Experimental infection by Brucella ovis: changes in NTPDase, 5’-nucleotidase and acetylcholinesterase associated cerebral oxidative stress

Background: Changes in purinergic and cholinergic signaling have been demonstrated in various pathologies associatedwith inflammation; however, the changes in brucellosis caused by the Gram-negative coccobacillus Brucella ovis are notknown. B. ovis is generally asymptomatic in ewes. Hepatosplenomegaly has been described in B. ovis, a non-zoonoticspecies, characterized by an extravascular inflammatory response. Purinergic system enzymes are closely involved withthe modulation of the immune system, pro- and anti-inflammatory events. The objective of this study was to investigatethe role of ectonucleotidases and cholinesterase’s in the brains of mice experimentally infected with B. ovis.Materials, Methods & Results: Forty-eight animals were divided into two groups: control (n = 24) and infected (n = 24).In group infected, 100 µL containing 1.3 x 107 UFC B. ovis /mL via intraperitoneal was used in inoculation. The brainswere collected from the animals on days 7, 15, 30 and 60 post-infection (PI). We measured levels of TBARS (substancesreactive to thiobarbituric acid) and ROS (reactive oxygen species) in the brain. The activity of NTPDase (using ATP andADP as substrate) and 5’-nucleotidase (using AMP as substrate) were evaluated in brain in addition to histopathologicalanalysis. No histopathological lesions were observed in the control group nor the infected group at days 7, 15, and 30 PI.However, multifocal areas with moderate microgliosis in the cerebral cortex were observed at day 60 PI in the infectedanimals. B. ovis DNA was detected in brain. During the course of infection, B. ovis caused greater lipid peroxidation inthe brains of infected animals than in the control group at day 60 PI. No significant results were observed at 7, 15 or day30 PI. Similarly, there was significantly more reactive oxygen species at day 60 PI in brains of infected animals than inthe control group. NTPDase activity (using ATP ...

Experimental infection by Brucella ovis: changes in NTPDase, 5-nucleotidase and acetylcholinesterase associated cerebral oxidative stress

Background: Changes in purinergic and cholinergic signaling have been demonstrated in various pathologies associatedwith inflammation; however, the changes in brucellosis caused by the Gram-negative coccobacillus Brucella ovis are notknown. B. ovis is generally asymptomatic in ewes. Hepatosplenomegaly has been described in B. ovis, a non-zoonoticspecies, characterized by an extravascular inflammatory response. Purinergic system enzymes are closely involved withthe modulation of the immune system, pro- and anti-inflammatory events. The objective of this study was to investigatethe role of ectonucleotidases and cholinesterases in the brains of mice experimentally infected with B. ovis.Materials, Methods & Results: Forty-eight animals were divided into two groups: control (n = 24) and infected (n = 24).In group infected, 100 µL containing 1.3 x 107 UFC B. ovis /mL via intraperitoneal was used in inoculation. The brainswere collected from the animals on days 7, 15, 30 and 60 post-infection (PI). We measured levels of TBARS (substancesreactive to thiobarbituric acid) and ROS (reactive oxygen species) in the brain. The activity of NTPDase (using ATP andADP as substrate) and 5-nucleotidase (using AMP as substrate) were evaluated in brain in addition to histopathologicalanalysis. No histopathological lesions were observed in the control group nor the infected group at days 7, 15, and 30 PI.However, multifocal areas with moderate microgliosis in the cerebral cortex were observed at day 60 PI in the infectedanimals. B. ovis DNA was detected in brain. During the course of infection, B. ovis caused greater lipid peroxidation inthe brains of infected animals than in the control group at day 60 PI. No significant results were observed at 7, 15 or day30 PI. Similarly, there was significantly more reactive oxygen species at day 60 PI in brains of infected animals than inthe control group. NTPDase activity (using ATP ...(AU)

Glyphosate-based herbicide affects biochemical parameters in Rhamdia quelen (Quoy & Gaimard, 1824 and) Leporinus obtusidens (Valenciennes, 1837)

Rhamdia quelen (silver catfish) and Leporinus obtusidens (piava) were exposed to a commercial formulation Roundup(r), a glyphosate-based herbicide at concentrations of 0.2 or 0.4 mg/L for 96 h. The effects of the herbicide were analyzed on the alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) activities and glucose in plasma, glucose and protein in the mucus layer, nucleotide hydrolysis in the brain, and protein carbonyl in the liver. The parameters were chosen, owing to a lack of information concerning integrated analysis, considering oxidative damage parameters, liver damage, and effects on the mucus layer composition and triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase) activities. Plasmatic glucose levels were reduced in both species, whereas the transaminase activities (ALT and AST) increased after exposure to the herbicide. Herbicide exposure increased protein and glucose levels in the mucus layer in both species. There was a reduction in both NTPDase and ecto-5'-nucleotidase activity in the brain of piava, and increased enzyme activity in silver catfish at both concentrations tested. The species showed an increase in protein carbonyl in the liver after exposure to both concentrations of the glyphosate. Our results demonstrated that exposure to Roundup(r) caused liver damage, as evidenced by increased plasma transaminases and liver protein carbonyl in both of the fish species studied. The mucus composition changed and hypoglycemia was detected after Roundup(r) exposure in both species. Brain nucleotide hydrolysis showed a different response for each fish species studied. These parameters indicated some important and potential indicators of glyphosate contamination in aquatic ecosystems.(AU)

Rhamdia quelen (jundiá) e Leporinus obtusidens (piava) foram expostos a formulação comercial Roundup(r), um herbicida a base de glifosato nas concentrações de 0,2 e 0,4 mg/L por 96h. Os efeitos do herbicida foram analisados na atividade da alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST) e glicose no plasma, glicose e proteína na camada de muco, hidrólise de nucleotídeos no cérebro e a proteína carbonil no fígado. Os parâmetros foram escolhidos devido à falta de informação com relação a análises integradas, considerando parâmetros oxidativo, danos no fígado, efeitos na composição da camada do muco e atividade da trifosfato difosfoidrolase (NTPDase). Níveis de glicose plasmática foram reduzidos em ambas às espécies, enquanto a atividade das transaminases (ALT e AST) aumentou após exposição ao herbicida. A exposição ao herbicida aumentou a proteína e níveis de glicose na camada de muco em ambas as espécies. Houve uma redução em ambas atividades de NTPDase e ecto-5'-nucleotidase no cérebro de piava, e um aumentou a atividade destas enzimas em jundiás em ambas as concentrações testadas. As espécies mostraram um aumento na proteína carbonil no fígado após exposição a ambas as concentrações de glifosato. Nossos resultados demonstraram que a exposição ao Roundup(r) causou danos no fígado, como evidenciado pelo aumento das transaminases plasmáticas e proteína carbonil no fígado em ambas as espécies de peixes estudadas. A composição do muco alterou e uma hipoglicemia foi detectada após a exposição ao Roundup(r) em ambas espécies. A hidrólise de nucleotídeos em cérebro mostrou diferente resposta para cada espécie estudada. Esses parâmetros indicam alguns importantes e indicadores potenciais da contaminação do glifosato no ecossistema aquático.(AU)

