Resumo
The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.516 μg/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.
O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,516 μg/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios [...].
Assuntos
Humanos , Infecções por Vírus Respiratório Sincicial , Neutrófilos , Vírus Sincicial Respiratório Humano/genéticaResumo
Abstract The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.516 g/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.
Resumo O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,516 g/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios semelhantes àqueles induzidos pelo vírus em células não tratadas, indicando danos citotóxicos e deletérios. Nossos resultados corroboram achados relatados anteriormente de que as NETs contribuem para a imunopatologia desenvolvida por pacientes infectados com hRSV.
Resumo
Abstract The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.5-16 μg/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.
Resumo O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,5-16 μg/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios semelhantes àqueles induzidos pelo vírus em células não tratadas, indicando danos citotóxicos e deletérios. Nossos resultados corroboram achados relatados anteriormente de que as NETs contribuem para a imunopatologia desenvolvida por pacientes infectados com hRSV.
Assuntos
Humanos , Pré-Escolar , Vírus Sincicial Respiratório Humano , Infecções por Vírus Respiratório Sincicial , Armadilhas Extracelulares , Células Epiteliais , PulmãoResumo
The human respiratory syncytial virus (hRSV) is the most common cause of severe lower respiratory tract diseases in young children worldwide, leading to a high number of hospitalizations and significant expenditures for health systems. Neutrophils are massively recruited to the lung tissue of patients with acute respiratory diseases. At the infection site, they release neutrophil extracellular traps (NETs) that can capture and/or inactivate different types of microorganisms, including viruses. Evidence has shown that the accumulation of NETs results in direct cytotoxic effects on endothelial and epithelial cells. Neutrophils stimulated by the hRSV-F protein generate NETs that are able to capture hRSV particles, thus reducing their transmission. However, the massive production of NETs obstructs the airways and increases disease severity. Therefore, further knowledge about the effects of NETs during hRSV infections is essential for the development of new specific and effective treatments. This study evaluated the effects of NETs on the previous or posterior contact with hRSV-infected Hep-2 cells. Hep-2 cells were infected with different hRSV multiplicity of infection (MOI 0.5 or 1.0), either before or after incubation with NETs (0.516 μg/mL). Infected and untreated cells showed decreased cellular viability and intense staining with trypan blue, which was accompanied by the formation of many large syncytia. Previous contact between NETs and cells did not result in a protective effect. Cells in monolayers showed a reduced number and area of syncytia, but cell death was similar in infected and non-treated cells. The addition of NETs to infected tissues maintained a similar virus-induced cell death rate and an increased syncytial area, indicating cytotoxic and deleterious damages. Our results corroborate previously reported findings that NETs contribute to the immunopathology developed by patients infected with hRSV.(AU)
O vírus sincicial respiratório humano (hRSV) é a causa mais comum de doenças graves do trato respiratório inferior em crianças pequenas em todo o mundo, resultando em grande número de hospitalizações e gastos significativos para os sistemas de saúde. Neutrófilos são recrutados em massa para o tecido pulmonar de pacientes com doenças respiratórias agudas. No local da infecção, eles liberam armadilhas extracelulares de neutrófilos (NETs) que podem capturar e/ou inativar diferentes tipos de microrganismos, incluindo vírus. Evidências demonstraram que o acúmulo de NETs resulta em efeitos citotóxicos diretos nas células endoteliais e epiteliais. Os neutrófilos estimulados pela proteína F do vírus sincicial respiratório (hRSV-F) geram NETs que são capazes de capturar partículas virais, reduzindo assim sua transmissão. No entanto, a produção maciça de NETs obstrui as vias aéreas e aumenta a gravidade da doença. Assim, um maior conhecimento sobre os efeitos das NETs durante as infecções por hRSV é essencial para o desenvolvimento de novos tratamentos específicos e eficazes. Este estudo avaliou os efeitos das NETs no contato prévio ou posterior à infecção de células Hep-2 com hRSV. As células Hep-2 foram infectadas com diferentes quantidades de hRSV (multiplicidade de infecção ou MOI 0,5 ou 1,0), antes ou após a incubação com NETs (0,516 μg/mL). Células infectadas e não tratadas mostraram redução da viabilidade celular e intensa coloração com azul de tripano, que foi acompanhada pela formação de sincícios numerosos e grandes. O contato prévio entre as NETs e as células não resultou em efeito protetor. As células em monocamadas mostraram um número e área de sincícios reduzidos, mas a morte celular foi semelhante àquela apresentada por células infectadas e não tratadas. A adição de NETs aos tecidos infectados manteve taxa de morte celular e formação de sincícios [...].(AU)
Assuntos
Humanos , Vírus Sincicial Respiratório Humano/genética , Infecções por Vírus Respiratório Sincicial , NeutrófilosResumo
Mucosal epithelial cells act as the first immunologic barrier of organisms, and contact directly with pathogens. Therefore, hosts must have differential strategies to combat pathogens efficiently. Reactive oxygen species (ROS), as a kind of oxidizing agents, participates in the early stage of killing pathogens quickly. Recent reports have revealed that dual oxidase (DUOX) plays a key role in mucosal immunity. And the DUOX is a transmembrane protein which produces ROS as their primary enzymatic products. This process is an important pattern for eliminating pathogens. In this review, we highlight the DUOX immunologic functions in the respiratory and digestive tract of vertebrates.(AU)
As células epiteliais da mucosa atuam como a primeira barreira imunológica dos organismos e entram em contato direto com os patógenos. Portanto, os hospedeiros devem ter estratégias diferenciadas para combater os patógenos de forma eficiente. Trabalhos recentes revelaram que a oxidase dupla (DUOX) desempenha um papel fundamental para a imunidade da mucosa. A DUOX é uma proteína transmembrana geradora de espécies reativas de oxigênio (EROs) como seus principais produtos enzimáticos. Nesta revisão, apresentaremos as funções imunológicas da DUOX no trato respiratório e digestivo dos vertebrados.(AU)
Assuntos
Animais , Oxidases Duais , Mucosa , Vertebrados , Sistema Respiratório , Trato GastrointestinalResumo
The use of immunomodulators is an alternative to improve the immune system of fish and avoid the excessive use of antibiotics. Levamisole is a synthetic anthelmintic which promotes a potent immunostimulation on innate and acquired variables of fish. In order to access the levamisole effects on matrinxã, Brycon amazonicus, fish were fed levamisole at 500 mg kg-1 of diet for seven days. After this period fish were submitted to blood collection. Immunological variables, such as leukocytes respiratory burst, total serum protein, albumin, globulin, albumin:globulin index and hematological variables, such as hematocrit, hemoglobin, red and white blood cell (WBC) and Wintrobe indexes were evaluated. The levamisole administration increased the WBC counts indicating that the immunostimulant modulates the cell-mediated immunity. The increased WBC indicate that the fish fed levamisole were in a better body condition, and probable more resistant to disease due to potential for phagocytosis activation, degranulation of neutrophilic granules, and consequently production of antibodies and immunological memory. Besides, these findings are important for news projects regarding the production of vaccines and deeper understanding of fish cell-mediated immunity.
