Estrutura da placenta epiteliocorial em tubarões e sua interação materno-fetal / Epitheliochorial placental structure in sharks and its materno-fetal interaction

Em mamíferos, a nutrição intrauterina de embriões ocorre através da placenta. Porém, em tubarões vivíparos placentários da ordem Carcharhiniformes (famílias Leptochariidae, Triakidae, Hemigaleidae e Carcharhinidae), a nutrição de embriões pode ocorrer de três formas: lecitotrofia (vitelo); histotrofia (secreções uterinas) e placentotrofia. Nesta revisão, é discutida a similitude anatômica, fisiológica e, principalmente imunológica, entre as placentas de tubarões e de mamíferos, mostrando que a tolerância materno-fetal em tubarões placentários e mamíferos é dependente de proteínas como a indoleamina 2,3 – dioxigenase, interleucina-1 e proteínas específicas da gestação.

In mammals, intrauterine nutrition of embryos occurs through the placenta. However, in placental viviparous sharks of the order Carcharhiniformes (families Leptochariidae, Triakidae, Hemigaleidae and Carcharhinidae), embryo nutrition can occur in three ways: lecitotrophy (yolk); histotrophy (uterine secretions) and placentotrophy. In this review, it is discussed the anatomical, physiological, and mainly immunological similarity between the placenta of sharks and mammals, showing that maternal-fetal tolerance in placental and mammalian sharks is dependent on proteins such as indoleamine 2,3-dioxygenase, interleukin- 1 and specific proteins of gestation.

Estrutura da placenta epiteliocorial em tubarões e sua interação materno-fetal / Epitheliochorial placental structure in sharks and its materno-fetal interaction

Em mamíferos, a nutrição intrauterina de embriões ocorre através da placenta. Porém, em tubarões vivíparos placentários da ordem Carcharhiniformes (famílias Leptochariidae, Triakidae, Hemigaleidae e Carcharhinidae), a nutrição de embriões pode ocorrer de três formas: lecitotrofia (vitelo); histotrofia (secreções uterinas) e placentotrofia. Nesta revisão, é discutida a similitude anatômica, fisiológica e, principalmente imunológica, entre as placentas de tubarões e de mamíferos, mostrando que a tolerância materno-fetal em tubarões placentários e mamíferos é dependente de proteínas como a indoleamina 2,3 dioxigenase, interleucina-1 e proteínas específicas da gestação.(AU)

In mammals, intrauterine nutrition of embryos occurs through the placenta. However, in placental viviparous sharks of the order Carcharhiniformes (families Leptochariidae, Triakidae, Hemigaleidae and Carcharhinidae), embryo nutrition can occur in three ways: lecitotrophy (yolk); histotrophy (uterine secretions) and placentotrophy. In this review, it is discussed the anatomical, physiological, and mainly immunological similarity between the placenta of sharks and mammals, showing that maternal-fetal tolerance in placental and mammalian sharks is dependent on proteins such as indoleamine 2,3-dioxygenase, interleukin- 1 and specific proteins of gestation.(AU)

Imunofenotipagem dos linfócitos positivos para indoleamina 2, 3 dioxigenase (IDO) em cultura de células de placenta bovina / Phenotyping of the indoleamine 2, 3 dioxygenase (IDO) positive lymphocytes in bovine placental cell culture

A gestação é um estado fisiológico que exige adaptações imunológicas para que transcorra normalmente. Nesse período a mãe e o feto apresentam uma relação imunológica, ou seja, a interface materno fetal. A enzima indoleamina 2,3 dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno fetal, por ser responsável pela metabolização do triptofano, impedindo por diversas vias a proliferação principalmente de linfócitos TCD8. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem expressar a IDO. Os leucócitos com perfil Th1 produzem uma citocina conhecida: o interferon γ que estimula a expressão da IDO em vários tipos celulares. Os linfócitos são divididos em subpopulações de acordo com sua função e fenótipo. Seus tipos incluem linfócitos T, linfócitos B e as células natural killer (NK). Hormônios também atuam nesse processo a progesterona que exerce função determinante sobre a resposta imunológica materna podendo alterar o prognóstico gestacional e o estrógeno essencial para a tolerância materno fetal e manutenção da prenhez. Dessa maneira este trabalho tem por objetivo principal identificar os linfócitos presentes na placenta bovina em cultivo que expressam IDO (linfócitos T, linfócitos B e células NK), frente a estimulação por progesterona, estrógeno e interferon γ nas diversas fases gestacionais utilizando a citometria de fluxo. Segundo os resultados no período de 67,5 a 77, 5 dias com a adição de interferon γ a expressão da enzima IDO aumentou discretamente nos linfócitos TCD3, TCD4, e diferente dos linfócitos T CD8 apresentaram uma elevada expressão da enzima (4,48 ± 2,12 - 8,65± 4,91). No período de 92,5 a 172, 5 dias os linfócitos TCD4, TCD8 e TCD25 apresentaram uma diminuição da IDO. No período final de 195 a 222,5 dias, os linfócitos TCD3, TCD4 e os BCD25 aumentaram a expressão da IDO quando submetidos ao interferon γ, no entanto, os linfócitos T CD8 e as células NK não apresentaram alterações [...](AU)

Pregnancy is a physiological state that requires immune adaptation in order to be successfully carried on. During this period, mother and fetus establish an immune tolerance status at the maternal fetal interface. Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance by metabolizing tryptophan, impairs by several pathways, mainly T CD8 cells proliferation. Several cell types are present in the maternal fetal interface and several of them can express IDO. Leucocytes with Th1 produce a cytokine known as interferon γ that stimulates the expression of IDO in several cell types. Lymphocytes are divided into sub-populations according to their function and phenotype: T lymphocytes, B lymphocytes and natural killer cells (NK). Hormones also involved in this process where progesterone exerts decisive role on maternal immune response that may change gestational outcome and estrogen is essential for fetal maternal tolerance and maintenance of pregnancy. Therefore, the main objective of this study was to identify lymphocytes in the bovine placental cell culture that are sensitive to progesterone, estrogen and interferon γ, IDO expression in various gestational stages using flow cytometry. According to the results in the gestational period from 67.5 to 77.5 days with the addition of interferon γ expression IDO was slightly increased in TCD3 lymphocytes, CD4, and differently from the other T cells CD8 displayed an higher expression of the enzyme (4.48±2.12 to 8.65±4.91). In the period from 92.5 to 172. 5 days the CD4 lymphocytes, CD8 and TCD25 showed a significant decrease of IDO expression (p<0.05). At the final stages between 195 and 222, 5 days TCD3 lymphocytes, CD4 and BCD25 increased expression when subjected to interferon γ supplementation; however, CD8 T cells and NK cells showed no significant changes [...](AU)