COLIBACILOSE EM AVES DE PRODUÇÃO: CURCUMINA COMO ALTERNATIVA PARA MINIMIZAR OS EFEITOS NEGATIVOS CAUSADOS PELA DOENÇA

A colibacilose aviária é uma doença infecciosa causada pelo agente Escherichia coli, que ocasiona elevada morbidade e diminuição de produtividade. Com a proibição da utilização de antibióticos na produção animal, a utilização de extratos vegetais com propriedades antimicrobianas, vem se destacando, em especial, a curcumina, princípio ativo da planta Curcuma longa, que já possui efeito antimicrobiano, ação antioxidante e anti-inflamatória comprovados. Desta forma, o objetivo foi determinar os impactos da doença na produção avícola e os efeitos da utilização da curcumina via dieta. Para isso, foram realizados três experimentos distintos. No experimento 1, foram utilizadas galinhas poedeiras com infecção natural por E. coli, divididas em grupo controle (sem sinais clínicos) e infectados (com diarréia e apáticas), com 40% de postura diária, sendo o agente infeccioso isolado de amostras fecais e tecido (ovário, fígado e peritônio), submetido ao teste de suscetibilidade antimicrobiana e instaurado o tratamento com norfloxacina por três dias. Antes do tratamento, as aves do grupo infectados apresentavam níveis elevados de lipoperoxidação (LPO), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx), creatina quinase (CK) e piruvato quinase (PK). Após o tratamento, os níveis de LPO permaneceram mais altos em aves com doença clínica, enquanto SOD e GPx não diferiram entre os grupos, já a produção elevou-se para 90%. Experimento 2, utilizamos 36 galinhas poedeiras com colibacilose, divididas em grupo controle (aves alimentadas com ração basal) e grupo curcumina (aves alimentadas com ração basal + 200 mg de curcumina/kg/ração). Fezes e ovos apresentaram menor contagem bacteriana total, coliformes totais e E. coli quando administrado a curcumina aos 21 e 42 dias. Em ovos frescos, a luminosidade e a intensidade de amarelo da gema foram maiores para grupo curcumina, bem como para ovos armazenados: maior densidade específica, altura do albúmen, menor pH da gema, menores níveis de peroxidação lipídica e maior capacidade antioxidante total, indicando melhor qualidade dos ovos. Também para o grupo curcumina foi observada menor contagem total de leucócitos, neutrófilos e linfócitos, menores níveis de proteína total, fosfatase alcalina e alanina aminotransferase, garantindo melhor saúde dos animais pelo efeito anti-inflamatório e antioxidante obtido. No experimento 3, utilizamos vinte matrizes de corte juvenis, divididas em dois grupos: grupo infectado intraperitonealmente (1 mL contendo 1,5 x 108 UFC de E. coli) e grupo controle (aves não infectadas). Após 10 dias da infecção, houve menor crescimento e ganho de peso das aves infectadas, com desenvolvimento de pericardite, congestão hepática e infiltrados inflamatórios periportais moderados com predominância de neutrófilos, número maior de leucócitos totais, linfócitos, heterófilos e monócitos, bem como níveis significativamente mais altos de proteínas e globulinas enquanto que os valores de albumina diminuíram no mesmo período. Para biomarcadores oxidativos séricos, níveis de peroxidação lipídica (TBARS) e radicais livres (ROS) foram significativamente maiores, assim como a atividade da glutationa S-transferase (GST) durante o mesmo período para grupo infectado. Os níveis de radicais livres e de tióis proteicos a nível hepático foram significativamente maiores nas aves infectadas, bem como atividade de catalase e superóxido dismutase. No baço, apenas a atividade Glutationa S-Transferase foi significativamente maior no grupo infectado, ao contrário do cérebro, onde a atividade de superóxido dismutase, níveis de radicais livres e de tióis não protéicos foram significativamente maiores nas aves infectadas do que no grupo controle. A atividade da acetilcolinesterase (AChE) no córtex cerebral foi menor no grupo infectado do que no controle; houve um aumento na atividade de nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase (NTPDase), 5'-nucleotidase e adenosina desaminase (ADA), possivelmente indicando maior hidrólise de adenosina trifosfato (ATP) (P <0,001), adenosina difosfato (ADP) (P <0,01) e adenosina monofosfato (AMP) (P <0,01), seguidos por aumento da desaminação da adenosina (P <0,001). Apesar disso, nenhum animal apresentou sinais clínicos da doença durante todo período experimental. Diante disso, concluímos que a infecção por E. coli em aves de produção causa estresse oxidativo nos animais, diminui significativamente produção e afeta as enzimas responsáveis pela neurotransmissão e imunomodulação, como acetilcolina, adenosina trifosfato e adenosina desaminase. A curcumina possui efeito antimicrobiano atuando no controle da infecção, melhora a qualidade microbiológica e físico-química de ovos, bem como a saúde dos aimais pelo seu efeito antioxidante e anti-inflamatório, sendo um aditivo natural com alto potencial para utilização na alimentação de aves.

Avian colibacillosis is an infectious disease caused by the agent Escherichia coli, which causes high morbidity and decreased productivity. With the ban on the use of antibiotics in animal production, the use of plant extracts with antimicrobial properties stood out, in particular curcumin, the active ingredient of the Curcuma longa plant, which already has a proven antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory action. Thus, the objective was to determine the impacts of the disease on poultry production and the effects of using curcumin via diet. For this, three different experiments were carried out. In experiment 1, laying hens with natural infection by E. coli were used, divided into a control group (without clinical signs) and infected (with diarrhea and apathy), with 40% of daily posture, with the infectious agent isolated from fecal samples and tissue (ovary, liver and peritoneum), subjected to antimicrobial susceptibility test and treatment with norfloxacin for three days. Before treatment, as the birds in the infected group have high levels of lipoperoxidation (LPO), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), creatine kinase (CK) and pyruvate kinase (PK). After treatment, the levels of OLP will remain higher in birds with clinical disease, while SOD and GPx did not differ between groups, with an increase in production to 90%. Experiment 2, we used 36 laying hens with colibacillosis, divided into a control group (birds fed basal feed) and a curcumin group (birds fed basal feed + 200 mg curcumin / kg / feed). Feces and eggs showed lower total bacterial count, total coliforms and E. coli when curcumin was administered at 21 and 42 days. In fresh eggs, yolk brightness and yellow intensity were higher for curcumin group, as well as for stored eggs: higher specific density, albumen height, lower yolk pH, lower levels of lipid peroxidation and higher total antioxidant capacity, indicating better egg quality. Also for the curcumin group, a lower total count of leukocytes, neutrophils and lymphocytes, lower levels of total protein, alkaline phosphatase and alanine aminotransferase were observed, ensuring better health of the animals due to the anti-inflammatory and antioxidant effect obtained. In experiment 3, we used twenty juvenile broiler breeders, divided into two groups: intraperitoneally infected group (1 mL containing 1.5 x 108 CFU of E. coli) and control group (uninfected birds). After 10 days of infection, there was less growth and weight gain in infected birds, with the development of pericarditis, liver congestion and moderate periportal inflammatory infiltrates with a predominance of neutrophils, a greater number of total leukocytes, lymphocytes, heterophils and monocytes, as well as significantly levels higher protein and globulin levels while albumin values decreased in the same period. For serum oxidative biomarkers, levels of lipid peroxidation (TBARS) and free radicals (ROS) were significantly higher, as was the activity of glutathione S-transferase (GST) during the same period for the infected group. The levels of free radicals and protein thiols at the hepatic level were significantly higher in infected birds, as well as catalase and superoxide dismutase activity. In the spleen, only Glutathione S-Transferase activity was significantly higher in the infected group, unlike in the brain, where superoxide dismutase activity, levels of free radicals and non-protein thiols were significantly higher in infected birds than in the control group. Acetylcholinesterase (AChE) activity in the cerebral cortex was lower in the infected group than in the control group; there was an increase in the activity of nucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase), 5'-nucleotidase and adenosine deaminase (ADA), possibly indicating greater hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) (P <0.001), adenosine diphosphate (ADP) (P <0, 01) and adenosine monophosphate (AMP) (P <0.01), followed by increased deamination of adenosine (P <0.001). Despite this, no animal showed clinical signs of the disease during the entire experimental period. Therefore, we conclude that E. coli infection in production birds causes oxidative stress in animals, significantly decreases production and affects the enzymes responsible for neurotransmission and immunomodulation, such as acetylcholine, adenosine triphosphate and adenosine deaminase. Curcumin has an antimicrobial effect acting on infection control, improves the microbiological and physical-chemical quality of eggs, as well as the health of animals due to its antioxidant and anti-inflammatory effect, being a natural additive with high potential for use in poultry feed.