A utilização de imunoestimulante é uma alternativa para melhorar o sistema imune de peixes e evitar o uso excessivo de antibióticos. O levamisol é um anti-helmíntico sintético que promove uma potente estimulação imunológica em peixes, aumentando variáveis inatas e adquiridas de defesa. A fim de avaliar os efeitos do levamisol sobre matrinxã, Brycon amazonicus, os peixes foram alimentados com 500 mg kg-1 de levamisol na dieta durante sete dias. Após este período os peixes foram submetidos à colheita de sangue. Variáveis imunes, tais como a atividade respiratória de leucócitos, proteína total sérica, albumina, globulina, índice albumina:globulina e os parâmetros hematológicos, tais como hematócrito, hemograma completo, hemoglobina, número de eritrócitos e o volume corpuscular médio dos eritrócitos foram avaliados. A utilização do levamisol aumentou a contagem dos leucócitos do sangue indicando que o imunoestimulante modulou a imunidade mediada por células, entretanto, nenhuma alteração foi observada nas demais variáveis. O aumento dos leucócitos do sangue indica que os peixes alimentados com levamisol estão em uma condição corporal melhor, e em um possível surto terão mais resistência às doenças e potencial para ativação da fagocitose e degranulação de neutrófilos. Além disso, os resultados são importantes para novos projetos sobre a produção de vacinas, e sobre a compreensão mais profunda da imunidade mediada por células em peixes.
Assuntos
Animais , Adjuvantes Imunológicos , Characidae/imunologia , Characidae/parasitologia , Leucócitos , Levamisol , Testes HematológicosResumo
The use of immunomodulators is an alternative to improve the immune system of fish and avoid the excessive use of antibiotics. Levamisole is a synthetic anthelmintic which promotes a potent immunostimulation on innate and acquired variables of fish. In order to access the levamisole effects on matrinxã, Brycon amazonicus, fish were fed levamisole at 500 mg kg-1 of diet for seven days. After this period fish were submitted to blood collection. Immunological variables, such as leukocytes respiratory burst, total serum protein, albumin, globulin, albumin:globulin index and hematological variables, such as hematocrit, hemoglobin, red and white blood cell (WBC) and Wintrobe indexes were evaluated. The levamisole administration increased the WBC counts indicating that the immunostimulant modulates the cell-mediated immunity. The increased WBC indicate that the fish fed levamisole were in a better body condition, and probable more resistant to disease due to potential for phagocytosis activation, degranulation of neutrophilic granules, and consequently production of antibodies and immunological memory. Besides, these findings are important for news projects regarding the production of vaccines and deeper understanding of fish cell-mediated immunity.(AU)
A utilização de imunoestimulante é uma alternativa para melhorar o sistema imune de peixes e evitar o uso excessivo de antibióticos. O levamisol é um anti-helmíntico sintético que promove uma potente estimulação imunológica em peixes, aumentando variáveis inatas e adquiridas de defesa. A fim de avaliar os efeitos do levamisol sobre matrinxã, Brycon amazonicus, os peixes foram alimentados com 500 mg kg-1 de levamisol na dieta durante sete dias. Após este período os peixes foram submetidos à colheita de sangue. Variáveis imunes, tais como a atividade respiratória de leucócitos, proteína total sérica, albumina, globulina, índice albumina:globulina e os parâmetros hematológicos, tais como hematócrito, hemograma completo, hemoglobina, número de eritrócitos e o volume corpuscular médio dos eritrócitos foram avaliados. A utilização do levamisol aumentou a contagem dos leucócitos do sangue indicando que o imunoestimulante modulou a imunidade mediada por células, entretanto, nenhuma alteração foi observada nas demais variáveis. O aumento dos leucócitos do sangue indica que os peixes alimentados com levamisol estão em uma condição corporal melhor, e em um possível surto terão mais resistência às doenças e potencial para ativação da fagocitose e degranulação de neutrófilos. Além disso, os resultados são importantes para novos projetos sobre a produção de vacinas, e sobre a compreensão mais profunda da imunidade mediada por células em peixes.(AU)
Assuntos
Animais , Characidae/imunologia , Characidae/parasitologia , Adjuvantes Imunológicos , Levamisol , Testes Hematológicos , LeucócitosResumo
Abstract Mucosal epithelial cells act as the first immunologic barrier of organisms, and contact directly with pathogens. Therefore, hosts must have differential strategies to combat pathogens efficiently. Reactive oxygen species (ROS), as a kind of oxidizing agents, participates in the early stage of killing pathogens quickly. Recent reports have revealed that dual oxidase (DUOX) plays a key role in mucosal immunity. And the DUOX is a transmembrane protein which produces ROS as their primary enzymatic products. This process is an important pattern for eliminating pathogens. In this review, we highlight the DUOX immunologic functions in the respiratory and digestive tract of vertebrates.
Resumo As células epiteliais da mucosa atuam como a primeira barreira imunológica dos organismos e entram em contato direto com os patógenos. Portanto, os hospedeiros devem ter estratégias diferenciadas para combater os patógenos de forma eficiente. Trabalhos recentes revelaram que a oxidase dupla (DUOX) desempenha um papel fundamental para a imunidade da mucosa. A DUOX é uma proteína transmembrana geradora de espécies reativas de oxigênio (EROs) como seus principais produtos enzimáticos. Nesta revisão, apresentaremos as funções imunológicas da DUOX no trato respiratório e digestivo dos vertebrados.