Expressão da enzima indoleamina-2, 3-dioxigenase em truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) / Expression of the enzyme indoleamine-2, 3-dioxygenase in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima que cataboliza o aminoácido triptofano, levando à inibição da proliferação de linfócitos T, seja pela exaustão desse aminoácido no ambiente, ou pela indução via catabólitos induzindo-os a apoptose. Em mamíferos, esta enzima atua em diversas condições do organismo como a gestação, infecções, inflamações crônicas, transplantes e tumores, atuando na regulação imunológica. Estudos recentes identificaram a presença de moléculas homólogas a IDO em espécies filogeneticamente inferiores, cuja função parece estar restrita ao metabolismo do triptofano como fonte de energia. Este estudo teve por objetivo averiguar a expressão da IDO em células sanguíneas e órgãos hematopoiéticos de truta arco-íris pela imuno-histoquímica, buscando evidências de que a mesma poderia, nesta espécie, estar relacionada ao sistema imune. A expressão de IDO foi observada nos órgãos hematopoiéticos estudados incluindo o rim cefálico que apresentou marcação em células interrenais e leucócitos; baço, na qual a marcação restringiu à alguns leucócitos; no fígado a marcação ficou limitada à apenas algumas células dentro dos vasos sanguíneos e nas extensões sanguíneas pode-se visualizar a marcação de alguns leucócitos como os monócitos, linfócitos e neutrófilos. A predominância da marcação da IDO nesses tecidos pode constituir uma evidência de que a IDO identificada na O. mykiss esteja relacionada ao sistema imunológico nessa espécie.(AU)

Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is an enzyme that catabolizes the amino acid tryptophan, leading to inhibition of T lymphocyte proliferation, whether by depletion of this amino acid in the environment, or by induction via the catabolites inducing apoptosis. In mammals, this enzyme acts on various conditions of the body such as pregnancy, infections, chronic inflammation, transplantation and tumors, acting in immune regulation. Recent studies have identified the presence of homologous molecules IDO lower phylogenetically related species, whose function appears to be confined to the tryptophan metabolism as an energy source. This study aimed to investigate the expression of IDO in blood cells and hematopoietic organs of rainbow trout by immunohistochemistry, seeking evidence that it could, this species is related to the immune system. The expression of IDO was observed in hematopoietic organs studied including head kidney that show labeling in interrenal cells and leukocytes; spleen, in which the marking restricted to a few leukocytes in the liver;, labeling was restricted to only certain cells within the blood vessels and the blood extensions can view the marking of some leukocytes including monocytes, lymphocytes and neutrophils. The predominance of IDO marking these tissues may constitute evidence that IDO identified in O. mykiss is related to the immune system in this species.(AU)

Influência do estrógeno e do interferon γ sobre a expressão da indoleamina-2,3-dioxigenase em cultura de células de placenta e embriões de ratas Wistar / Estrogen and interferon γ influence on 2, 3 indoleamine-dioxygenase expression in culture of placenta and fetal cells from Wistar rats

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima responsável por catabolizar o aminoácido triptofano. Sua presença no ambiente uterino placentário está relacionada à tolerância imunológica ao semi-aloenxerto, pois impede a proliferação de células imunológicas maternas, seja pela falta do aminoácido, ou pela ação de alguns catabólitos oriundos da quebra do triptofano, como o ácido quinolínico, que é tóxico principalmente para os linfócitos T. Pouco se conhece sob a influência de substâncias (hormônios e citocinas) presentes na interface materno fetal e a expressão dessa enzima. Por esta razão, formulou-se a hipótese de que hormônios e interleucinas presentes na região uteroplacentária poderiam exercer algum efeito na expressão da IDO. Células oriundas da interface materno fetal de ratas Wistar foram mantidas em cultivo, onde receberam suplementação com estradiol e interferon-γ. A expressão da enzima foi avaliada pela técnica de citometria de fluxo nos períodos de 4, 24 e 48 horas e confirmação da presença proteica por imuno-histoquímica. Os resultados mostraram um aumento na expressão de IDO após a adição de estrógeno (9,03±0,81/11,25±0,25) e interferon-γ (9,03±0,81/20,43±0,60). O efeito do interferon-γ já era esperado como relatado na literatura, contudo, a elevação da expressão da IDO pela adição do estrógeno constitui nova informação sobre possíveis mecanismos envolvidos na ativação da enzima. O melhor esclarecimento desses achados poderia contribuir para uma melhor compreensão da participação dessa enzima na tolerância materno-fetal e para uma futura modulação terapêutica da mesma.(AU)

The indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is an enzyme responsible for catabolizing the tryptophan. Its presence in the placental uterine environment is related to immunological tolerance to the semi-allograft because it prevents proliferation of maternal immune cells, either by the lack of this amino acid or by the action of its catabolites, such as the quinolinic acid, which is particularly toxic for T lymphocytes. Little is known regarding the influence of hormones and cytokines on the expression of IDO in the maternal fetal interface. Therefore, the hypothesis that some hormones and interleukins present in uteroplacental region could have an effect on the expression of IDO on cultured cells was tested. Cells derived from the fetal maternal interface from Wistar rats were kept in culture and supplemented with estradiol and interferon-γ. Expression of the enzyme was assessed by flow cytometry at periods of 4, 24 and 48 hours and confirmation of the presence of protein by immunohistochemistry. The results showed an increasing of IDO expression after the addition of estrogen (9.03±0.81 to 11.25±0.25) and interferon-γ (9.03±0.81 to 20.43±0.60). The effect of interferon-γ was expected as reported in the literature, however, elevated IDO expression by estrogen represents new information on possible mechanisms involved in the enzyme activation. These findings could provide a better understanding of IDO contribution on maternal-fetal tolerance and may collaborate to future therapeutic modulation of this enzyme.(AU)

RELAÇÃO ENTRE AS CÉLULAS DENDRÍTICAS E OS LINFÓCITOS T REGULATÓRIOS EM NEOPLASIAS MAMÁRIAS CANINAS

Os tumores mamários malignos possuem várias formas de evadir o sistema imune e, dentre elas está a modulação das células dendríticas (DCs), por interferência na sua maturação, resultando em apresentação de antígenos ineficiente aos linfócitos T e consequente indução da tolerância imunológica. As DCs moduladas pelo tumor recrutam muitos linfócitos T regulatórios (Tregs) para o microambiente tumoral, o que amplia os efeitos imunossupressores locais. A forte relação entre as DCs e os linfócitos Tregs no microambiente tumoral ainda foi pouco estudada, principalmente em cães. Por isso, este estudo teve o objetivo de avaliar a relação existente entre as DCs e os linfócitos Tregs em carcinomas mamários caninos do tipo simples de cadelas, por meio da técnica de imunohistoquímica. Foram utilizadas 10 amostras de glândula mamária sem tumor (G1) e 40 amostras de neoplasias mamárias (G2: adenomas; G3: carcinomas papilares; G4: carcinomas tubulares e G5: carcinomas sólidos), que foram submetidas a imunodetecção de linfócitos Treg (FOXP3+), linfócitos T CD4 e T CD8, MHC-II, DCs mieloides (imaturas e maduras), as citocinas TGF-, IL-10, a enzima Indoleamine 2,3-dioxigenase (IDO) e dos receptores de quimiocina (CCR6 e CCR7). A maioria das células, citocinas e receptores imunológicos mostraram correlação positiva dentro da população tumoral e controles avaliados, principalmente sobre o efeito fixo idade, que teve alta correlação positiva com o tamanho tumoral e com CCR6. Quanto às correlações negativas, o anticorpo CD83 foi o único que não teve correlação significativa positiva com nenhuma outra variável. Observou-se que houve ocorreu relação entre as DCs mieloides imaturas/maduras e linfócitos Tregs, bem como TGF- e IL-10, e a enzima IDO apresentaram marcante presença nas amostras malignas. A imunodetecção de CCR6 e CCR7 ocorreu principalmente nos tumores mais agressivos, onde CCR6 teve alta relação com as pacientes mais idosas e com tumores maiores, o que, no final de tudo pode refletir que o envelhecimento do sistema imunológico possa ser mais um fator pró-tumoral.