The essential oil from Lippia alba induces biochemical stress in the silver catfish (Rhamdia quelen) after transportation

This study investigated the effects of the essential oil (EO) from Lippia alba on biochemical parameters related to oxidative stress in the brain and liver of silver catfish (Rhamdia quelen) after six hours of transport. Fish were transported in plastic bags and divided into three treatments groups: control, 30 µL L- 1 EO from L.alba and 40 µL L-1 EO from L.alba. Prior to transport, the fish were treated with the EO from L. alba (200 µL L -1 for three minutes), except for the control group. Fish transported in bags containing the EO did not have any alterations in acetylcholinesterase, ecto -nucleoside triphosphate diphosphohydrolase and 5'nucleotidase activity in the brain or superoxide dismutase activity in the liver. The hepatic catalase (CAT), glutathione-S-transferase (GST), glutathione peroxidase (GPx), nonprotein thiol and ascorbic acid levels were significantly lower compared to the control group. However, the hepatic thiobarbituric acid- reactive substances, protein oxidation levels and the lipid peroxidation/catalase+glutathione peroxidase (LPO/CAT+GPx) ratio were significantly higher in fish transported with both concentrations of the EO, indicating oxidative stress in the liver. In conclusion, considering the hepatic oxidative stress parameters analyzed in the present experiment, the transport of previously sedated silver catfish in water containing 30 or 40 µL L-1 of EO from L. alba is less effective than the use of lower concentrations.(AU)

Este estudo investigou os efeitos do óleo essencial (OE) de Lippia alba sobre parâmetros bioquímicos relacionados ao estresse oxidativo em cérebro e fígado de jundiá (Rhamdia quelen), após seis horas de transporte. Os peixes foram transportados em sacos plásticos e divididos em três tratamentos: controle, 30 µL L-1 e 40 µL L-1 de OE de L.alba. Antes do transporte, os peixes foram tratados com o OE de L. alba (200 µL L-1 por três minutos), exceto para o grupo controle. Os peixes transportados em sacos contendo o OE não tiveram alterações na atividade da acetilcolinesterase (AChE), ecto-nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase (NTPDase) e 5'nucleotidase, em cérebro ou superóxido dismutase (SOD) no fígado. O tiol não proteico (NPSH), os níveis de ácido ascórbico, catalase (CAT), glutationa-S-transferase (GST) e glutationa-peroxidase (GPx) hepáticos, foram significativamente mais baixos em comparação com o grupo controle. No entanto, as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), os níveis de oxidação proteica e a taxa de peroxidação lipídica/catalase+glutationa peroxidase (LPO/ CAT+GPx) foram significativamente maiores nos peixes transportados com ambas as concentrações de OE, indicando estresse oxidativo no fígado. Em conclusão, considerando os parâmetros de estresse oxidativo do fígado analisados no presente experimento, o transporte de jundiás previamente sedados em água contendo 30 ou 40 µL L-1 de OE de L.alba é menos efetivo que utilizando concentrações menores.(AU)

IgY anti - Trypanosoma cruzi - produção e avaliação imunoterápica

Trypanosoma cruzi, agente etiológico da Doença de Chagas, é um protozoário flagelado pertencente à família Trypanosomatidae. Esta doença é um dos principais problemas de saúde pública no Brasil e na América Latina, e por isso há a necessidade de pesquisas para o controle dessa enfermidade, visto que o tratamento químico existente é longo, produz efeitos colaterais e nem sempre é eficaz. A denominação IgY refere-se a imunoglobulina da gema do ovo (Y = yolk) e a produção e o uso desse anticorpo aviário tem sido estudado por diversos pesquisadores devido à diversidade de aplicações diagnósticas e terapêuticas. Pesquisas têm demonstrado que o uso de IgY específicas previne e controla doenças infecciosas e parasitárias. Sabendo que a terapêutica da Doença de Chagas necessita de novas alternativas, esta pesquisa teve como objetivo produzir e avaliar a eficácia terapêutica, de anticorpos aviários específicos contra Trypanosoma cruzi. Primeiramente, galinhas foram imunizadas com tripomastigotas de T. cruzi (cepa Y) para a produção de anticorpos IgY eficazes e específicos, os mesmos foram extraídos, caracterizados, quantificados e analisados quanto ao seu efeito citotóxico. Após a obtenção das IgY anti T cruzi, foi avaliada em roedores, a eficácia terapêutica de anticorpos policlonais aviários específicos (IgY) contra Trypanosoma cruzi e sua interação com ecto-enzimas do sistema purinérgico (atividades de NTPDase e adenosina desaminase (ADA) em linfócitos esplênicos. Para tanto, camundongos foram experimentalmente infectados com T. cruzi (cepa Y) tratados com a IgY anti - T. cruzi na dose de 50mg/kg em dois protocolos, sendo um profilático (antes e durante a infecção) e outro terapêutico (após a infecção). Os resultados deste estudo demonstraram que T. cruzi foi capaz de gerar nas galinhas, uma excelente produção de imunoglobulinas específicas. Nos testes citotóxicos, as Igy não causaram danos na membrana celular e no seu efeito proliferativo. No estudo in vivo, o uso terapêutico de IgY anti - T. cruzi diminuiu a invasão dos parasitos nas células cardíacas na fase aguda e melhorou a resposta imune e inflamatória dos camundongos infectados experimentalmente por T. cruzi. Esses resultados evidenciam que a imunoterapia pela Igy - anti T. cruzi pode ser considerada mais uma ferramenta no controle e tratamento da doença de Chagas, sendo necessário mais estudos em outras espécies animais, duração do tratamento e testes com diferentes concentrações do imunoterápico.

Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas disease, is a flagellate protozoan belonging to the family Trypanosomatidae. Chagas disease is one of the main public health problems in Brazil and Latin America, and therefore there is a need for research to control this disease, since the existing chemical treatment is long, produces side effects and is not always effective. The name IgY, refers to egg yolk immunoglobulin (Y = yolk) and the production and use of this avian antibody has been studied by several researchers because of the diversity of diagnostic and therapeutic applications. Research has shown that the use of specific IgY prevents and controls infectious and parasitic diseases. Knowing that the treatment of Chagas disease requires new alternatives, this research aimed to produce and evaluate the therapeutic efficacy of specific avian antibodies against Trypanosoma cruzi. Firstly, chickens were immunized with trypomastigotes of T. cruzi (strain Y) for the production of effective and specific IgY antibodies, which were extracted, characterized, quantified and analyzed for their cytotoxic effect. After obtaining the anti-T cruzi IgY, the therapeutic efficacy of specific avian polyclonal antibodies (IgY) against Trypanosoma cruzi and its interaction with ecto-enzymes of the purinergic system (NTPDase and adenosine deaminase (ADA) activities) in splenic lymphocytes. To this end, mice were experimentally infected with T. cruzi (strain Y) treated with IgY - anti T. cruzi at a dose of 50mg / kg in two protocols, one prophylactic (before and during infection) and one therapeutic (after infection). The results of this study demonstrated that T. cruzi was able to generate in chickens an excellent production of specific immunoglobulins. In cytotoxic assays, Igy did not cause damage to the cell membrane and its proliferative effect. In the in vivo study, the therapeutic use of IgY - anti T. cruzi decreased the invasion of the parasites in the cardiac cells in the acute phase and improved the immune and inflammatory response of the mice infected experimentally by T. cruzi. These results show that Igy - anti T. cruzi immunotherapy may be considered as a tool for the control and treatment of Chagas' disease, requiring further studies in other animal species, duration of treatment and tests with different immunotherapeutic concentrations.