Resumo
The present study evaluated the impact that orchiectomy, a routine but painful intervention in bovine husbandry, can cause on pulmonary immunity. To identify whether orchiectomy can impair lung defense, analyses of serum cortisol concentration and of alveolar macrophage and their function (phagocytosis and respiratory burst) were evaluated. Sixteen Holstein bulls (7 mo old, 250±50kg of body weight BW) were divided in two homogeneous groups - the castrated group and the sham group - and the sample were collected on Days -7, 1 and 7 relative to the day of the procedure. Serum cortisol concentration statistically increased on Days 1 and 7 (D-7: 4,97±1,28ng/ml; D1: 6,35 ±1,10ng/ml; D7: 8,28±1,94ng/ml) after castration and these variables seem to impact the alveolar macrophage percentage on D1 (D-7: 76,86±3,44%; D1: 60,92±2,44%; D7: 74,17±2,56%) and their respective function of phagocytosis (P) and the oxidative burst (OB) on Days 1 and 7 for the castrated group (P D-7: 56,25±15,63 arbitrary values; D1: 54,75±14,07 arbitrary values; D7: 31,77±8,44 arbitrary values; and OB D-7: 222,34±39,52 arbitrary values; D1: 135,25±37,68 arbitrary values; D7: 117,73±18,17 arbitrary values). These results indicate that surgical castration affected lung defense until seven days after the practice, so the pulmonary cell function was impaired for a period higher than that reported in the literature.(AU)
O presente estudo avaliou o impacto que a orquiectomia, uma intervenção dolorosa comumente realizada durante a criação de bovinos, pode causar na imunidade pulmonar. Para tanto, foram realizadas dosagens de cortisol sérico, bem como a análise de macrófagos alveolares e suas funções (fagocitose e metabolismo oxidativo) de 16 bovinos da raça Holandesa preto e branco (sete meses de idade, 250±50kg de peso vivo). Esses animais foram divididos aleatoriamente em dois grupos homogêneos - grupo castrado e grupo controle - e foram avaliados nos dias -7, 1 e 7, relativos ao dia do procedimento cirúrgico, que foi realizado no dia 0. A concentração de cortisol sérico aumentou estatisticamente nos dias 1 e 7 em relação ao grupo controle (D-7: 4,97±1,28ng/mL; D1: 6,35 ±1,10ng/mL; D7: 8,28±1,94ng/mL). Notou-se diminuição de macrófagos alveolares no D1 (D-7: 76,86±3,44%; D1: 60,92±2,44%; D7: 74,17±2,56%) e de suas funções de fagocitose (F) e metabolismo oxidativo (MO) nos dias 1 e 7 (F D-7: 56,25±15,63 valores arbitrários; D1: 54,75±14,07 valores arbitrários; D7: 31,77±8,44 valores arbitrários; e MO D-7: 222,34±39,52 valores arbitrários; D1: 135,25±37,68 valores arbitrários, D7: 117,73±18,17 valores arbitrários) para o grupo castrado. Esses resultados demonstram que a orquiectomia afeta as defesas pulmonares por até sete dias após a prática, período superior ao relatado pela literatura.(AU)
Assuntos
Animais , Masculino , Bovinos , Imunidade Inata , Orquiectomia/efeitos adversos , Orquiectomia/veterinária , Respiração Celular/fisiologia , Hidrocortisona/sangue , Macrófagos Alveolares/fisiologia , FagocitoseResumo
The present study evaluated the impact that orchiectomy, a routine but painful intervention in bovine husbandry, can cause on pulmonary immunity. To identify whether orchiectomy can impair lung defense, analyses of serum cortisol concentration and of alveolar macrophage and their function (phagocytosis and respiratory burst) were evaluated. Sixteen Holstein bulls (7 mo old, 250±50kg of body weight BW) were divided in two homogeneous groups - the castrated group and the sham group - and the sample were collected on Days -7, 1 and 7 relative to the day of the procedure. Serum cortisol concentration statistically increased on Days 1 and 7 (D-7: 4,97±1,28ng/ml; D1: 6,35 ±1,10ng/ml; D7: 8,28±1,94ng/ml) after castration and these variables seem to impact the alveolar macrophage percentage on D1 (D-7: 76,86±3,44%; D1: 60,92±2,44%; D7: 74,17±2,56%) and their respective function of phagocytosis (P) and the oxidative burst (OB) on Days 1 and 7 for the castrated group (P D-7: 56,25±15,63 arbitrary values; D1: 54,75±14,07 arbitrary values; D7: 31,77±8,44 arbitrary values; and OB D-7: 222,34±39,52 arbitrary values; D1: 135,25±37,68 arbitrary values; D7: 117,73±18,17 arbitrary values). These results indicate that surgical castration affected lung defense until seven days after the practice, so the pulmonary cell function was impaired for a period higher than that reported in the literature.(AU)
O presente estudo avaliou o impacto que a orquiectomia, uma intervenção dolorosa comumente realizada durante a criação de bovinos, pode causar na imunidade pulmonar. Para tanto, foram realizadas dosagens de cortisol sérico, bem como a análise de macrófagos alveolares e suas funções (fagocitose e metabolismo oxidativo) de 16 bovinos da raça Holandesa preto e branco (sete meses de idade, 250±50kg de peso vivo). Esses animais foram divididos aleatoriamente em dois grupos homogêneos - grupo castrado e grupo controle - e foram avaliados nos dias -7, 1 e 7, relativos ao dia do procedimento cirúrgico, que foi realizado no dia 0. A concentração de cortisol sérico aumentou estatisticamente nos dias 1 e 7 em relação ao grupo controle (D-7: 4,97±1,28ng/mL; D1: 6,35 ±1,10ng/mL; D7: 8,28±1,94ng/mL). Notou-se diminuição de macrófagos alveolares no D1 (D-7: 76,86±3,44%; D1: 60,92±2,44%; D7: 74,17±2,56%) e de suas funções de fagocitose (F) e metabolismo oxidativo (MO) nos dias 1 e 7 (F D-7: 56,25±15,63 valores arbitrários; D1: 54,75±14,07 valores arbitrários; D7: 31,77±8,44 valores arbitrários; e MO D-7: 222,34±39,52 valores arbitrários; D1: 135,25±37,68 valores arbitrários, D7: 117,73±18,17 valores arbitrários) para o grupo castrado. Esses resultados demonstram que a orquiectomia afeta as defesas pulmonares por até sete dias após a prática, período superior ao relatado pela literatura.(AU)
Assuntos
Animais , Masculino , Bovinos , Orquiectomia/efeitos adversos , Orquiectomia/veterinária , Imunidade Inata , Hidrocortisona/sangue , Fagocitose , Macrófagos Alveolares/fisiologia , Respiração Celular/fisiologiaResumo
Abstract Mucosal epithelial cells act as the first immunologic barrier of organisms, and contact directly with pathogens. Therefore, hosts must have differential strategies to combat pathogens efficiently. Reactive oxygen species (ROS), as a kind of oxidizing agents, participates in the early stage of killing pathogens quickly. Recent reports have revealed that dual oxidase (DUOX) plays a key role in mucosal immunity. And the DUOX is a transmembrane protein which produces ROS as their primary enzymatic products. This process is an important pattern for eliminating pathogens. In this review, we highlight the DUOX immunologic functions in the respiratory and digestive tract of vertebrates.