The malignant mammary tumors have several ways of evading the immune system, including the modulation of dendritic cells (DCs), by interfering with their maturation, resulting in inefficient presentation of antigens to T cells and consequent induction of immunological tolerance. Tumor-modulated DCs recruit many regulatory T cells (Tregs) into the tumor microenvironment, which amplifies local immunosuppressive effects. The strong relationship between DCs and Tregs cells into the tumor microenvironment was poorly studied, especially in dogs. Therefore, this study aimed to evaluate the relationship between DCs and Tregs cells in the simple type canine mammary carcinomas, using the immunohistochemical technique. Ten samples of mammary gland without tumor (G1) and 40 samples of mammary neoplasms (G2: adenomas, G3: papillary carcinomas, G4: tubular carcinomas and G5: solid carcinomas) were submitted to immunodetection of Treg cells (FOXP3 +), CD4 and CD8 T cells, MHC-II, myeloid DCs (immature and mature), cytokines TGF-, IL-10, Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) and chemokine receptors (CCR6 and CCR7). Most of the cells, cytokines and immunological receptors showed positive correlation within the tumor population and controls evaluated, mainly on the fixed effect "age that had high positive correlation with the tumor size and with CCR6. As for the negative correlations, the CD83 antibody was the only one that had no significant positive correlation with any other variable. It was observed that there was a relationship between immature / mature myeloid DCs and Tregs cells, as well as TGF- and IL-10, and the IDO enzyme showed a marked presence in the malignant samples. Immunodetection of CCR6 and CCR7 occurred mainly in the most aggressive tumors, where CCR6 had a high relation with older patients and with larger tumors, which, in the end, may reflect that the aging of the immune system may be more of a pro- tumor.

Influência do estrógeno e progesterona na ativação in vitro da indoleamina 2,3 dioxigenase IDO em células presentes no microambiente do carcinoma mamário de cadelas.

A enzima indoleamina 2,3 dioxigenase - IDO desempenha um importante papel na regulação do sistema imunológico, impedindo o estabelecimento de uma resposta imunológica no microambiente em que é expressa. Quando ativada, é responsável por catabolizar o aminoácido triptofano, privando células em proliferação deste componente e gerando metabólitos que as induzem a apoptose. Hormônios, como o estrógeno e a progesterona são capazes de alterar as funções imunológicas nas células, podendo levar à alteração na expressão da IDO, contudo, os mecanismos responsáveis por este efeito, ainda não são claros. Sabe-se que diversas células tumorais e leucócitos adjacentes à região do tumor podem expressar IDO e são sensíveis à ação desses hormônios. Os carcinomas mamários são os mais comuns nos cães, apresentando grande expressão de IDO. Em face destas informações, este trabalho buscou investigar a influência do estrógeno e da progesterona na expressão da IDO em cultura de células provenientes do carcinoma mamário de cadelas tratadas com os referidos hormônios e seus respectivos antagonistas de receptor (tamoxifeno estrógeno e mifepristone progesterona). A expressão da enzima foi analisada pela imuno-histoquímica, citometria de fluxo e quantificada pela técnica de western blot, enquanto os mRNA foram analisados por Real time-PCR. Os resultados da quantificação da enzima (citometria de fluxo e Western blot) seguiram o mesmo padrão da expressão de mRNA. Perante a suplementação das células com estrógeno, houve a elevação da expressão da enzima e do respectivo mRNA que, após a adição de tamoxifeno, antagonista do receptor do estrógeno, reduziu a referida expressão. A suplementação com progesterona, resultou numa discreta diminuição na expressão da IDO e respectivo mRNA, a qual foi revertida após a adição do inibidor de progesterona (mifepristone). Com estes achados, conclui-se que os hormônios esteroides, devido às modificações nos padrões de citocinas expressas pelas células PR e ER positivas no microambiente tumoral, provocam alterações na expressão de IDO.

The indoleamine 2,3 dioxygenase - IDO enzyme plays an important role in the regulation of the immune system, preventing the establishment of an immune response in the microenvironment in which it`s expressed. When activated, it`s responsible for catabolizing the amino acid tryptophan, depriving cells in proliferation of this component generating metabolites that induce apoptosis. Hormones such as estrogen and progesterone are capable of alter immune functions in cells and may lead to altered expression of IDO, but the mechanisms responsible for this effect are still unclear. It is known that several tumor cells and leucocytes adjacent to the tumor region are able to express IDO and are sensitive to the action of these hormones. Breast carcinomas are the most common in female dogs, presenting a great expression of IDO. Bearing this information, this study aimed to investigate the influence of estrogen and progesterone on the expression of IDO in culture of mammary carcinoma cells from bitches treated with these hormones and their respective receptor antagonists (tamoxifen - estrogen and mifepristone - progesterone). The expression of the enzyme was analyzed by immunohistochemistry, flow cytometry and quantified by the western blot technique, while the mRNA was analyzed by Real-time PCR. The results of enzyme quantification (flow cytometry and Western blot) followed the same pattern of mRNA expression. There was an increase of the enzyme expression and mRNA in the estrogen treated group, in contrast to the decrease observed in the progesterone group. When the cells were subjected to the hormonal inhibitors, an evident decrease of IDO expression percentage and the respective mRNA was verified following the supplementation of tamoxifen and a restoration of IDO expression values and the mRNA after the addition of the progesterone inhibitor, mifepristone. With these findings, we conclude that steroid hormones due to the modifications in the cytokine patterns expressed by PR and ER positive cells in the tumor microenvironment alters IDO expression.

Avaliação da expressão de indoleamina 2, 3 dioxigenase - IDO nos leucócitos presentes no tumor ascítico de Ehrlich perante o bloqueio da via de ativação linfocitária B7+CTLA-4

O tumor de Ehrlich (TE) foi descrito inicialmente, como adenocarcinoma mamário de camundongos, desenvolvendo-se na forma ascítica ou sólida a partir de sucessivos transplantes no peritônio ou tecido subcutâneo destes animais. O tumor ascítico de Ehrlich (TAE) tem sido utilizado como um tumor transplantável para o desenvolvimento de pesquisas relacionadas à oncologia. Estudos tem demonstrado que o desenvolvimento de TAE resulta no estímulo de células citotóxicas, como os linfócitos T e células Natural Killer (NK), mediadas principalmente por macrófagos. Os macrófagos e as células dendríticas (DCs), podem induzir a síntese da enzima indoleamina 2,3 dioxigenase (IDO) em tecidos tumorais, via ligação das moléculas co-estimuladoras B7-1 e B7-2, presentes nestas células, com a molécula CTLA-4 (antígeno 4 associado a linfócitos T citotóxicos), presente em linfócitos T reguladores CD4+ CD25+. A IDO é uma enzima que degrada o aminoácido essencial triptofano, processo que além de levar à privação do mesmo no microambiente celular, gera metabólitos que impedem a ativação e proliferação de linfócitos T e, consequentemente, mecanismos a eles associados como os de rejeição podem ser seriamente comprometidos. Mediante o exposto e pela presença de células imunológicas que expressam IDO no microambiente do tumor ascítico de Ehrlich, este trabalho teve como objetivo verificar a expressão da IDO após o bloqueio da interação B7/CTLA-4 por meio da citometria de fluxo. De acordo com as análises realizadas, os resultados demostraram que houve redução de 4,9% para 2,53% na expressão da enzima IDO. Em face dos resultados, parece plausível sugerir que o bloqueio desta via de ligação foi eficaz na redução dos níveis de atividade da IDO, o que poderia restaurar a capacidade de resposta dos linfócitos T contra as células tumorais. Nesta perspectiva sobre a IDO como mediadora no controle do escape imune feito pelas células tumorais, tais resultados podem colaborar para modulação desta enzima no microambiente tumoral.