BRUCELOSE NATURAL E EXPERIMENTAL: DISTÚRBIOS BIOQUÍMICOS ENVOLVIDOS NA PATOGENIA DA DOENÇA

A brucelose é uma doença infecciosa causada por bactérias do gênero Brucella. Apresenta ampla distribuição mundial, sendo considerada uma das principais causas de aborto, problemas reprodutivos e descarte precoce dos animais, além de prejuízos para a produção de bovinos e ovinos devido às significativas perdas econômicas e barreiras sanitárias. Sabe-se que entre os mecanismos fisiológicos, a formação de radicais livres ocorre naturalmente, no entanto, sob condições patológicas, como na brucelose, pode haver uma superprodução desses radicais, causando danos às células e aos tecidos e, portanto, exigindo uma maior ativação do sistema antioxidante, do que em situações normais. Nestas mesmas condições, é enfatizada a importância de estudos sobre as enzimas que atuam como marcadores inflamatórios, como é o caso da adenosina deaminase (ADA), colinesterases e ectonucleotidases. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar se há ocorrência de estresse oxidativo e alteração na atividade de enzimas purinérgicas, colinérgicas e do metabolismo energético em animais infectados para Brucella abortus e Brucella ovis em condição natural e experimental, respectivamente, além de avaliar a soroprevalência de B. abortus em propriedades localizadas no oeste do estado de Santa Catarina. Para atingir os objetivos, três experimentos foram conduzidos. Para o experimento I, foram selecionadas amostras de sangue e soro de vacas de um rebanho do oeste do estado de Santa Catarina, alimentados com a mesma dieta, e com suspeita de brucelose por apresentarem histórico de aborto no último terço de gestação e repetições estro constantes. Entre esses animais, foram selecionados o soro de 10 animais positivos para B. abortus e 10 negativos. Observou-se nos animais soropositivos uma redução na atividade da ADA, assim como da enzima catalase (CAT). Já a peroxidação lipídica (TBARS) e atividade da superóxido dismutase (SOD) foi maior nas vacas soropositivas (P<0,05). Portanto conclui-se que as vacas estão em condição de estresse oxidativo e uma redução da ADA visa diminuir a resposta inflamatória, visto que essa enzima é responsável por regular níveis da molécula anti-inflamatória conhecida como adenosina. O experimento II foi conduzido em propriedades do oeste do estado que não estão em vigilância para a doença brucelose. Um total de 1242 amostras de soro oriundas de vacas da região oeste de Santa Catarina foram submetidas ao protocolo sorodiagnóstico conhecido como teste de Antígeno Acidificado (AAT) e em seguida ao teste de 2-Mercaptoetanol (2-ME) para fins de confirmação. Todas as amostras avaliadas foram soronegativas para B. abortus. Embora não tenhamos encontrado animais soropositivos para brucelose em nosso estudo, a doença ainda requer uma vigilância contínua, devido ao seu impacto econômico e ao estresse oxidativo causado por ela, o que pode ter contribuído para casos de aborto em três vacas soropositivas (Experimento I) no terço final da gestação após analises bioquímicas. No experimento III utilizou-se 48 camundongos, sendo que 50% deles foram infectados experimentalmente por B. ovis e os demais foram utilizados como controle (não infectados). Parâmetros hematológicos, bioquímicos e histopatológicos foram avaliados nesses animais em quatro momentos (dia 7, 15, 30 e 60 pós-infecção (PI)). Observou-se que a infecção pela bactéria B. ovis em modelo experimental provoca distúrbios hematológicos como uma redução dos níveis de hematócrito e aumento da contagem de leucóticos; alterações bioquímicas como diminuição dos níveis séricos de albumina e aumento de globulinas (dia 15, 30 e 60 PI), e patológicos como esplenomegalia, esplenite granulomatosa e granulomas hepáticos multifocais. A redução dos níveis de hematócrito na fase aguda da infecção, bem como a resposta inflamatória exacerbada, pode contribuir para danos no tecido esplênico e hepático, e assim pode alterar a função hepática, diminuindo os níveis de albumina. A atividade da AChE foi elevada em sangue e homogenizado de cérebro, bem como a BChE em soro. Este aumento é caracterizado como uma resposta pró-inflamatória, visto que, estas enzimas regulam os níveis de acetilcolina (ACh), a qual apresenta efeito anti-inflamatório. Além disso, a infecção por B. ovis reduziu a atividade das enzimas NTPDase e 5'-nucleotidase em cérebro na fase aguda, com posterior elevação na fase crônica, sugerindo que a hidrólise de nucleotídeos é baixa na fase aguda devido à diminuição destas enzimas. O mesmo ocorreu com a ADA em soro, enzima responsável por regular os níveis de adenosina extracelular. A diminuição de sua atividade na fase aguda sugere ação anti-inflamatória, ao passo que, com a cronificação da doença, eleva sua atividade na tentativa de combater o agente, apresentando então ação pró-inflamatória. A resposta inflamatória também é evidenciada pelo aumento dos níveis de proteína C-reativa em soro nos animais infectados, visto que, esta proteína é produzida pelo fígado em resposta a estímulos inflamatórios, infecção e dano tecidual. Quanto as enzimas do metabolismo energético, observou-se nos animais infectados uma elevação da atividade cardíaca da creatina quinase (CK) citosólica (30 e 60 PI) e diminuição da creatina quinase mitocondrial (30 e 60 PI) bem como da piruvato quinase (PK) (60 PI). Estas alterações sugerem um comprometimento da síntese e regulação de ATP, associado a um aumento na produção de espécies reativas ao oxigênio (ROS) em soro, baço, fígado, coração, cérebro e nas concentrações de TBARS cerebrais e cardíacos observados em nosso estudo. A ativação dos mecanismos antioxidantes foi evidenciada pelo aumento dos níveis séricos e cardíacos de SOD, bem como a redução das concentrações séricas de CAT e de níveis de tióis não-proteicos (NPSH) em coração. Portanto concluímos que infecções por B. abortus e B. ovis geram um quadro de estresse oxidativo a nível sérico e tecidual, que pode contribuir negativamente para a doença, assim como concluímos também que enzimas dos sistemas purinérgico, colinérgico e metabolismo energético participam da regulação da resposta inflamatória da doença de forma direta ou indireta, conforme detalhado nessa dissertação.

Brucellosis is an infectious disease caused by bacteria of the genus Brucella. This file was distributed by the worldwide company, being one of the main causes of risk, reproductive problems and early discontinuity of the animals, besides losses for cattle and sheep production in the last decades and sanitary barriers. It is known that among the physiological mechanisms, the formation of free radicals occurs naturally, however, under pathological conditions, as in brucellosis, there may be an overproduction of these radicals, causing damage to cells and tissues and, therefore, requiring a greater activation of the antioxidant system than in normal situations. Under these same conditions, the importance of studies on the enzymes that act as inflammatory markers, such as adenosine deaminase (ADA), cholinesterases and ectonucleotidases, is emphasized. Therefore, the objective of this study was to evaluate the occurrence of oxidative stress and alteration in the activity of purinergic, cholinergic and energetic metabolism in infected animals for Brucella abortus and Brucella ovis in natural and experimental conditions, respectively, besides evaluating the seroprevalence of B. abortus on properties located in the west of the state of Santa Catarina. To achieve the objectives, three experiments were conducted. For the experiment I, blood and serum samples of cows from a herd of the state of Santa Catarina, fed with the same diet, and with suspected brucellosis were selected because they presented a history of abortion in the last third of gestation and repetitions of estrus. Among these animals, 10 sera were positive for B. abortus and 10 were negative. In the seropositive animals a reduction in ADA activity was observed, as well as of the enzyme catalase (CAT). On the other hand, lipid peroxidation (TBARS) and superoxide dismutase activity (SOD) were higher in seropositive cows (P <0.05). Therefore it is concluded that cows are in a condition of oxidative stress and a reduction of ADA aims to decrease the inflammatory response, since this enzyme is responsible for regulating levels of the anti-inflammatory molecule known as adenosine. Experiment II was conducted on western properties of the state that are not under surveillance for the brucellosis disease. A total of 1242 serum samples from cows from the western region of Santa Catarina were submitted to the serodiagnostic protocol known as the Acidified Antigen Test (AAT) and then to the 2-Mercaptoethanol (2-ME) test for confirmation purposes. All samples tested were seronegative to B. abortus. Although we did not find seropositive animals for brucellosis in our study, the disease still requires continuous surveillance due to its economic impact and the oxidative stress caused by it, which may have contributed to abortion cases in three seropositive cows (Experiment I) in the final third of gestation after biochemical analysis. In the experiment III, 48 mice were used, of which 50% were experimentally infected by B. ovis and the others were used as control (non-infected). Hematological, biochemical and histopathological parameters were evaluated in these animals at four times (days 7, 15, 30 and 60 post-infection (PI)). It was observed that infection by the B. ovis bacterium in the experimental model causes hematological disorders such as a reduction in hematocrit levels and an increase in leukocyte count; biochemical changes such as decreased serum albumin levels and increased globulins (day 15, 30 and 60 PI), and pathological conditions such as splenomegaly, granulomatous splenitis and multifocal hepatic granulomas. Reduced hematocrit levels in the acute phase of infection, as well as the exacerbated inflammatory response, may contribute to splenic and hepatic tissue damage, and thus may alter liver function, decreasing albumin levels. AChE activity was elevated in blood and brain homogenate, as well as serum BChE. This increase is characterized as a pro-inflammatory response, since these enzymes regulate the levels of acetylcholine (ACh), which has an anti-inflammatory effect. In addition, B. ovis infection reduced the activity of the NTPDase and 5'-nucleotidase enzymes in the acute phase, with subsequent elevation in the chronic phase, suggesting that the nucleotide hydrolysis is low in the acute phase due to the decrease of these enzymes. The same occurred with ADA in serum, an enzyme responsible for regulating extracellular adenosine levels. The reduction of its activity in the acute phase suggests an anti-inflammatory action, whereas, with the chronification of the disease, it raises its activity in the attempt to combat the agent, presenting then pro-inflammatory action. The inflammatory response is also evidenced by increased levels of C-reactive protein in serum in infected animals, since this protein is produced by the liver in response to inflammatory stimuli, infection and tissue damage. As for energetic metabolism enzymes, an increase in cytosolic creatine kinase (CK) and cytosolic creatine kinase activity (30 and 60 PI) and decrease in mitochondrial creatine kinase (30 and 60 PI) as well as pyruvate kinase (PK) (60 PI). These alterations suggest a compromise in the synthesis and regulation of ATP, associated to an increase in the production of oxygen reactive species (ROS) in serum, spleen, liver, heart, brain and brain and cardiac TBARS concentrations observed in our study. Activation of the antioxidant mechanisms was evidenced by increased serum and cardiac levels of SOD, as well as the reduction of serum concentrations of CAT and non-protein thiol levels (NPSH) in the heart. Therefore, we conclude that B. abortus and B. ovis infections generate a picture of oxidative stress at the serum and tissue levels, which may contribute negatively to the disease, and also conclude that purinergic, cholinergic and energy metabolism enzymes participate in the regulation of inflammatory response of the disease directly or indirectly, as detailed in this dissertation.