Resumo As células epiteliais da mucosa atuam como a primeira barreira imunológica dos organismos e entram em contato direto com os patógenos. Portanto, os hospedeiros devem ter estratégias diferenciadas para combater os patógenos de forma eficiente. Trabalhos recentes revelaram que a oxidase dupla (DUOX) desempenha um papel fundamental para a imunidade da mucosa. A DUOX é uma proteína transmembrana geradora de espécies reativas de oxigênio (EROs) como seus principais produtos enzimáticos. Nesta revisão, apresentaremos as funções imunológicas da DUOX no trato respiratório e digestivo dos vertebrados.
Resumo
Zebu and Holstein x Zebu crossbred have low incidence of uterine infection when compared to Holstein cows. Resistance to uterine infections may be associated with the ability to recognize invading microorganisms. Endometrial transcription of microbial molecular patterns receptors has been investigated in the postpartum period of Holstein cows, but it is completely unknown in Zebu or Holstein x Zebu cows. In this study, 9 Gyr and 12 F1 Holstein x Gyr cows were submitted to endometrial biopsies at the first and seventh days postpartum, with the objective to measure transcription levels of toll-like receptors (TLRs) 1/6, 2, 4, 5, and 9; nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptors 1 and 2; and coreceptors cluster of differentiation 14 (CD14) and myeloid differentiation protein-2 (MD-2). There was a significant (P<0.05) decrease in transcription of TLR5 in Gyr, and an increase in transcription of TLR9 in F1 cows, between the first and seventh day postpartum. Both groups had low incidences of uterine infections up to 42 days postpartum. Uterine involution completed at 27.7 ± 10.1 and 25.1 ± 4.7 days postpartum for Gyr and F1 cows, respectively. In Gyr cows, higher transcription levels of TLR1/6 and NOD1 correlated to a longer period required for uterine involution. In F1 cows, lower levels of TLR1/6, TLR2 and NOD2 correlated to a longer period required for uterine involution. In conclusion, some pathogen recognition receptors associated significantly with the time required for uterine involution in Gyr and F1 cows.(AU)
Vacas Zebu e mestiças Holandês x Zebu apresentam baixas incidências de infecções uterinas quando comparadas às Holandesas. A resistência às infecções uterinas pode estar relacionada com a capacidade de reconhecimento dos microrganismos invasores. A transcrição endometrial de receptores de padrões moleculares microbianos tem sido investigada em vacas Holandesas recém-paridas, porém ainda é desconhecida em vacas Zebu e mestiças Holandês x Zebu. No presente estudo, nove vacas Gir e 12 F1 Holandês x Gir foram submetidas a biópsias endometriais no primeiro e no sétimo dia após o parto, com o objetivo de mensurar os níveis de transcrição gênica dos receptores tipo Toll (TLRs) 1/6, 2, 4, 5 e 9; receptores tipo NOD 1 e 2; e dos coreceptores CD14 e MD-2. Houve diminuição significativa (P < 0,05) do nível de transcrição de TLR5 em vacas Gir e aumento da transcrição de TLR9 em vacas F1, entre o primeiro e o sétimo dia após o parto. Os dois grupos apresentaram baixas incidências de infecções uterinas até 42 dias pós-parto. O período de involução uterina foi de 27,7 ± 10,1 e 25,1 ± 4,7 dias pós-parto, para vacas Gir e F1, respectivamente. No grupo de vacas Gir, altos níveis de transcrição de TLR1/6 e NOD1 tiveram correlação significativa com o prolongamento do período de involução uterina. No grupo de vacas F1, baixos níveis de transcrição de TLR1/6, TLR2 e NOD2 foram associados a maiores períodos de involução uterina. Portanto, os níveis de transcrição endometrial de alguns receptores de padrões moleculares microbianos na primeira semana após o parto podem estar relacionados com o tempo requerido para ocorrência da involução uterina em vacas Gir e F1.(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Bovinos , Biópsia/veterinária , Endométrio/ultraestrutura , Receptor Toll-Like 9/análise , Imunidade Inata , Transcrição GênicaResumo
Leptospirose é uma zoonose causada por bactérias do gênero Leptospira spp. Existem relatos de isolamento desta bactéria no trato genital de fêmeas, relacionado à abortamento e infertilidade no rebanho bovino. Já se sabe que a Leptospira presente nos órgãos reprodutivos de bovinos causa danos teciduais principalmente pela vasculite. Além disso, a leptospirose aguda produz níveis altos de citocinas durante a fase inicial de infecção. Entretanto, faltam estudos sobre a patogênese desse microrganismo no endométrio de vacas. Objetivou-se avaliar o perfil das citocinas inflamatórias após o desafio com Leptospira interrogans sorovar Hardjoprajitno e ao LPS de Escherichia coli produzidas pelo tecido uterino ex vivo coletados de vacas não gestantes e gestantes reativas sorologicamente ou não ao Teste de soroaglutinação microscópica (MAT). Foram utilizados 43 úteros com respectivas amostras de sangue coletadas de vacas mestiças, sendo 19 delas não gestantes (19/43) e 24 gestantes (24/43), todas sem evidência de doença clínica. Para determinação da fase gestacional foi realizada através das medidas dos fetos. Para análise de uma prévia infecção foram avaliados anticorpos antiLeptospira,por meio do teste de aglutinação microscópica (MAT). Após a exposição do endométrio,com auxílio de um punch de 8 mm foram retirados fragmentos de endométrio (explantes)foram retirados nas regiões intercarunculares. O processamento dos explantes endometriais ocorreu em placas de cultura celular de 24 poços. As soluções adicionadas sobre os explantes foram as seguintes: a) meio controle, contendo 2 mL de solução de RPMI; b) meio RPMI, contendo 1g/mL de LPS de Escherichia coli; c) meio EMJH com inóculo de Leptospira interrogans sorovar Hardjoprajitno na concentração de 108 leptospiras por mL. Em seguida,as placas foram incubadas em estufa a 37ºC com 5% de CO2 permanecendo por 24 horas. Após esse período, os tecidos endometriais foram pesados e os sobrenadantes foram recolhidos e subsequentemente testados para determinação dos perfis de produção das interleucinas 1 e 6 pelo Kits de ELISA. Em relação ao desafio com 1g/mL de LPS, tanto explantes das vacas não gestantes como gestantes montaram uma resposta frente ao desafio, com aumento significativo da produção de IL-6 e IL-1 em relação aos controles. No desafio com Leptospira, os explantes de vacas não gestantes e gestantes, houve aumento na concentração de IL-1. Entretanto, somente explantes das vacas não gestantes houve aumento de IL-6 em relação aos controles. Na avaliação individual das fases de gestação, somente na fase inicial (primeiro trimestre) ocorreu produção de IL-6 significativa, diferente do observado com IL-1, sendo que ocorreu diferença significativa na produção desta citocina na fase final de gestação, no desafio com 1g/mL de LPS de E.coli. Já no desafio com Leptospira não houve diferença significativa entre as fases gestacionais. Conclui-se que ocorre maior estimulação da produção de citocinas do endometrio de vacas reagentes, nos desafios ao LPS e à Leptospira; menor estimulação da produção de IL-6 ao desafio com Leptospira em vacas gestantes; e maior estimulação na fase inicial e final de gestação no desafio com LPS de E.coli e nenhuma diferença significativa entre as fases gestacionais no desafio com Leptospira.