The Ehrlich tumor (TE) was first described, as breast adenocarcinoma of mice. The TE develops in ascitic or solid form from successive transplantations in the peritoneum or subcutaneous tissue of these animals. The Ehrlich ascites tumor (TAE) has been used as a transplantable tumor for the development of research related to oncology. Studies have shown that the development of TAE results in stimulation of cytotoxic cells, such as T lymphocytes and Natural Killer cells (NK), mediated mainly by macrophages. Macrophages and dendritic cells (DCs) in tumor tissues, via co-stimulation of molecules B7-1 and B7-2, present in these cells, toghether with the CTLA-4 (Cytotoxic T-Lymphocyte-Associated antigen 4) molecule, present on regulatory T CD4 + CD25 + lymphocytes , may induce the synthesis of indoleamine 2, 3 dioxygenase (IDO). IDO is an enzyme that catabolizes the essential amino acid tryptophan, impairing activation and proliferation of T lymphocytes and consequently, compromising mechanisms associated with them such as rejection. Considering the presence of immune cells in the tumor microenvironment Ehrlich ascites that express IDO, this study aimed to verify the expression of IDO after the blockade of interaction B7/CTLA-4 by flow cytometry. Results demonstrated that there was a reduction of 4.9% to 2.53%in the expression of IDO. Given the results, it seems plausible to suggest that blocking this binding via was effective in reducing the levels of expression of IDO, which could restore the responsiveness of T cells against tumor cells. In this perspective on the IDO as a mediator in the control of immune escape made by tumor cells, these results may collaborate for modulation of this enzyme in the microenvironment.

Expressão da indoleamina-2, 3-dioxigenase em células cancerígenas de pacientes com câncer de mama

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comum entre as mulheres e a sobrevivência de pacientes por ele acometidos está aumentando graças a diversas novas abordagens relacionadas ao seu diagnóstico precoce e a tratamentos mais eficientes. A enzima indoleamina- 2,3 dioxigenase (IDO) é expressa por diversas células e também por células tumorais. Esta enzima atua inibindo a proliferação de linfócitos T, comprometendo a atividade citotóxica do mesmo. O 1-metil-DL-triptofano (1MT) é um inibidor competitivo da IDO, que bloqueia seu efeito imunossupressor e poderia cooperar com a quimioterapia na regressão de tumores. Por este motivo, além de evidenciar a expressão da IDO em células tumorais mamárias em tecido e em cultivo, este trabalho também teve como objetivo verificar o efeito in vitro da associação do 1-metil-DL-triptofano (1MT) ao quimioterápico paclitaxel (taxol®), como método de atenuação no crescimento tumoral. Acredita-se que isto possibilitaria a restauração da capacidade de proliferação dos linfócitos T e de sua capacidade de resposta citotóxica. Os resultados demonstraram que a IDO é expressa no tecido mamário, com alta concentração no estroma tumoral. Os cultivos suplementados mostraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO foram observadas no grupo tratado com paclitaxel associado ao 1-metil-DL-triptofano após suplementação contínua com os fatores mencionados, onde houve redução de 12,06% para 3,56% na expressão da enzima. Dessa forma pode-se sugerir que esta associação foi mais eficaz na contenção dessa expressão o que poderia levar à uma restauração da capacidade de resposta celular dos linfócitos T contra o tumor mamário. Tal resultado poderia colaborar no desenvolvimento de uma nova estratégia terapêutica no tratamento de pessoas afetadas pelo câncer de mama.

Breast cancer is the most common type of cancer among women and the survival of patients affected by it is increasing, mainly dueto several new approaches in early diagnosis and more effective treatments. The enzyme indoleamine- 2,3 - dioxygenase (IDO) is expressed on many cells and also on tumor cells. This enzyme acts by inhibiting the proliferation of T lymphocytes, thus compromising their cytotoxic activity. The 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) is a competitive inhibitor of IDO, which blocks its immunosuppressive effect and could collaborate with chemotherapy in tumor regression. Thus, besides highlighting the expression of IDO in tumor cells in mammary tissue and culture, this study also aimed to determine the "in vitro" effect of the association of 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) and paclitaxel (Taxol®) chemotherapy, as an attenuation approach to tumor growth. It is believed that it would allow the restoration of T-lymphocytes proliferation capability and their cytotoxic response. Results showed that IDO is expressed in breast tissue with a high concentration in the tumor stroma. The supplemented cultures showed that the most significant differences in the expression of IDO were observed in the group treated with paclitaxel associated with 1-methyl-DL-tryptophan continuous supplementation, reducing the enzyme expression from 12.06% to 3.56%. Therefore, it may be suggested that this association was more effective in reducing IDO expression and such outcome could collaborate in developing a new therapeutic strategy for breast cancer treatment.

Fenotipagem das células Indoleamina 2,3 dioxigenase - IDO positivas em cultura de células de placenta bovina

A gestação é um estado fisiológico que exige adaptações imunológicas para que transcorra normalmente. Nesse período a mãe e o feto apresentam uma relação imunológica, ou seja, a interface materno-fetal. A enzima indoleamina-2,3 dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno fetal, por ser responsável pela metabolização do triptofano, impedindo por diversas vias a proliferação principalmente de linfócitos TCD8. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem expressar a IDO. Os leucócitos com perfil Th1 produzem uma citocina conhecida: o interferon que estimula a expressão da IDO em vários tipos celulares. Os linfócitos são divididos em subpopulações de acordo com sua função e fenótipo. Seus tipos incluem linfócitos T, Linfócitos B e as Células Natural Killer (uNK). Hormônios também atuam nesse processo a progesterona que exerce função determinante sobre a resposta imunológica materna podendo alterar o prognóstico gestacional e o estrógeno essencial para a tolerância materno fetal e manutenção da prenhez. Dessa maneira este trabalho tem por objetivo principal identificar os linfócitos presentes na placenta bovina em cultivo que expressam IDO (linfócitos T, linfócitos B e células NK), frente a estimulação por progesterona, estrógeno e interferon nas diversas fases gestacionais utilizando a citometria de fluxo. Segundo os resultados no período de 67,5 a 77, 5 dias com a adição de interferon a expressão da enzima IDO aumentou discretamente nos linfócitos TCD3, TCD4, e diferentemente dos linfócitos T CD8 apresentaram uma elevada expressão da enzima (4,48 ± 2,12 8,65± 4,91). No período de 92,5 a 172, 5 dias os linfócitos TCD4, TCD8 e TCD25 apresentaram uma diminuição significativa da IDO. No período final da gestação entre 195 a 222, 5 dias, os linfócitos TCD3, TCD4 e os BCD25 aumentaram a expressão da IDO quando submetidos ao interferon , no entanto, os linfócitos T CD8 e as células NK não apresentaram alterações significativas. Com base nos resultados apresentados podemos concluir que todos os tipos celulares foram capazes de expressar a IDO mediante a suplementação com interferon , sendo que o linfócito T CD8 apresentou uma diferença bastante significativa quanto ao aumento da IDO, já o estrógeno elevou a expressão da IDO somente nos linfócitos B (CD25) e a progesterona diminuiu a expressão da enzima nos linfócitos T (CD3 e CD4) e nas células NK.