Activities of the enzymes NTPDase, 5´-nucleotidase and adenosine deaminase in platelets of rats experimentally infected with Leptospira interrogans Serovar icterohaemorrhagiae / Activities of the enzymes NTPDase, 5´-nucleotidase and adenosine deaminase in platelets of rats experimentally infected with Leptospira interrogans Serovar icterohaemorrhagiae

Background: Leptospirosis, a spirochetal zoonotic disease caused by different serovars of Leptospira interrogans, is increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever. Although the haemorrhagic potential of leptospirosis was noted by Weil (1886) as early as 1886, its pathophysiology is still not clearly elucidated, particularly regarding the cause and mechanisms of bleeding. Studies with ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase; EC 3.6.1.5; CD39), 5´-nucleotidase (EC 3.1.3.5; CD73) and adenosine deaminase (ADA) have demonstrated the involvement of these enzymes in thromboregulation mechanisms, and altered enzymatic activities have been reported in many diseases. Since leptospirosis is a disease increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever, the aim of this study was to evaluate these enzymes activities and parameters of platelet aggregation in platelets from rats experimentally infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae during different periods of experimental infection.Materials, Methods & Results: For this purpose, thirty-six adult male rats were divided into two groups: A, as uninfected control (subgroups A1, A2 and A3); and B, infected (subgroups B1, B2 and B3). Group B was inoculated intraperitoneally (Day 0) with 2 x 108 organisms per rat. Blood samples were collected on days 05 (A1 and B1), 10

Background: Leptospirosis, a spirochetal zoonotic disease caused by different serovars of Leptospira interrogans, is increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever. Although the haemorrhagic potential of leptospirosis was noted by Weil (1886) as early as 1886, its pathophysiology is still not clearly elucidated, particularly regarding the cause and mechanisms of bleeding. Studies with ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase; EC 3.6.1.5; CD39), 5´-nucleotidase (EC 3.1.3.5; CD73) and adenosine deaminase (ADA) have demonstrated the involvement of these enzymes in thromboregulation mechanisms, and altered enzymatic activities have been reported in many diseases. Since leptospirosis is a disease increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever, the aim of this study was to evaluate these enzymes activities and parameters of platelet aggregation in platelets from rats experimentally infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae during different periods of experimental infection.Materials, Methods & Results: For this purpose, thirty-six adult male rats were divided into two groups: A, as uninfected control (subgroups A1, A2 and A3); and B, infected (subgroups B1, B2 and B3). Group B was inoculated intraperitoneally (Day 0) with 2 x 108 organisms per rat. Blood samples were collected on days 05 (A1 and B1), 10

Activities of the enzymes NTPDase, 5'-nucleotidase and adenosine deaminase in platelets of rats experimentally infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae

Background: Leptospirosis, a spirochetal zoonotic disease caused by different serovars of Leptospira interrogans, is increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever. Although the haemorrhagic potential of leptospirosis was noted by Weil (1886) as early as 1886, its pathophysiology is still not clearly elucidated, particularly regarding the cause and mechanisms of bleeding. Studies with ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase; EC 3.6.1.5; CD39), 5'-nucleotidase (EC 3.1.3.5; CD73) and adenosine deaminase (ADA) have demonstrated the involvement of these enzymes in thromboregulation mechanisms, and altered enzymatic activities have been reported in many diseases. Since leptospirosis is a disease increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever, the aim of this study was to evaluate these enzymes activities and parameters of platelet aggregation in platelets from rats experimentally infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae during different periods of experimental infection. Materials, Methods & Results: For this purpose, thirty-six adult male rats were divided into two groups: A, as uninfected control (subgroups A1, A2 and A3); and B, infected (subgroups B1, B2 and B3). Group B was inoculated intraperitoneally (Day 0) with 2 x 108 organisms per rat. Blood samples were collected on days 05 (A1 and B1), 10 (A2 and B2) and 20 (A3 and B3) post-inoculation (PI). In the infected group, platelet count had a decrease on day 10 PI and prothrombin time (PT) had an increase on day 5 PI. In the same group, platelet aggregation decreased (P < 0.01) day 10 PI. The hydrolysis of ATP in platelets was also decreased (P < 0.05) on day 10 PI, when compared to the control group. By the other side, ADP hydrolysis was increased (P < 0.05) on days 5 and 10 PI. 5'-nucleotidase activity was significantly increased on day 5 (P < 0.01) and 20 (P < 0.05) PI. Results of adenosine deamination into inosine by ADA in platelets showed a signifi cant (P < 0.01) increase on days 5 and 10 PI in the infected group. Discussion: Studies with NTPDase, 5'nucleotidase and ADA have demonstrated the involvement of these enzymes in the thromboregulation mechanisms, and altered enzymatic activities have been reported in many diseases. It has been established that extracellular adenosine nucleotides and adenosine are versatile signaling molecules known to participate in an array of platelet functions. For example, the nucleotide ADP is the main promoter of platelet aggregation, while adenosine can act as a vasodilator and an inhibitor of platelet aggregation. In addition, high concentrations of ATP have been shown to inhibit ADP-induced aggregation in vitro, while low concentrations of ATP can significantly enhance platelet aggregation. In our experimental study the coagulation cascade was activated, since when the activities of NTPDase, 5'-nucleotidase and ADA were analyzed is possible to suggest that levels of ATP were decreased, unlike of ADP and AMP levels, supposedly increased during determinate periods of our experiment. Adenosine levels were also enhanced due to the higher levels of its precursors. This cascade activation may be a mechanism of bleeding prevention front to leptospires infection, especially the ones caused by serovar icterohaemorrhagiae.

