada em forno combinado a 150, 240 e 300’graus’C por 3, 5 e 10 minutos com umidade no forno de 10, 60 e 100%; em forno elétrico, a 150, 200 e 280’graus’C, por 6, 12 e 24 minutos e em chapa elétrica (200’graus’C) por 45, 120 e 240 segundos. Experimento 2: a carne foi congelada de forma lenta e rápida e armazenada por três meses. Foram determinadas as concentrações de ferro heme (FeH) pelo método de Hornsey, (1956) e modificado por Carpenter e Clark (1995), e avaliados parâmetros cinéticos da ruptura do heme. Esse efeito na carne cozida em todos os equipamentos mostrou ser bastante dependente da concentração. A redução da concentração de ferro heme durante a cocção seguiu cinética de segunda ordem. A partir da concentração de ferro heme inicial e das condições de cocção, as equações obtidas permitiram calcular as concentrações finais de ferro heme após preparação do coxão mole em forno combinado, chapa elétrica e forno elétrico com erros de 3,9; 5,7 e 17,9%, respectivamente. O congelamento, tanto rápido, como lento, não alterou a concentração do FeH. Com este estudo foi possível identificar as condições de preparo mais indicadas para a preservação do FeH em coxão mole, e os resultados poderão conferir um refinamento aos dados de tabelas de composição de alimentos, bem como servir como ferramenta de trabalho para profissionais que estão à frente de Unidades de Alimentação e Nutrição

The heme iron content of urban and rural Thai diets.

This study aimed to investigate the total iron and heme iron in animal foods, and calculate the heme iron content in urban and rural Thai diets. The samples included land animals and their products (meat, visceral tissue, blood curd and others), fish as well as other aquatic and marine animals. All samples were collected from 3 randomly selected markets located in Bangkok and its vicinity. Analysis of heme iron from foods was done by Han's method. The results showed the mean heme iron in the animal foods was in the range of 17.43-80.83 per cent of total iron. The highest mean heme iron was in the blood curd group and the lowest mean heme iron content was in the fish group. Based on the average amounts of animal food groups consumed per capita/day in the Thai diet which appeared in the Fourth National Nutrition Survey in Thailand (1995), the heme iron content in urban and rural diet was calculated. It was found that the animal iron in the urban and rural diets was 15 per cent and 13 per cent of total dietary iron. Only 7 per cent and 5 per cent of total dietary iron were present as heme iron. The proportion of heme content to total iron derived from animals in the urban diet was 44 per cent. This finding was higher than the estimated value of 40 per cent originally suggested by the Monsen Model. However, in the rural diet, this proportion was 41 per cent which was slightly higher than the suggested estimation.

Synergistic effect of allyl isopropyl acetamide with cadmium on hepatic heme synthesis in chick embryo.

The effect of cadmium along with a porphyrogenic drug, allyl isopropyl acetamide, on the induction of 5-amino levulinic acid (ALA) synthetase, ALA dehydratase and heme level was studied. The interaction of cadmium with allyl isopropyl acetamide indicated that the decrease in hepatic heme level by cadmium or allyl isopropyl acetamide may occur in a synergistic manner, whereas the induction of ALA synthetase by cadmium or allyl isopropyl acetamide may not take place in the same manner. Further, neither allyl isopropyl acetamide treatment alone nor allyl isopropyl acetamide-cadmium treatment had any effect on ALA dehydratase activity.