Leptospirosis is a zoonosis caused by a bacteria belonging to genus Leptospira spp. There are reports of this bacteria isolation in the female reproductive tract with are related to abortion and subfertility in bovine herds. It is known that Leptospira presence in reproductive organs of bovines promotes tissue damages especially by vasculitis. Moreover, acute leptospirosis produces high levels of cytokines during the onset of infection. However, few studies were performed about the pathogenesis of this microorganism in the endometrium of cows. The objective of this study was to evaluate the inflammatory cytokines profile after Leptospira interrogans serovars Hardjoprajitno and LPS of Escherichia coli challenges produced by uterine tissue ex vivo of non-pregnant and pregnant cows serologically reactive or not to Microscopic Agglutination Test (MAT). A total of 43 uterus with respective blood samples were collected from crossbred cows, from those 19 were non-pregnant and 24 pregnant, without any clinical disease evidence. To determine the pregnancy phase, the measurement of fetuses were performed. To analyze previous infection occurrence antibodies against Leptospira were evaluated by MAT. After endometrium exposure, fragments of endometrium tissue (explants) were collected using a punch of 8 mm in intercaruncular region. The processing of endometrial explants were done in a 24-well cell culture plates. The solutions added on explants were: a) Control medium (2 mL of RPMI solution); b) RPMI medium (1g/mL of LPS from Escherichia coli); c) EMJH medium with inoculum of Leptospira interrogans serovars Hardjoprajitno (108 leptospires/mL). The plates were incubated at 37°C with 5% of CO2 for 24 hours. After this period, uterine explants were weighed and collected and subsequently tested for interleukins (IL-1 and IL-6) production profile by ELISA kits. Considering the challenge with 1g/mL of LPS, both pregnant and non-pregnant cows build a response due to challenge with a significant increase in IL-1 and IL-6 production compared to control group. Considering the challenge with Leptospira, an increase of IL-6 concentration was verified in the explants of both pregnant and non-pregnant cows related to control. However, only the explants from non-pregnant cows showed an increase of IL-6 production related to control. In the individual evaluation of pregnancy phases, during the initial phase (first trimester) only occurred significant IL-6 production, differing from IL-1 which significant production increase occurred during late gestation phase in the challenge with 1g/mL of LPS from E.coli. There was no difference in cytokines production according to pregnancy phase after challenge with Leptospira. In conclusion, a higher stimulation of cytokines production was verified in endometrial tissues of reagent cows after LPS and Leptospira challenges; lower stimulation of IL-6 production in pregnant cows after Leptospira challenge; a higher stimulation during initial and late pregnancy phases after LPS from E.coli challenge, and no significant difference between pregnancy phases after Leptospira challenge.