INFECÇÃO EXPERIMENTAL POR Cryptococcus neoformans: INFLUÊNCIA DA DOENÇA SOBRE OS SISTEMAS PURINÉRGICO E COLINÉRGICO

A criptococose é uma infecção fúngica sistêmica, predominantemente oportunista, causada por leveduras encapsuladas do gênero Cryptococcus. As infecções por Cryptococcus neoformans são comuns em nível mundial, e as formas graves são observadas nos pacientes imunocomprometidos. A principal fonte de infecção da criptococose são fezes de pássaros (principalmente pombos) contaminadas com o fungo, sendo a inalação de basidiósporos a principal via de infecção. O estabelecimento e a propagação da infecção são altamente dependentes da imunidade do hospedeiro, sendo o sistema imune celular o mecanismo primário de defesa do organismo contra C. neoformans. Nos últimos anos têm-se descrito outros elementos como ativadores e moduladores da resposta imune, destacando o sistema purinérgico e o sistema colinérgico. Desta maneira, este estudo buscou avaliar a influência da criptococose experimental sobre a atividade do sistema purinérgico e colinérgico, através de três objetivos: (1) avaliar a atividade da ecto-difosfoidrolases (E-NTPDase) e ecto-adenosina deaminase (E-ADA) em linfócitos e soro; (2) atividade da acetilcolinesterase (AChE) no cérebro e linfócitos, e butirilcolinesterase (BChE) no soro; e (3) avaliar os níveis de purinas no soro. Os resultados da avaliação do sistema purinérgico demonstraram que a hidrólise do trifosfato de adenosina (ATP) e difosfato de adenosina (ADP) foram diminuídas, bem como a atividade da E-ADA também esteva diminuída. Em relação a dosagem das colinesterases, observou-se um aumento na atividade da AChE nos linfócitos e no cérebro, e diminuição da BChE. Na dosagem do nível de purinas no soro, verificou-se um aumento nos níveis de ATP e adenosina (ADO) no dia 20 pós-infecção (PI), aumento de ATP e diminuição da ADO, inosina e ácido úrico no dia 50 PI. A avaliação da atividade da E-NTPDase e E-ADA levou a conclusão de que seus comportamentos hidrolíticos seriam compensatórios enquanto a E-NTPDase teria uma ação pró-inflamatória a E-ADA teria uma ação anti-inflamatória, gerando mecanismo de proteção contra danos teciduais secundários, possivelmente gerados respostas exacerbadas à infecção por C. neoformans. Adicionalmente, os dados da atividade da AChE, em amostras correspondentes, comprovaram o estabelecimento de uma resposta pró-inflamatória, corroborando com a hipótese da necessidade de um mecanismo de modulação. Por fim, observou-se um aumento nos níveis extracelulares de ATP caracterizando uma resposta pró-inflamatória. Desta forma, foi possível observar que existe uma participação direta dos sistemas purinérgico e colinérgico na imunomodulação da criptococose experimental, contribuindo para a instalação de uma resposta imune celular adequada para combater a proliferação da levedura, e um mecanismo de redução de danos teciduais associados à resposta imune exacerbada.

Cryptococcosis is a systemic fungal infection predominantly opportunistic, caused by encapsulated yeast from Cryptococcus genus. Cryptococcus neoformans infections are common worldwide, and the severe forms are observed in immunocompromised patients. The main source of cryptococcosis infection are bird droppings (especially pigeons) contaminated with the fungus, and the inhalation of basidiospore is the main route of infection. The establishment and spread of infection are highly dependent of the host immunity, and the cellular immune system is the primary mechanism for defense against C. neoformans. In recent years it has been described other elements as activators and modulators of the immune response, highlighting the purinergic and the cholinergic system. Thus, this study aimed to evaluate the influence of experimental cryptococcosis on the activity of purinergic and cholinergic systems through three objectives: (1) to evaluate the activity of the ecto-diphosphohydrolases (E-NTPDase) and ecto-adenosine deaminase (E-ADA ) in lymphocytes and serum; (2) the activity of acetylcholinesterase (AchE) in the brain and lymphocytes, and butyrylcholinesterase (BChE) in serum; and (3) evaluate the serum levels of purines. The results of the evaluation in the purinergic system demonstrated that the hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) and adenosine diphosphate (ADP) was decreased as well as the E-ADA activity. For the dosage of the cholinesterase, there was an increase in AChE activity in lymphocytes and in the brain, and a decreased in BChE. The measurement of serum purine level demonstrate an increase in the levels of ATP and adenosine) on day 20 post-infection (PI), an increased in ATP and decreased in ADO, inosine and uric acid on day 50 PI. The assessment of the E-NTPDase and E-ADA activity led the conclusion that their hydrolytic behavior would be compensatory while the E-NTPDase would have a pro-inflammatory action, E-ADA would have an anti-inflammatory action, generating protective mechanism against secondary damage tissue, producing possibly exacerbated responses to C. neoformans infection. In addition, data of AChE activity in corresponding samples confirmed the establishment of a pro-inflammatory response, corroborating the hypothesis of the need for a modulation mechanism. Finally, there was an increase in extracellular levels of ATP featuring a pro-inflammatory response. In this way, it was observed a direct involvement of the purinergic and cholinergic systems in immunomodulation of experimental cryptococcosis, contributing to the installation of an immune cell response suitable to combat the proliferation of yeast, and a reduction mechanism of tissue damage associated with response immune exacerbated.

Infecção experimental por Herpesvírus bovino tipo 5 em coelhos: efeitos no sistema purinérgico e perfil oxidativo.

A doença neurológica causada pela replicação do BoHV-5 no cérebro de animais infectados, em sua fase inicial, pode não estar associada à alterações histológicas significativas ou à um número significativo de neurônios antígeno-positivos. Assim, outros mecanismos, como os mecanismos oxidantes e antioxidantes e importantes enzimas do sistema purinérgico, poderiam modular a resposta imune e inflamatória em animais infectados pelo herpesvírus bovino tipo 5 (BoHV-5) e contribuir para o desenvolvimento dos sinais neurológicos observados durante a infecção. Com este trabalho buscou-se compreender mecanismos da neuropatogenia do BoHV-5 durante infecção aguda. Para isso, no artigo I, foram avaliadas alterações na hidrólise de nucleotídeos de adenina em sinaptossomas de córtex e hipocampo, de coelhos experimentalmente infectados com BoHV-5, através da atividade das enzimas NTPDase e 5-nucleotidase; no artigo II, foi avaliada a participação de mecanismos oxidantes e antioxidantes na infecção pelo BoHV-5 em nível sistêmico e de sistema nervoso central de coelhos, através da atividade dos antioxidantes catalase (CAT), glutationa reduzida (GSH) e tióis não-proteicos (TSH) e quantificação de espécies reativas de oxigênio totais (ERO-totais) e as espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Para realização dos experimentos, os animais foram divididos em grupos, grupos controle, não infectados, e grupos teste, inoculados com BoHV-5. Os animais dos grupos teste foram inoculados com a cepa parental SV-507/99 contendo aproximadamente 107,5TCID50 ou 108TCID50, os demais animais receberam apenas meio essencial mínimo (MEM). Todos os coelhos foram inoculados pela via intranasal e monitorados quanto aos aspectos clínicos e virológicos durante todo o experimento. Aos 7 e 12 dias p.i. os coelhos foram anestesiados e submetidos à eutanásia para coleta sanguínea e de estruturas encefálicas. Em relação à atividade da NTPDase e 5-nucleotidase (artigo I), os resultados revelaram uma diminuição na hidrólise do ATP e ADP aos 7 dias p.i., e na hidrólise do ADP e AMP aos 12 dias p.i. em sinaptossomas de córtex cerebral dos animais infectados; e um aumento da atividade ectonucleotidásica em sinaptossomas de hipocampo no grupo infectado em relação ao grupo controle, com exceção da hidrólise do AMP aos 12 dias p.i. A reduzida hidrólise do ATP no córtex cerebral poderia causar acúmulo deste nucleotídeo no meio extracelular, sabe-se que o excesso de ATP pode ser citotóxico. Além disso, com a diminuição da atividade enzimática menos adenosina é produzida, sendo esta uma molécula neuroprotetora e anticonvulsivante. O aumento da atividade enzimática no hipocampo poderia ocorrer para produzir adenosina e conferir neuroproteção, no entanto, aos 12 dias p.i. não ocorreu aumento na hidrólise do AMP à adenosina. No artigo II, a avaliação dos parâmetros oxidativos e antioxidantes revelou que ocorre um aumento nos níveis de TBARS e de ERO-totais no grupo infectado em relação ao grupo controle, principalmente no córtex aos 7 e 12 dias p.i., mas também no cerebelo aos 7 dias p.i. e no hipocampo e estriado aos 12 dias p.i. Ainda, os níveis de GSH estavam diminuídos no estriado e cerebelo dos animais infectados aos 7 dias p.i. O processo de estresse oxidativo pode ocorrer em resposta à infecção viral, porém por ter baixa especificidade acaba resultando em danos oxidativos à célula. Desta forma, foi possível observar que existe uma participação do sistema purinérgico e do processo de estresse oxidativo na patogênese da infecção pelo BoHV-5, sugerindo que estes mecanismos possam estar envolvidos na imunomodulação, disfunção e morte neuronal, contribuindo, assim, para a processo da meningoencefalite herpética.