Pregnancy is a physiological state that requires immune adaptations in order to be successfully carried on. During this period the mother and the fetus establish an immuno tolerance status at the maternal fetal interface. Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance by metabolizing tryptophan, impairs by several pathways, mainly T CD8 cells proliferation. Several cell types present in the maternal fetal interface and several of them can express IDO. Leukocytes with Th1 produce a cytokine known: interferon that stimulates the expression of IDO in several cell types. Lymphocytes are divided into sub-populations according to their function and phenotype: T lymphocytes, B lymphocytes and natural killer cells (uNK). Hormones also involved in this process where progesterone exerts decisive role on maternal immune response that may change gestational outcomes and estrogen is essential for fetal maternal tolerance and maintenance of pregnancy. Therefore this work main objective was to identify lymphocytes present in the bovine placental cells culture that were sensitive to progesterone, estrogen and interferon stimulation regarding their IDO expression in various gestational stages using flow cytometry. According to the results in the gestation period from 67,5 to 77,5 days, with the addition of interferon . IDO expression was slightly increased in TCD3 lymphocytes, CD4, and differently from the other T cells CD8 displayed a higher expression of the enzyme (4.48 ± 2.12 to 8.65 ± 4.91). In the period from 92.5 to 172, 5 days CD4 lymphocytes, CD8 and TCD25 showed a significant decrease of IDO expression (p<0,05). At the final gestacional stages between 195-222 5 days, TCD3 lymphocytes, CD4 and BCD25 increased expression when subjected to interferon supplementation, however, CD8 T cells and NK cells showed no significant changes. Based on the results presented we can conclude that all cell types were able to express IDO by supplementation with interferon , and that T CD8 lymphocyte showed a highly significant increasing of IDO expression, whereas estrogen increased the expression of IDO only in B lymphocytes (CD25) and progesterone decreased the enzyme expression in T lymphocytes (CD3 and CD4) and in NK cells.

Presença da proteína Indoleamina 2, 3-dioxigenase (IDO) na interface materno-fetal de Prionace glauca (Linnaeus, 1758)

O tubarão-azul (Prionace glauca) é uma espécie que apresenta desenvolvimento vivíparo placentário em que o saco vitelino se desenvolve ao longo da gestação tornando-se uma placenta que executa função matrotrófica. A Indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma proteína encontrada em mamíferos nos quais participa, além de outras funções, da tolerância materno-fetal, sendo também encontrada em peixes ósseos. Assim, a proposta deste trabalho foi verificar a expressão da IDO na interface materno-fetal de Prionace glauca e descrever sua localização. Para tanto, material placentário/uterino e embriológico de três fases distintas da gestação (pré-placenta, meia gestação e fim da gestação) de fêmeas de P. glauca foram coletados e processados para a imuno-histoquímica. Os resultados mostraram a presença da IDO ao longo do desenvolvimento do saco vitelino/placenta, na ectoderme nas três fases e na endoderme apenas nas duas primeiras fases. No epitélio uterino observou-se a marcação da IDO nas duas últimas fases. Esses tecidos de interface seriam locais de maior contato entre a mãe e o concepto, fato que poderia levar à indução de uma resposta imunológica contra o concepto semi-alogenêico. A soma destes fatores poderia contribuir como um indício de uma possível atuação da IDO como mecanismo da tolerância materno-fetal na interface placentária de Chondrichtyes, como relatado em mamíferos eutérios.

The blue shark (Prionace glauca) is a viviparous placentary species in which the yolk sac develops along pregnancy turning into a placenta with a matrotrofic role. The indoleamine 2 3-dioxygenase (IDO) is a protein usually described in mammals, which, among other functions, participates on the maternal-fetal tolerance process. Although it has also been reported in bony fish, no information is available regarding its function. Therefore, the purpose of this study was to investigate the expression of IDO in blue shark maternal-fetal interface and describe its distribution. Thus, placental / uterine and embryonic materials from three different stages (pre-placenta, middle and late gestation) of pregnant P. glauca females were processed for immunohistochemistry. The results showed IDO labelling during the yolk sac / placenta development in ectoderm along the three development phases and at endoderm only at phases I and II. In uterine epithelium, IDO was observed in the last two phases. These interface tissues are major contact areas between the mother ant the conceptus, that would induce an immunological response against the semialogeneic conceptus.The sum of these factors may contribute as an indication to the possible IDO role as a mechanism of maternal-fetal tolerance in Chondrichtyes placentary interface, as described in eutherian mammals.

RESPOSTA INFLAMATÓRIA EM CO-CULTURAS DE CÉLULAS GLIA/NEURÔNIO À Neospora caninum: POSSÍVEIS PAPÉIS DA INDOLAMINA 2,3 DIOXIGENASE E CICLOOXIGENASE

O parasito Neospora caninum é um protozoário intracelular obrigatório que tem despertado especial interessse na Medicina Veterinária por causar desordens neuromuscular em cães e abortamentos em vacas gestantes. A resposta imune sistêmica contra o parasito é tipicamente do perfil Th1, com síntese de citocinas próinflamatórias, principalmente IFN, responsável pela redução da proliferação parasitária. Por outro lado, este perfil de resposta modifica-se durante o período gestacional, em que o balanço da resposta Th1 e Th2 aparentemente favorece a sobrevivência do concepto. Semelhante a isto, observa-se o mesmo padrão de resposta no sistema nervoso central (SNC), local de encistamento do parasito. Estudos anteriores apontaram que IDO (indolamina 2,3 dioxigenase) é modulada por IFN e que participa no controle da proliferação parasitária. Em estudos de neuroinflamação usando co-culturas de células gliais/neurônios infectadas por N. caninum, observou-se controle da proliferação parasitária por um mecanismo independente da enzima óxido nítrico sintase induzida por IFN. No interesse de esclarecer o mecanismo de controle parasitário neste modelo in vitro, a atividade da IDO e da ciclooxigenase 2 (COX-2) foram estudas. Co-culturas celulares glia/neurônios obtidas de ratos foram tratadas com o inibidor da IDO (1-metil triptofano/10-3M/mL) e com inibidores da COX-1 (indometacina10-6 M/mL) e da COX2 (nimesulida/10-6 M/mL) antes da infecção com taquizoítos de N.caninum (1:1 célula:parasito). Após 72 horas de infecção, as atividades enzimáticas foram avaliadas e seus fenótipos foram determinados usando anticorpos anti-III tubulin, OX-42 and GFAP para observar neurônios, microglia e astrócitos respectivamente. O perfil da resposta imunológica foi determinado por dosagem das citocinas IL-10, IFN e TNF pelo ensaio de ELISA. Notou-se duas vezes mais o aumento na atividade da enzima IDO em co-culuturas infectadas pela dosagem de cinurenina. Em culturas tratadas com o inibidor da IDO (1-MT) e infectadas com taquizoitos ocorreu aumento na proliferação parasitária de aproximadamente 40%, bem como aumento na atividade da IDO. Pertinente a atividade da COX-2, culturas infectadas produzem PGE2, enquanto tratamento com nimesulida permite o crescimento parasitário e induz perda de aproximadamente 30% e 50% de astrócitos e microglia respectivamente, no entanto os neurônios foram preservados. A infecção por taquizoítos promove síntese de IL-10 e TNF, ainda na presença do inibidor da IDO, mas não ocorre liberação de IFN. Estes dados indicam que neste modelo experimental a atividade da IDO é ativada por um mecanismo independente IFN e que o controle parasitário pode ser mediado pelo efeito sinérgico de PGE2 e TNF. Assim, a ativação da COX-2 parece ser um importante via de controle, ao passo que PGE2 associada a IL-10 podem modular a inflamação e permitem a continuidade do parasitismo.