Resumo
Galectins and collectins are proteins classified in the lectin family that have the ability to recognize molecular patterns associated with pathogens. Studies on cattle have demonstrated high expression of these proteins during infection with gastrointestinal nematodes. The aim of this study was to investigate whether the level of Haemonchus contortus infection would alter the expression of galectins (Gal11 and Gal14) and collectins (SPA and CGN) in sheep. Twelve Corriedale sheep exposed to natural infection with nematodes were divided into two groups: group 1 (G1, n = 7) and group 2 (G2, n = 5), with low and high parasite burdens, respectively, based on fecal egg counts and abomasal parasite counts. The fecal egg counts and abomasal parasite counts were significantly different (p 0.05) between the groups. Galectin and collectin gene expression was observed in all sheep abomasal samples. However, animals with lower infection levels showed lower expression of the genes Gal14, SPA and CGN (p 0.05). Expression of lectins was associated with the abomasal H. contortus burden, thus suggesting that these proteins may have a role in controlling of this infection.(AU)
Colectinas e galectinas são proteínas da família das lectinas que possuem a capacidade de reconhecer padrões moleculares associados aos patógenos. Estudos em bovinos têm demonstrado a alta expressão dessas proteínas durante a infecção por nematoides gastrintestinais. O objetivo deste estudo foi investigar se o nível de infecção de Haemonchus contortus altera a expressão de colectinas (SPA e CGN) e galectinas (Gal11 e Gal14) de ovinos. Doze ovinos da raça Corriedale expostos a infecção natural com nematoides foram separados em dois grupos: grupo 1 (G1, n=7) com menor grau de parasitismo; e grupo 2 (G2, n=5) com maior grau, a partir da contagem do número de parasitos recuperados do abomaso e OPG. A contagem de OPG e de parasitos recuperados do abomaso dos grupos G1 e G2 apresentaram diferença estatística (p 0,05). A expressão dos genes de colectinas e galectina foi observada em todas as amostras de abomaso dos ovinos, porém animais com menor grau de infecção apresentaram menor expressão dos genes de Gal14, SPA e CGN (p 0,05). A expressão de lectinas foi associada ao número de H. contortus encontrados no abomaso de ovinos, indicando um possível papel dessas proteínas no controle da infecção.(AU)
Assuntos
Animais , Colectinas/biossíntese , Colectinas/genética , Galectinas/biossíntese , Galectinas/genética , Hemoncose/genética , Hemoncose/metabolismo , Hemoncose/veterinária , Ovinos , Doenças dos Ovinos/metabolismoResumo
Infecções do trato reprodutivo (TR) feminino podem acometer até 40% das vacas no pós-parto e são os maiores responsáveis pelo descarte involuntário, constituindo grandes prejuízos econômicos ao setor agropecuário. A resposta imune inata do TR é amplamente estudada com o intuito de compreender os mecanismos responsáveis pela produção do padrão de resposta inflamatória desencadeada pelas infecções uterinas. Objetivou-se verificar a resposta imune inata mediada IL-1, IL-6 e IL-8 em diferentes regiões do TR de novilhas mestiças, frente ao desafio com lipopolissacarídeo (LPS) (n = 43) nas fases folicular (n = 10) e luteínica (n = 33) do ciclo estral, bem como, avaliar a dinâmica das mudanças celulares entre as estruturas anatômicas do TR com foco na porção cervical e suas transições, por meio das avaliações macroscópica e histológica (n = 3 em fase folicular e n = 3 emluteínica). Para tanto, foram colhidos fragmentos da porção cranial da vagina, transição vaginacervix, porção cervical média, transição cervix-endométrio, carúncula uterina e endométrio intercaruncular. Observou-se resposta imune frente ao desafio com LPS em todas as porções do TR, independente da fase do ciclo estral, com maior produção de citocinas pelas transições cervicais, comparado à porção caruncular do endométrio. Além disso, a presença de células caliciformes na cervix e suas transições apresentam contribuição fundamental para a imunidade inata uterina. Concluiu-se produção interleucinas 1, 6 e 8 apresenta comportamento diferente entre as regiões no trato reprodutivo de novilhas mestiças quando desafiadas com LPS e não há efeito do ciclo estral na indução desta reposta. Além disso, que a produção de muco pela cervix suas transições constituem a principal barreira uterina contra infecções microbianas devido a suas propriedades físico-químicas.
Infections of the female reproductive tract (RT) may occur in up to 40% of the postpartum cows and are the major responsible for involuntary disposal, constituting a huge economic loss in the agricultural sector. The innate immune response of the RT is widely studied to comprehend the mechanisms responsible for the production of the inflammatory response pattern triggered by the uterine infections. We aimed to verify the innate immune response mediated by IL-1, IL-6, and IL-8 in different regions of the reproductive tract of crossbred heifers challenged with lipopolysaccharide (LPS) (n=43) at the follicular (n=10) and luteal (n=33) phases of the estrous cycle, as well as to evaluate the cellular change dynamic between the anatomic structures of the RT, focusing in the cervical portion and its transitions, using macroscopic and histologic evaluations (n=3 in the follicular phase and n=3 in the luteal phase). For that we collected samples of the cranial portion of the vagina, vagina-cervix transition, cervix medial portion, cervix-endometrium transition, uterine caruncles, and intercaruncular endometrium. Besides that, the presence of caliciform cells at the cervix and its transitions present a fundamental contribution to the innate uterine xii immunity. We concluded that the production of interleukins 1, 6, and 8 present different behavior between the regions of the reproductive tract of crossbred heifers when challenged with LPS and has no effect of the estrous cycle at the induction of this response. Moreover, the mucous production made by the cervix and its transitional portions constitute the main uterine barrier against microbial infections because of its chemical-physical properties.
Resumo
A Salmonella e um dos principais fatores limitantes para o aumento da exportação de carne de frango brasileira, cujas exigências tem sido cada vez maiores. Na busca por uma solução, o uso de vacinas tem se tornado cada vez mais rotineiro como forma de complementar os programas sanitários das empresas. Esse estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da utilização de uma vacina de subunidade antigênica, inativada e administrada via agua de bebida no controle de Salmonella Heidelberg (SH) sobre parâmetros produtivos, microbiológicos, imunológicos e bioquímicos de frangos de corte. Foram realizados dois experimentos, no primeiro utilizou isoladores com 216 pintinhos onde se avaliou a eficácia da vacina para controle de Salmonella no terço final de produção (28 dias), simulando infecção por SH precocemente (aos 3 dias de vida) ou tardiamente (25 dias de vida), com ou sem o uso da vacina. A vacina foi fornecida no dia 1 e 14 de vida das aves. Em ambos modelos de infecção a vacina conseguiu controlar SH aos 28 dias, com menor contaminação. No experimento 2, foram alojados 205 pintos de um dia, divididas em grupo vacinado e não vacinado, distribuídas em delineamento inteiramente casualizado com sete repetições. As aves vacinadas apresentaram menor ganho de peso a partir dos 21 dias de vida, sem alterações significativas da conversão alimentar. Os resultados de ambos experimentos permitem concluir que a utilização da vacina foi eficiente no controle de SH na parte final de produção das aves, mas interferiu no ganho de peso dos frangos. A vacinação elevou a níveis de radicais livres reativos ao oxigênio e nitrogênio, assim como causou peroxidarão lipídica sistêmico e esplênico, além de uma resposta inflamatório heterofilica local no baco.
Salmonella is one of the main limiting factors for the increase in Brazilian chicken meat exports, whose demands have been increasing. In the search for a solution, the use of vaccines has become increasingly routine as a way to complement the health programs of companies. This study aimed to evaluate the effects of using an antigenic subunit vaccine, inactivated and administered via drinking water to control Salmonella Heidelberg (SH) on production, microbiological, immunological and biochemical parameters of broilers. Two experiments were carried out, in the first one used insulators with 216 chicks where the effectiveness of the vaccine for Salmonella control was evaluated in the final third of production (28 days), simulating SH infection early (at 3 days of life) or late (25 days) of life), with or without the use of the vaccine. The vaccine was provided on day 1 and 14 of the birds' life. In both infection models, the vaccine managed to control SH at 28 days, with less contamination. In experiment 2, 205 days-old chicks were housed, divided into a vaccinated and non-vaccinated group, distributed in a completely randomized design with seven replications. Vaccinated birds showed less weight gain after 21 days of life, without significant changes in feed conversion. The results of both experiments allow us to conclude that the use of the vaccine was efficient in controlling SH in the final part of poultry production, but interfered in the weight gain of the chickens. Vaccination raised levels of free radicals reactive to oxygen and nitrogen, as well as causing systemic and splenic lipid peroxidation, in addition to a local heterophilic inflammatory response in the spleen.