The neurological disorder caused by BoHV-5 replication in the brain of infected animals, in the acute phase, may not be associated with significant histological changes or a significant number of antigen-positive neurons. Thus, other mechanisms, such as oxidants and antioxidants mechanisms and important enzymes of the purinergic system might modulate the immune and inflammatory response in animals infected with bovine herpesvirus type 5 (BoHV-5) and contribute to the development of neurological signs observed during infection. This study aimed to understand the mechanisms of the neuropathogenesis of BoHV-5 during acute infection. For this, in article I, alterations in the hydrolysis of adenine nucleotides in synaptosomes of the cortex and hippocampus of rabbits experimentally infected with BoHV-5 were assessed through the activity of enzymes NTPDase and 5'-nucleotidase; in article II, we evaluated the involvement of oxidants and antioxidants mechanisms during BoHV-5 infection in systemic level and central nervous system of rabbits experimentally infected through the evaluation of catalase (CAT), reduced glutathione (GSH) and non-protein thiols (TSH), and the quantitation of reactive oxygen species (ROS) and thiobarbituric acid reactive species (TBARS). For the experiments, the animals were divided into groups, control groups, with no infected animals, and test groups, animals inoculated with BoHV-5. The animals of the test groups were inoculated with the parental strain SV-507/99 containing approximately 107,5TCID50 or 108TCID50, control animals received only minimal essential medium (MEM). All rabbits were inoculated intranasally and monitored for clinical and virological aspects during the experiment. At 7 and 12 days p.i. the rabbits were anesthetized and euthanized for blood and brain structures collection. Regarding the activity of 5'-nucleotidase and NTPDase (Article I), the results showed a decrease in hydrolysis of ATP and ADP at 7 days pi, and in hydrolysis of ADP and AMP at 12 days pi in synaptosomes of cerebral cortex in the infected animals; and increased ectonucleotidases activity in synaptosomes of hippocampus in the infected group compared to the control group, except for the hydrolysis of AMP at 12 days pi. The reduced hydrolysis of ATP in cerebral cortex can cause accumulation of the nucleotide into the extracellular milieu; it is known that the excess of ATP can be cytotoxic. Furthermore, with the decrease in enzyme activity less adenosine is produced, this nucleoside is an anticonvulsant and neuroprotective molecule. The increased enzyme activity in the hippocampus can occur to produce adenosine and confer neuroprotection; however at 12 days pi, it is not observed an increase in the hydrolysis of AMP to adenosine. In article II, the evaluation of oxidative parameters and antioxidants revealed that the levels of TBARS and ROS were higher in the infected group compared to controls, mainly in the cortex at 7 and 12 days pi, but also in the cerebellum at 7 days pi and hippocampus and striatum at 12 days pi. Moreover, GSH levels were decreased in the striatum and cerebellum of animals infected at 7 days pi. The oxidative stress process may occur in response to viral infection, but this process has a low specificity and eventually results in oxidative damage to the cell. Thereby, was possible to observe that there is a participation of the purinergic system and the oxidative stress process in the pathogenesis of BoHV-5, suggesting that these mechanisms may be involved in immunomodulation, dysfunction and neuronal death, and may contribute to the process of herpetic meningoencephalitis

NTPDase and acetylcholinesterase activities in silver catfish, Rhamdia quelen (Quoy & Gaimard, 1824) (Heptapteridae) exposed to interaction of oxygen and ammonia levels

The effects of various levels of oxygen saturation and ammonia concentration on NTPDase (ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase, E.C. 3.6.1.5) and acetylcholinesterase (AChE, E.C. 3.1.1.7) activities in whole brain of teleost fish (Rhamdia quelen) were investigated. The fish were exposed to one of two different dissolved oxygen levels, including high oxygen (6.5 mg.L-1) or low oxygen (3.5 mg.L-1), and one of two different ammonia levels, including high ammonia (0.1 mg.L-1) or low ammonia (0.03 mg.L-1) levels. The four experimental groups included the following (A) control, or high dissolved oxygen plus low NH3; (B) low dissolved oxygen plus low NH3; (C) high dissolved oxygen plus high NH3; (D) low dissolved oxygen plus high NH3. We found that enzyme activities were altered after 24 h exposure in groups C and D. ATP and ADP hydrolysis in whole brain of fish was enhanced in group D after 24 h exposure by 100 percent and 119 percent, respectively, compared to the control group. After 24 h exposure, AChE activity presented an increase of 34 percent and 39 percent in groups C and D, respectively, when compared to the control group. These results are consistent with the hypothesis that low oxygen levels increase ammonia toxicity. Moreover, the hypoxic events may increase blood flow by hypoxia increasing NTPDase activity, thus producing adenosine, a potent vasodilator.(AU)

No presente estudo, avaliou-se o efeito de diferentes níveis de saturação de oxigênio e amônia sobre a atividade das enzimas NTPDase (ecto-nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase, E.C. 3.6.1.5) e acetilcolinesterase (AChE, E.C. 3.1.1.7) em encéfalo total de jundiás (Rhamdia quelen). Os peixes foram expostos a diferentes níveis de oxigênio dissolvido e amônia, níveis altos de oxigênio (6,5 mg/L) ou baixos de oxigênio (3,5 mg/L), e níveis altos de amônia (0,1 mg/L) ou baixos de amônia (0,03 mg/L). Os peixes foram divididos em quatro diferentes grupos: (A) controle ou alto nível de oxigênio dissolvido mais baixo nível de NH3; (B) baixo nível de oxigênio dissolvido mais baixo nível de NH3; (C) alto nível de oxigênio dissolvido mais alto nível de amônia; (D) baixo nível de oxigênio dissolvido mais alto nível de NH-3. As atividades de ambas as enzimas nos grupos C e D somente foram alteradas após 24 horas de exposição. A hidrólise do ATP e ADP em encéfalo total de jundiás foi aumentada após 24h de exposição para 104 por cento e 155 por cento no grupo D quando comparado ao grupo controle, respectivamente. A atividade da AChE apresentou após 24h de exposição um aumento de 37 por cento no grupo C e 27 por cento no grupo D, ambos comparados ao grupo controle. Os resultados obtidos corroboram com a hipótese que baixos níveis de saturação de oxigênio aumentam a toxicidade da amônia. Além disso, os eventos de hipóxia podem aumentar o fluxo sanguíneo, e este evento aumenta a atividade da NTPDase produzindo adenosina, um potente vasodilatador(AU)

NTPDase and acetylcholinesterase activities in silver catfish, Rhamdia quelen (Quoy & Gaimard, 1824) (Heptapteridae) exposed to interaction of oxygen and ammonia levels