Neospora caninum is an obligate intracellular protozoan that has been very studied by Veterinary Medicine because it causes neuromuscular disorders in dogs and abortion in cattle. The protective systemic immune response against this parasite is predominantly Th1 pattern, which there is proinflammatory cytokines production, mainly IFN, responsible for reduction of parasite burden. However, this response profile appears to be modified during pregnancy in chronically infected animals, in which a balance of production of Th1 and Th2 cytokines appears to favors fetal survival. The same was suggested occur in the central nervous system (CNS), local of parasite encystment. Previous data showed that IDO (indolamine 2,3 dioxygenase) is modulated by IFN in cell proliferation control. In studies of neuroinflammation using neuro-glia co-cultures infected by Neospora caninum, it was verified parasite control by a mechanism independent of type 2 nitric oxide synthetase (iNOS) induced by IFN. In order to clarify the mechanism of parasite control in this in vitro model, the activities of IDO and cyclooxygenase 2 (COX-2) were studied. Co-cultures of glia/neuron obtained from rat brains were treated with the inhibitor of IDO (1-methyl tryptohan/10-3M/mL) and with inhibitors of COX-1 (indomethacin/10-6 M/mL) and COX-2 (nimesulide/10-6 M/mL) before infection with tachyzoites of N.caninum (1:1 cell:cell). After 72 hours enzymes activities were evaluated and cell phenotypes determinate using III tubulin, OX-42 and GFAP to observe neurons, microglia and astrocytes respectively. Immunological profile of response was determinate by ELISA tests of IL-10, IFN and TNF. It was verified that parasite infection in co-cultures increased twice IDO activity measured by kinurenin releasing. In cultures treated with IDO inhibitor 1-MT and infected with tachyzoites it was verified about 40% of parasite proliferation and an increasing of enzyme activity. Concerning to COX-2 activity, infected cultures stimulated the release of PGE2, while nimesulide allowed the parasitic growth and a lost of 30 or 50% of astrocytes and microglia respectively, however was preserved neurons in cultures infected. Infection increases IL-10 and TNF even upon IDO inhibition but it does not release IFN. These data indicate that in this in vitro system IDO is activated by a mechanism independent of IFNy and parasite control could be mediated by synergistic effects of PGE2 and TNF. In fact, COX-2 activation seems to be an important via in parasite control and PGE2 associated to IL-10 besides to modulate the inflammation, allows continuity of parasitism.

Avaliação da influência da expressão da indoleamina 2,3-dioxigenase no ciclo celular de células placentárias e embrionárias murinas e de ratas em cultivo celular, frente à ação de hormônios e citocinas / Evaluation of the influence of the expression of indoleamine 2,3-dioxygenase on the cell cycle of murine and rat embryonic cells and placental cells in culture supplemented with hormones and cytokines

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno-fetal devido á sua ação de catabolizar o triptofano e, consequentemente, impedir a proliferação de linfócitos T, que necessitam desse aminoácido para se manter. Hormônios da reprodução também participam do processo de sobrevivência do feto alogênico, como a progesterona que bloqueia o estímulo mitogênico da proliferação de células T, modula a produção de anticorpos, favorece a produção de IL-10, etc. e o estradiol, que pode modular o perfil imune Th1 ou Th2 na gestação, dependendo de sua concentração. Contudo, a existência ou não de correlação da ação da IDO com esses hormônios ou vice-versa ainda encontra-se pouco evidenciada. Desta forma este trabalho verificou a influência da expressão da IDO e às ações de hormônios da reprodução e citocinas no ciclo celular de células oriundas de fetos e placenta de gestação a termo de fêmeas de ratas e camundongos em cultivo. (...)As células que foram suplementadas com 1- metil DL - triptofano + triptofano mantiveram o mesmo comportamento no ciclo celular , se mantendo em fase G1 nos tempos de 4, 24 e 48 horas grupos prenhes e não prenhes de ratas e nos tempos de 4 e 24 horas nos grupos de camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, estando com seu DNA fragmentado e em fase de síntese, respectivamente, no tempo de 48 horas. A suplementação dos diversos fatores aos cultivos celulares permitiu observar alterações na dinâmica do ciclo celular, representada principalmente por um aumento de células em fase G1 nos grupos de células placentárias e embrionárias que receberam progesterona, estradiol, interferon γ e triptofano e apresentaram um significativo aumento da expressão de IDO, e que permite inferir que provavelmente a síntese de RNAm esteja correlacionada à produção da IDO

The indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance due to its capacity to catabolize tryptophan and thereby preventing the proliferation of T lymphocytes, necessary for their maintenance. Reproductive hormones are also involved in the process of survival of semi-allogeneic fetus, as progesterone that blocks mitogenic stimulation of T cell proliferation, modulates antibodies production, promotes production of IL-10, etc. and estradiol, that can modulate the Th1 or Th2 immune profile during pregnancy, depending on its concentration. However, there is very few evidences regarding a possible correlation between IDO expression and these hormones; thus this study examined the influence of the expression of IDO and the actions of reproductive hormones and cytokines in the cell cycle of cells derived from fetuses and placenta at term gestation of female rats and mice in culture. (…) In the group of pregnant rats a predominance of cells in the G1 phase was observed in periods of 4 and 24 hours, and 48 hours, where the cells undergone DNA fragmentation. In pregnant and non-pregnant rats the cells supplemented with 1 - methyl - DL - tryptophan + tryptophan remained at G1 phase in periods of 4, 24 and 48 hours and 4 and 24 hours for cells from pregnant and non-pregnant mice , that show ragmented DNA followed by synthesis at 48 hours period. Supplementation of the various factors to cell cultures allowed to observe dynamic changes in the cell cycle, represented primarily by an increase of cells in G1 phase in groups of embryonic and placental cells that received progesterone, estradiol, interferon γ and tryptophan and showed a significant increase in the expression of IDO, that allows us to infer that the mRNA synthesis is probably correlated to the production of IDO

Avaliação da influência da expressão da indoleamina 2,3-dioxigenase no ciclo celular de células placentárias e embrionárias murinas e de ratas em cultivo celular, frente à ação de hormônios e citocinas / Evaluation of the influence of the expression of indoleamine 2,3-dioxygenase on the cell cycle of murine and rat embryonic cells and placental cells in culture supplemented with hormones and cytokines

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno-fetal devido á sua ação de catabolizar o triptofano e, consequentemente, impedir a proliferação de linfócitos T, que necessitam desse aminoácido para se manter. Hormônios da reprodução também participam do processo de sobrevivência do feto alogênico, como a progesterona que bloqueia o estímulo mitogênico da proliferação de células T, modula a produção de anticorpos, favorece a produção de IL-10, etc. e o estradiol, que pode modular o perfil imune Th1 ou Th2 na gestação, dependendo de sua concentração. Contudo, a existência ou não de correlação da ação da IDO com esses hormônios ou vice-versa ainda encontra-se pouco evidenciada. Desta forma este trabalho verificou a influência da expressão da IDO e às ações de hormônios da reprodução e citocinas no ciclo celular de células oriundas de fetos e placenta de gestação a termo de fêmeas de ratas e camundongos em cultivo. (...)As células que foram suplementadas com 1- metil DL - triptofano + triptofano mantiveram o mesmo comportamento no ciclo celular , se mantendo em fase G1 nos tempos de 4, 24 e 48 horas grupos prenhes e não prenhes de ratas e nos tempos de 4 e 24 horas nos grupos de camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, estando com seu DNA fragmentado e em fase de síntese, respectivamente, no tempo de 48 horas. A suplementação dos diversos fatores aos cultivos celulares permitiu observar alterações na dinâmica do ciclo celular, representada principalmente por um aumento de células em fase G1 nos grupos de células placentárias e embrionárias que receberam progesterona, estradiol, interferon γ e triptofano e apresentaram um significativo aumento da expressão de IDO, e que permite inferir que provavelmente a síntese de RNAm esteja correlacionada à produção da IDO (AU)

The indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance due to its capacity to catabolize tryptophan and thereby preventing the proliferation of T lymphocytes, necessary for their maintenance. Reproductive hormones are also involved in the process of survival of semi-allogeneic fetus, as progesterone that blocks mitogenic stimulation of T cell proliferation, modulates antibodies production, promotes production of IL-10, etc. and estradiol, that can modulate the Th1 or Th2 immune profile during pregnancy, depending on its concentration. However, there is very few evidences regarding a possible correlation between IDO expression and these hormones; thus this study examined the influence of the expression of IDO and the actions of reproductive hormones and cytokines in the cell cycle of cells derived from fetuses and placenta at term gestation of female rats and mice in culture. (…) In the group of pregnant rats a predominance of cells in the G1 phase was observed in periods of 4 and 24 hours, and 48 hours, where the cells undergone DNA fragmentation. In pregnant and non-pregnant rats the cells supplemented with 1 - methyl - DL - tryptophan + tryptophan remained at G1 phase in periods of 4, 24 and 48 hours and 4 and 24 hours for cells from pregnant and non-pregnant mice , that show ragmented DNA followed by synthesis at 48 hours period. Supplementation of the various factors to cell cultures allowed to observe dynamic changes in the cell cycle, represented primarily by an increase of cells in G1 phase in groups of embryonic and placental cells that received progesterone, estradiol, interferon γ and tryptophan and showed a significant increase in the expression of IDO, that allows us to infer that the mRNA synthesis is probably correlated to the production of IDO (AU)

Avaliação da influência de hormônios e citocinas na expressão da indoleamina 2,3-dioxigenase, em cultivo celular de placenta e embrião murino e de ratas Wistar pela citometria de fluxo / Evaluation of the influence of hormones and cytokines on expression of indoleamine 2,3-dioxygenase, in cell culture of placenta and embryo from mice and Wistar rats by flow cytometry

A indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima, produzida pelas células trofoblásticas e, por sua capacidade de catabolizar o triptofano, inibe a proliferação das células T maternas, participando desta forma como importante mecanismo da tolerância materno-fetal. Contudo, pouco se sabe se a ação da IDO é influenciada por outras substâncias presentes no micro-ambiente uterino e, por esta razão, formulou-se a hipótese de que esta enzima poderia ter sua ação alterada nesse contexto e, desta forma, avaliou-se o comportamento da expressão da IDO frente à adição de alguns desses componentes presentes no útero gestante. Neste trabalho, células uterinas, de placentas e de embriões de ratas e camundongos fêmeas prenhes e não prenhes foram mantidas em cultivo e a elas adicionadas estradiol, progesterona, interferon , triptofano e 1-metil-D- triptofano, avaliando-se a expressão da IDO pela técnica de citometria de fluxo nos períodos de 4, 24 e 48 horas. Os resultados demonstraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO entre as ratas prenhes e não prenhes, foram observadas após a adição de progesterona (19,24%), interferon (11.22%) e triptofano (23,53%), nas ratas prenhes. Já nos camundongos fêmeas prenhes e não prenhes, as maiores expressões de IDO foram observadas no primeiro grupo pela adição de progesterona (11,33%), estradiol (9,98%) e interferon (21,78%). Considerando esses resultados, podemos concluir que a expressão da IDO pelas células uterinas, placentárias e embrionárias em cultivo sofre influência dos fatores testados, o que permite novas hipóteses para melhor compreensão da participação dessa enzima na tolerância materno-fetal, particularmente em relação a sua interação com hormônios e citocinas presentes no útero gestante. Além disso, poderá colaborar na elaboração de possíveis tratamentos de enfermidades, relacionadas à manutenção e sucesso da gestação onde haja envolvimento do sistema imunológico materno e dos mecanismos de tolerância

Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) is an enzyme produced by trophoblast cells and due to its ability to catabolize tryptophan, inhibits the proliferation of maternal T cells, thus playing an important role as one of the mechanisms of maternal-fetal tolerance. However, little is known whether the action of IDO is influenced by substances present in the pregnant uterine microenvironment. This study evaluated the behavior of the IDO expression in cultured placental and embryonic cells from mice and rats in face of the addition of estradiol, progesterone, interferon, tryptophan and 1-methyl-D-tryptophan, by flow cytometry, at 4, 24 and 48 hours periods. The results showed that high expressions of IDO were observed in pregnant rats cells after the addition of progesterone (19.24%), interferon (11.22%) and tryptophan (23.53%). In mice, high expressions of IDO were observed in the pregnant group cells by the addition of progesterone (11.33%), estradiol (9.98%) and interferon- (21.78%). Considering these results, we may conclude that the expression of IDO by cultured placental and embryonic cells from mice and Wistar rats is indeed influenced by factors present in pregnant uterus, which provides additional information to better understand IDO role in the maternal-fetal tolerance, particularly on its interactions with reproductive hormones and cytokines. Additionally, it may contribute to the establishment of possible treatments for pregnancy-losses related to the maternal immune system response and mechanisms of tolerance

Efeito de hormônios e citocinas na expressão da Indoleamina 2,3-dioxigenase e na capacidade proliferativa de células de placenta bovina / Effects of hormones and citokynes in the indoleamine 2,3-dioxygenase expression and the proliferative capacity of cells from bovine placenta

A Indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) é uma enzima que apresenta um importante papel na prevenção da rejeição fetal. A IDO demonstra efeitos na supressão da ativação de células T por catabolizar o aminoácido essencial Triptofano. Nós estudamos a expressão da IDO em cultura celulares de placenta com a adição individual de Estradiol, Progesterona, Interferon , Triptofano e 1-Metil-Triptofano com o uso de citometria de fluxo, imunocitoquímica e quantificação celular, imunofluorescência, peroxidação lipídica, análise das fases do ciclo celular, imunoblotting e PCR em placentas bovinas nos três trimestres gestacionais. A quantificação celular revelou que em bovinos a atividade da IDO aumenta com o avanço do período gestacional e, sua expressão varia de acordo com os fatores, sendo o mesmo padrão observado pela imunofluorescência. O Imunoblotting mostrou a presença de possíveis isoformas desta proteína na espécie bovina que ainda não foram identificadas. A investigação pela lipoperoxidação revelou que os hormônios modularam diferencialmente a produção de radicais peroxidados nos três terços de gestação e, possivelmente atuam como fatores indutores de proliferação. As células placentárias apresentaram padrões diferenciados de proliferação e apoptose ao longo da gestação, principalmente nos tratamentos com Estradiol e Progesterona, sendo também variantes com outros fatores em todos os grupos. Observou-se que a Progesterona atua na maturação das células placentárias independente da concentração utilizada. Em todos os grupos uma grande proporção de células apresentava-se em estado de quiescência (G1). No terceiro trimestre foi detectado um aumento no número de células em G2/M, indicando a parada da capacidade proliferativa ou de progressão no ciclo celular (\"arrest\"). Maior taxa de apoptose foi observada nos animais de segundo trimestre gestacional. Baseados nisso, podemos concluir que a IDO é suscetível ao controle pelos mecanismos testados, o que nos leva a formular hipóteses de implantação de possíveis mecanismos terapêuticos para a reprodução com a participação da IDO

Indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) is an enzyme that plays an important role in preventing fetal rejection. IDO is related to the suppression of the T-cells activation due to the catabolism of essential amino acid Triptophan. We studied the expression of IDO in bovine placenta cell culture with individual supplementation of factors as Estrogen, Progesterone, Interferon , Triptophan and 1-Methyl-Triptophan. Evaluations were made by flow cytometry, immunocitochemistry and cellular quantification, lipidic peroxidation, cell cycle phases, imunoblotting, PCR and immunofluorescency in the three trimesters of pregnancy. Cellular quantification demonstrated that in bovines the activity of the IDO increases during pregnancy, and its expression is factor-dependent, which was also observed in immunofluorescency. Imunoblotting demonstrated the presence of possible unknown protein isoforms in bovine. Lipoperoxidation evaluation demonstrated that hormones distinguishingly modulated the production of peroxide radicals in the three trimesters of pregnancy and, possibly acting as inductive factors of proliferation. Placental cells demonstrated differentiated patterns of proliferation and apoptosis during the gestation, mainly in the presence of Estrogen and Progesterone, besides variant rates were also observed under other factors. Independent of the concentration, Progesterone influenced placental cells maturation. All groups presented great ratio of cells in quiescence state (G1). In third trimester, G2/M high rates indicated a pause in proliferative capacity or in cell cycle progression (arrest). High apoptosis rates were observed in animals at second pregnancy trimester. Based on the presented, we concluded that IDO is susceptible to be controlled by the applied-factors, what lead us to think about hypothetical therapeuthic mechnism for reproduction with the participation of IDO

Degradação de triptofano na placenta bovina em gestações normais e de clones: evidência da atividade da indoleamina 2,3-dioxigenase? / Degradation of tryptophan in bovine placenta in normal and cloned pregnancy: is this an evidence of indoleamine 2,3-dioxygenase activity?

A tolerância materno-fetaI continua a ser um intrigante enigma imunológico. Algumas teorias têm sido propostas sobre o estabelecimento deste estado, tais como a produção de moléculas solúveis como HLA-G (na gestação humana) por células fetais que inibiriam a atividade de células do sistema imune inato. Além da secreção de hormônios; liberação de citocinas e de alguns fatores pelo trofoblasto que induziriam alterações no micro-ambiente placentário favorecendo o sucesso da gestação. A tolerãncia materno-fetal parece ser resultar da interação de eventos específicos ou não da gestação. Neste contexto, a indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO), uma enzima com transcrição induzida pelo INF-y, tem sua atividade relacionada com o estabelecimento de estado de tolerância materno frente a antígenos fetais em mulheres e em camundongas. A IDO catabolisa o triptofano, um aminoácido essencial, do micro-ambiente placentário. Desta forma, células T ativadas no tecido placentário não conseguem proliferar estacionando na fase G1 do ciclo celular, ma forma de regulação da resposta imune materna. O presente trabalho teve por objetivo analisar as concentrações de triptofano e seus produtos de catabolismo no tecido placentário bovino em gestações normais e de fetos donados. Homogenatos de tecidos placentários provenientes de gestações normais (n=29) e de fetos donados (n=5) foram analisados por cromatrografia líquida de alta performance (HPLC). O níveis de triptofano e quinurenina aumentaram com o avanço da idade gestacional; TRIPTOFANO: 479,33µM/L ±53,04ep; 745,87µM/L ±72,71ep; 983,39µM/L ±196,37ep no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente; QUINURENINA: 15,13µM/L ±2,97ep; 25,26µM/L ±3,72ep; 52,77µM/L ±17,75ep no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente. A razão quinurenina/triptofano (razão Q/T) não alterou durante a gestação (0.038 ±0.011ep, 0.035 ±0.005ep and 0.056 ±0,020ep; no primeiro, segundo e terceiro trimestre da prenhez respectivamente). Quando esses valores foram comparados à placentas provenientes de fetos clonados apresentaram-se menores, contudo sem diferenças estatísticas significantes. (0,031 ±0.003ep). Os valores de triptofano foram menores na gestação de clones (811,34µM/L ±232,14ep) bem como os encontrados de quinurenina (22,85µM/L ±4,09ep). Não houve diferenças estatisticamente significativas entre o terceiro trimestre gestacional de fetos normais quando comparados à gestação de clones neste contexto. O catabolismo de triptofano parece aumentar com o avanço da idade gestacional devido o aumento da concentração do aminoácido e de seus metabólitos (quinurenina), no entanto a razão Q/T não se alterou, sugerindo um aumento da atividade de IDO na placenta bovina para manutenção dos níveis de triptofano no micro-ambiente placentário. A presença de quinurenina na placenta bovina é um indicador da atividade da IDO neste tecido

Maternal-fetal tolerance continues to be an intriguing immunological enigma. Some theories have been proposed about these phenomena such as the production of soluble molecules like HLA-G by fetal cells that would block some cells of the innate immune system and the secretion of cytokines, hormones and some factors by trophoblast cells that would induce changes in the placental microenvironment. Maternal tolerance is probably the consequence of a wide panel of mechanisms that may be or not pregnancy-specific. In this context, indoleamine 2, 3 dioxygenase (IDO), an inducible INFy enzyme, is a candidate protein to be involved in placental tolerance, as suggested in some reports on women pregnancy. IDO seems to catabolise the tryptophan, an essential amino acid necessary to cell proliferation. This way, activated T-cells in placental tis sue cannot proliferate due to starvation of tryptophan in milieu and these cells undergo apoptosis. This change may be one of the ways maternal-fetal tolerance occurs. Our aim was to evaluate the levels of tryptophan and its degradation products in normal and cloned bovine pregnancy, observing possible changes in tryptophan catabolism during this period. Homogenates from normal placental tissue from cows with normal (n=29) and cloned pregnancy (n=5) were analyzed by high performance liquid chromatograph. Levels of tryptophan and kinurenine reached their highest levels through of time of pregnancy; TRIPTOPHAN: 479,33µM/L ±53,04ste; 745,87µM/L ±72,71ste; 983,39µM/L ±196,37ste early. middle and late pregnancy respectively; KINURENINE: 15,13µM/L ±2,97ste; 25,26µM/L 3,72ste; 52,77µM/L ±17,75ste early. middle and late pregnancy respectively. The ratios of kynurenine to tryptophan does not increased during pregnancy (0.038 ±0.011ste, 0.035 ±0.005ste and 0.056 ±0,020ste; early, middle and late pregnancy respectively). When these values were compared to cloned pregnancy they showed lower values in these animais, however they were not statiscally significant (0,031 ±0.003ste). Tryptophan values were lower in cloned pregnancy (811,34µM/L ± ±232, 14ste) as well kinurenine (22,85µM/L ±4,09stde). There was no statiscal difference between normal late pregnancy and cloned pregnancy in this mater. The presence of kinurenine in bovine placental tissue is one indicator that IDO could be expressed in bovine placenta and indicate an IDO activity in this site