Resumo
Galectins and collectins are proteins classified in the lectin family that have the ability to recognize molecular patterns associated with pathogens. Studies on cattle have demonstrated high expression of these proteins during infection with gastrointestinal nematodes. The aim of this study was to investigate whether the level of Haemonchus contortus infection would alter the expression of galectins (Gal11 and Gal14) and collectins (SPA and CGN) in sheep. Twelve Corriedale sheep exposed to natural infection with nematodes were divided into two groups: group 1 (G1, n = 7) and group 2 (G2, n = 5), with low and high parasite burdens, respectively, based on fecal egg counts and abomasal parasite counts. The fecal egg counts and abomasal parasite counts were significantly different (p 0.05) between the groups. Galectin and collectin gene expression was observed in all sheep abomasal samples. However, animals with lower infection levels showed lower expression of the genes Gal14, SPA and CGN (p 0.05). Expression of lectins was associated with the abomasal H. contortus burden, thus suggesting that these proteins may have a role in controlling of this infection.
Colectinas e galectinas são proteínas da família das lectinas que possuem a capacidade de reconhecer padrões moleculares associados aos patógenos. Estudos em bovinos têm demonstrado a alta expressão dessas proteínas durante a infecção por nematoides gastrintestinais. O objetivo deste estudo foi investigar se o nível de infecção de Haemonchus contortus altera a expressão de colectinas (SPA e CGN) e galectinas (Gal11 e Gal14) de ovinos. Doze ovinos da raça Corriedale expostos a infecção natural com nematoides foram separados em dois grupos: grupo 1 (G1, n=7) com menor grau de parasitismo; e grupo 2 (G2, n=5) com maior grau, a partir da contagem do número de parasitos recuperados do abomaso e OPG. A contagem de OPG e de parasitos recuperados do abomaso dos grupos G1 e G2 apresentaram diferença estatística (p 0,05). A expressão dos genes de colectinas e galectina foi observada em todas as amostras de abomaso dos ovinos, porém animais com menor grau de infecção apresentaram menor expressão dos genes de Gal14, SPA e CGN (p 0,05). A expressão de lectinas foi associada ao número de H. contortus encontrados no abomaso de ovinos, indicando um possível papel dessas proteínas no controle da infecção.
Resumo
Aves e mamíferos possuem algumas semelhanças em seu sistema imune inato, porém também apresentam diferenças pela sua divergência evolutiva. Alguns componentes da via do interferon (IFN) estão ausentes em células de galinha, como o gene RIG-I, IRF 3 e IRF 9. Outros componentes são únicos no sistema imune inato das galinhas, como o gene do receptor do tipo Toll 15 (TLR15). A via do IFN, que possui os genes estimulados por IFN (ISGs), possui um importante papel contra os vírus, estabelecendo o estado antiviral no hospedeiro. No entanto, os mecanismos moleculares dessa indução em aves são pouco compreendidos e podem ser evolutivamente distintos dos mamíferos. Em mamíferos, uma das proteínas responsivas ao vírus e reguladas por IFN é codificada pelo gene Arf-GAP com dois domínios plaquistrinos 2 (ADAP2, também conhecido como CENTA2 e Centaurina-). A caracterização molecular e biológica da proteína ADAP2 de galinha (chADAP2) foi realizada neste estudo. Análises de bioinformática foram realizadas para identificar características da sequência de aminoácidos desta proteína e compará-las com as sequências obtidas de mamíferos. A expressão do gene chADAP2 foi calculada após a infecção em células de galinha (DF-1) com o vírus da influenza aviária (AIV) de dois subtipos (H2N1 e H5N1) em diferentes tempos. A localização da proteína chADAP2 e sua interação com a proteína MAVS de galinha (chMAVS) e grânulos de estresse (G3BP1) em células de galinhas foi acessada pela microscopia confocal e pela coimunoprecipitação. A atividade antiviral foi avaliada após a transfecção de plasmídeos expressando as proteínas de chADAP2 em células infectadas com o subtipo H9N2 do AIV. Nossos resultados mostraram que as sequências de aminoácidos da proteína ADAP2 deram origem a dois clusters (mamíferos e aves) na análise filogenética. Após a infecção com os isolados AIV houve um aumento de expressão do gene chADAP2, entre o período de 0 a 48 horas em células aviárias. A co-localização entre as proteínas chADAP2, MAVS e grânulos de estresse (G3BP1) na região citoplasmática celular foi confirmada pela microscopia confocal. A interação entre chADAP2 e chMAVS foi também comprovada pela co-imunoprecipitação. Finalmente, a atividade antiviral foi confirmada pela diminuição de infecção de AIV em células transfectadas com o plasmídeo expressando a proteína chADAP2 em células de galinha. O presente estudo identificou que a proteína chADAP2 possui um papel semelhante ao descrito pela ADAP2 em células de mamíferos, apesar da distância genética das sequências de nucleotídeos e organização dos domínios proteicos entre eles. Nossos dados confirmam a interação entre os grânulos de estresse e as proteínas da resposta antiviral, com as proteínas chADAP2 e chMAVS envolvidas na cascata para expressão de IFN tipo I. Este é o primeiro relato sobre o papel chADAP2 em células aviárias. Este novo conhecimento sobre a resposta imune inata permitirá o desenvolvimento de ferramentas para o controle de infecções virais em aves.