The effects of various levels of oxygen saturation and ammonia concentration on NTPDase (ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase, E.C. 3.6.1.5) and acetylcholinesterase (AChE, E.C. 3.1.1.7) activities in whole brain of teleost fish (Rhamdia quelen) were investigated. The fish were exposed to one of two different dissolved oxygen levels, including high oxygen (6.5 mg.L-1) or low oxygen (3.5 mg.L-1), and one of two different ammonia levels, including high ammonia (0.1 mg.L-1) or low ammonia (0.03 mg.L-1) levels. The four experimental groups included the following (A) control, or high dissolved oxygen plus low NH3; (B) low dissolved oxygen plus low NH3; (C) high dissolved oxygen plus high NH3; (D) low dissolved oxygen plus high NH3. We found that enzyme activities were altered after 24 h exposure in groups C and D. ATP and ADP hydrolysis in whole brain of fish was enhanced in group D after 24 h exposure by 100 percent and 119 percent, respectively, compared to the control group. After 24 h exposure, AChE activity presented an increase of 34 percent and 39 percent in groups C and D, respectively, when compared to the control group. These results are consistent with the hypothesis that low oxygen levels increase ammonia toxicity. Moreover, the hypoxic events may increase blood flow by hypoxia increasing NTPDase activity, thus producing adenosine, a potent vasodilator.(AU)

No presente estudo, avaliou-se o efeito de diferentes níveis de saturação de oxigênio e amônia sobre a atividade das enzimas NTPDase (ecto-nucleosídeo trifosfato difosfohidrolase, E.C. 3.6.1.5) e acetilcolinesterase (AChE, E.C. 3.1.1.7) em encéfalo total de jundiás (Rhamdia quelen). Os peixes foram expostos a diferentes níveis de oxigênio dissolvido e amônia, níveis altos de oxigênio (6,5 mg/L) ou baixos de oxigênio (3,5 mg/L), e níveis altos de amônia (0,1 mg/L) ou baixos de amônia (0,03 mg/L). Os peixes foram divididos em quatro diferentes grupos: (A) controle ou alto nível de oxigênio dissolvido mais baixo nível de NH3; (B) baixo nível de oxigênio dissolvido mais baixo nível de NH3; (C) alto nível de oxigênio dissolvido mais alto nível de amônia; (D) baixo nível de oxigênio dissolvido mais alto nível de NH-3. As atividades de ambas as enzimas nos grupos C e D somente foram alteradas após 24 horas de exposição. A hidrólise do ATP e ADP em encéfalo total de jundiás foi aumentada após 24h de exposição para 104 por cento e 155 por cento no grupo D quando comparado ao grupo controle, respectivamente. A atividade da AChE apresentou após 24h de exposição um aumento de 37 por cento no grupo C e 27 por cento no grupo D, ambos comparados ao grupo controle. Os resultados obtidos corroboram com a hipótese que baixos níveis de saturação de oxigênio aumentam a toxicidade da amônia. Além disso, os eventos de hipóxia podem aumentar o fluxo sanguíneo, e este evento aumenta a atividade da NTPDase produzindo adenosina, um potente vasodilatador(AU)

Activities of the enzymes NTPDase, 5´-nucleotidase and adenosine deaminase in platelets of rats experimentally infected with Leptospira interrogans Serovar icterohaemorrhagiae / Activities of the enzymes NTPDase, 5´-nucleotidase and adenosine deaminase in platelets of rats experimentally infected with Leptospira interrogans Serovar icterohaemorrhagiae

Background: Leptospirosis, a spirochetal zoonotic disease caused by different serovars of Leptospira interrogans, is increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever. Although the haemorrhagic potential of leptospirosis was noted by Weil (1886) as early as 1886, its pathophysiology is still not clearly elucidated, particularly regarding the cause and mechanisms of bleeding. Studies with ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase; EC 3.6.1.5; CD39), 5´-nucleotidase (EC 3.1.3.5; CD73) and adenosine deaminase (ADA) have demonstrated the involvement of these enzymes in thromboregulation mechanisms, and altered enzymatic activities have been reported in many diseases. Since leptospirosis is a disease increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever, the aim of this study was to evaluate these enzymes activities and parameters of platelet aggregation in platelets from rats experimentally infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae during different periods of experimental infection.Materials, Methods & Results: For this purpose, thirty-six adult male rats were divided into two groups: A, as uninfected control (subgroups A1, A2 and A3); and B, infected (subgroups B1, B2 and B3). Group B was inoculated intraperitoneally (Day 0) with 2 x 108 organisms per rat. Blood samples were collected on days 05 (A1 and B1), 10

Background: Leptospirosis, a spirochetal zoonotic disease caused by different serovars of Leptospira interrogans, is increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever. Although the haemorrhagic potential of leptospirosis was noted by Weil (1886) as early as 1886, its pathophysiology is still not clearly elucidated, particularly regarding the cause and mechanisms of bleeding. Studies with ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (NTPDase; EC 3.6.1.5; CD39), 5´-nucleotidase (EC 3.1.3.5; CD73) and adenosine deaminase (ADA) have demonstrated the involvement of these enzymes in thromboregulation mechanisms, and altered enzymatic activities have been reported in many diseases. Since leptospirosis is a disease increasingly recognized as an important cause of hemorrhagic fever, the aim of this study was to evaluate these enzymes activities and parameters of platelet aggregation in platelets from rats experimentally infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae during different periods of experimental infection.Materials, Methods & Results: For this purpose, thirty-six adult male rats were divided into two groups: A, as uninfected control (subgroups A1, A2 and A3); and B, infected (subgroups B1, B2 and B3). Group B was inoculated intraperitoneally (Day 0) with 2 x 108 organisms per rat. Blood samples were collected on days 05 (A1 and B1), 10

Distúrbios hemostáticos e atividade das enzimas que hidrolisam nucleotídeos e nucleosídeo de adenina em cães infectados com Rangelia vitalii

O parasito Rangelia vitalii é o agente etiológico da rangeliose, uma enfermidade que cursa com uma grande variedade de sinais clínicos, incluindo desordens hemostáticas caracterizadas por sangramentos. Entretanto, as causas das alterações no processo hemostático nessa doença ainda não foram esclarecidas. O objetivo deste estudo foi avaliar os distúrbios hemostáticos através da produção de megacariócitos e contagem de plaquetas, a coagulação sanguínea, a atividade plaquetária e determinar a atividade das enzimas que hidrolisam nucleotídeos e nucleosídeo de adenina em plaquetas de cães infectados experimentalmente com R. vitalii. Para este estudo, 12 cães foram separados em dois grupos: Grupo A foi composto por cinco cães saudáveis, e grupo B com sete cães infectados experimentalmente com R. vitalii. Após inoculação, os animais foram monitorados quanto à parasitemia por esfregaço sanguíneo. O parasito foi encontrado no interior de hemácias, neutrófilos e monócitos cinco dias pós-inoculação (PI). As coletas de sangue para a realização da contagem plaquetária, testes de coagulação e avaliação mensuração da agregação plaquetária foram realizadas nos dias 0, 10 e 20 PI. Nos dias 10 e 20 PI, após esse procedimento, os cães foram anestesiados para realização do aspirado de medula óssea com a finalidade de avaliar a produção de megacariócitos. Para avaliar a atividade das ectonucleotidases e adenosina desaminase, as coletas de sangue foram realizadas nos dias 12 e 21 PI. Esse estudo demonstrou redução (P<0,01) no número de plaquetas entre o grupo infectado em relação ao controle. Os tempos de protrombina e de tromboplastina parcial ativado não apresentaram diferença significativa entre animais infectados e controles. Ocorreu aumento (P<0,01) do número de megacariócitos no grupo infectado quando comparado com o controle. Foi observado uma diminuição (P<0,01) na agregação plaquetária em cães infectados por R. vitalii. A hidrólise de ATP, ADP, AMP e desaminação da adenosina foram menores reduziram (P<0,01) no dia 12 PI quando comparadas com o grupo controle. No dia 21 PI, a atividade da adenosina desaminase manteve-se reduzida (P<0,01), enquanto que ocorreu aumento (P<0,05) na atividade da ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (NTPDase). A partir dos resultados pode-se concluir que a rangeliose é responsável por grave trombocitopenia na fase aguda da infecção, a qual pode estar associada a sequestro e/ou destruição imunomediada e, que alterações no sistema purinérgico contribuem para a ocorrência das desordens hemostáticas observadas na infecção pelo parasito R. vitalii