Avian and mammals have some similarities in their innate immune system, but they also show differences due to their evolutionary divergence. A few components of the interferon (IFN) pathway are absent in chicken cells, such as the RIG-I gene, IRF 3, and IRF 9. Other components are unique in their innate immune system, like the tolllike receptor 15 (TLR15) gene. The IFN pathway, which has the IFN-stimulated genes (ISGs), plays a crucial role against viruses by establishing an antiviral state in the host. However, molecular mechanisms of this induction in avian are poorly understood and can be evolutionarily distinct from mammalian. In mammalian, one of the virusresponsive and IFN-regulated protein is encoded by Arf-GAP with dual PH Domain- Containing Protein 2 gene (ADAP2, also known as CENTA2 and Centaurin-). Molecular and biological characterization of chicken ADAP2 protein (chADAP2) was performed in this study. Bioinformatics analyses were performed to identify molecular features in the amino acid sequence and compare them to sequences obtained from mammals. chADAP2 gene expression was calculated after infection in chicken cells (DF-1) with avian influenza viruses (AIV) from two subtypes (H2N1 and H5N1) at different time points. The co-localization of chADAP2 protein with the chicken MAVS (chMAVS) and stress granules (G3BP1) in chicken cells was evaluated by confocal microscopy and co-immunoprecipitation. The antiviral activity was evaluated after the transfection of plasmids expressing chADAP2 protein in cells infected with AIV from H9N2 subtype. Our results showed that the ADAP2 amino acid sequences had two clusters (mammals and avian) by phylogenetic analysis. After infection with AIV isolates, an upregulation of the ADAP2 gene was detected from 0 to 48 hours in chicken cells. Confocal microscopy assays confirmed the co-localization of chADAP2, MAVS, and G3BP1 proteins in the cells' cytoplasmic region. The interaction between chADAP2 and chMAVS has been also proven by co-immunoprecipitation. Finally, the antiviral activity of the chADAP2 was confirmed by a decrease in AIV expression in cells transfected with the plasmid expressing the chADAP2 protein in chicken cells. The present study identified that chADAP2 has a similar role, as described in mammals' cells, despite their high genetic distances of nucleotide sequences and protein domains organization. Our results confirm the interaction among stress granules and antiviral response proteins, such as ADAP2 and chMAVS proteins involved in the cascade for IFN type I. This is the first report of the chADAP2 role in avian cells. This new knowledge about the innate immune response will allow the development of tools for controlling virus infections in birds.
Resumo
A imunidade inata é o principal mecanismo de defesa responsável pelo controle da contaminaçãouterina em vacas recém-paridas. O reconhecimento inicial de determinados componentes estruturais demicrorganismos invasores do ambiente uterino é realizado por receptores específicos, localizados nas célulasendometriais. Estudos sobre a atuação desses receptores são importantes para elucidar os mecanismos queregulam a resposta endometrial contra os patógenos, a qual pode evoluir para a proteção imunológica ou para oestabelecimento de infecções uterinas nos casos de falhas na ativação da resposta inflamatória. O objetivo destarevisão é relatar as principais informações disponíveis sobre imunidade inata uterina em vacas após o parto.(AU)
Innate immunity is the main defense mechanism responsible for controlling uterine contamination inpostpartum cows. The initial recognition of certain structural components of microorganisms that invade theuterine environment is mediated by specific receptors located in endometrial cells. Studies about the role ofthese receptors are important for elucidating the mechanisms that regulate endometrial response againstpathogens, which can progress to immune protection or establishment of uterine infections in cases of failures inthe activation of the inflammatory response. The objective of this review is to describe the most relevantknowledge about uterine innate immunity in postpartum cows.(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Bovinos , Imunidade Inata , Infecções , Bovinos/fisiologia , Período Pós-PartoResumo
O presente trabalho objetivou avaliar, em vacas e em búfalas submetidas à mastite induzida por inoculação de Staphylococcus aureus, a concentração da citocina pró-inflamatória interleucina-1 (IL-1), a contagem de células somáticas (CCS) e a correlação destas com alguns parâmetros da resposta local e sistêmica à inflamação. Os animais tiveram uma glândula mamária inoculada e o processo inflamatório foi monitorado pela cultura bacteriológica do leite, CCS, quantificação da IL-1 na secreção láctea, avaliação da aparência/consistência da glândula, aparência da secreção láctea (resposta localizada à inflamação) e aferição da temperatura retal (resposta sistêmica à inflamação). Houve elevação nos níveis de IL-1, na CCS e resposta localizada e sistêmica à inflamação, tanto na espécie bovina como na bubalina. A cinética da produção da citocina foi diferente nas duas espécies (P 0,05), sendo que as búfalas apresentaram elevação mais rápida, porém com níveis menos elevados, quando comparadas às vacas. As duas espécies alcançaram contagens máximas semelhantes (P>0,05) de CS/mL de leite, com concentrações diferentes (P 0,05) de IL-1/mL de leite. Os parâmetros utilizados para verificar a resposta localizada à inflamação demonstraram escores médios mais elevados na espécie bovina. Correlação positiva entre a concentração da IL-1 no leite, CCS e parâmetros utilizados para avaliar a severidade da mastite foi verificada somente na espécie bovina. Os resultados evidenciaram que a cinética de produção da IL-1 foi diferente nas espécies bovina e bubalina e demonstraram que as búfalas desenvolveram um processo inflamatório mais brando, com restabelecimento mais rápido dos parâmetros utilizados para avaliar a severidade da mastite.(AU)
This study aimed to analyze in cows and buffaloes, submitted to mastitis induced by inoculation of S. aureus, the concentration of the pro-inflammatory cytokine interleukin-1beta (IL-1), the somatic cell count (SCC), and their correlation with some parameters of local and systemic response to inflammation. The animals had one mammary gland inoculated and the inflammatory process was monitored by milk culture, SCC, IL-1 measurement in the milk, evaluation of the gland appearance/consistency, milk secretion appearance (localized response to inflammation) and rectal temperature measurement (systemic response to inflammation). There was increase in the levels of IL-1, SCC, and both local and systemic inflammatory response, in bovine and bubaline species. The production kinetics of the cytokine was different between the two species (P 0.05). Buffaloes showed a faster increase but achieved lower levels of interleukin-1beta, when compared to cows. Both species reached similar maximum counts (P>0.05) of SC/milk mL, with different concentrations (P 0.05) of IL-1/mL. The parameters used to verify the local response to inflammation showed higher mean scores in bovine specie. Positive correlation between IL-1 concentration in the milk, SCC and parameters used to analyze the severity of mastitis was verified only in the bovine specie. The results evidenced that the kinetics of IL-1 production was different in the bovine and bubaline species, and demonstrated that the buffaloes developed a milder inflammatory process with faster recovery of the parameters used for mastitis severity evaluation.(AU)