High glucose induces pyroptosis of retinal microglia through NLPR3 inflammasome signaling / Altos níveis de glicose induzem piroptose da micróglia da retina por sinalização de inflamassomas NLPR3

ABSTRACT Purpose: Diabetic retinopathy is currently considered a chronic inflammatory disease involving NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 inflammasome activation and retinal microglial pyroptosis. In this study, we aimed to investigate whether NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 inflammasome signaling induces pyroptotic death of retinal microglia under high-glucose conditions. Methods: Retinal microglia were stimulated by high glucose levels for 24 h. Cell viability, lactate dehydrogenase release, and caspase-1 activity were detected in vitro. The expression of pro-inflammatory cytokine (interleukin-1β, activated microglia marker ionized calcium-binding adapter molecule-1), NOD-like receptor family pyrin domain containing 3, cleaved caspase-1, and cleaved gasdermin D were examined. Subsequently, retinal microglia were pretreated with the inhibitors of NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 inflammasome signaling prior to stimulation with high glucose, and their molecular and functional changes were evaluated. Results: High-glucose (25, 50, or 100 mM) stimulation decreased cell viability, but enhanced lactate dehydrogenase release and caspase-1 activity in a dose-dependent manner. Moreover, high glucose upregulated the protein expression of interleukin-1β, ionized calcium-binding adapter molecule-1, NOD-like receptor family pyrin domain containing 3, cleaved caspase-1, and cleaved gasdermin D. However, pretreatment with the inhibitors of NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 inflammasome signaling inhibited high glucose (25 mM)-induced cytotoxicity, NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 inflammasome activation, and pyroptosis of retinal microglia. Conclusions: NOD-like receptor family pyrin domain containing 3 inflammasome signaling may modulate retinal microglia-related inflammation and pyroptosis under high-glucose conditions.

RESUMO Objetivo: Atualmente, a retinopatia diabética é considerada uma doença inflamatória crônica envolvendo a ativação de inflamassomas NLRP3 e piroptose da micróglia da retina. Neste estudo, objetivamos investigar se a sinalização de inflamassomas NLRP3 induz a morte da micróglia da retina sob condições de alta glicose. Métodos: A micróglia da retina foi estimulada por altos níveis de glicose durante 24 horas. A viabilidade celular, a liberação de LDH e a atividade da caspase1 foram analisadas in vitro. Avaliou-se a expressão de citocina pró-inflamatória (IL1β), de marcador de micróglia ativado (Iba1), de NLRP3, de caspase1 clivada e de GSDMD clivada. Subsequentemente, a micróglia da retina foi pré-tratada com inibidores da sinalização de inflamassomas NLRP3 antes da estimulação com altos níveis de glicose e suas alterações moleculares e funcionais foram avaliadas. Resultados: A estimulação com altos níveis de glicose (25 mM, 50 mM ou 100 mM) diminuiu a viabilidade celular, mas aumentou a liberação de LDH e a atividade da caspase1 de forma dependente da dose. Além disso, os altos níveis de glicose aumentaram a expressão das proteínas IL1β, Iba1, NLRP3, caspase1 clivada e GSDMD clivada. No entanto, o pré-tratamento com inibidores da sinalização de inflamassomas NLRP3 e a posterior estimulação com altos níveis de glicose (25 mM) induziu citotoxicidade, a ativação de inflamassomas NLRP3 e a piroptose da micróglia da retina. Conclusão: A sinalização de inflamassomas NLRP3 pode modular a inflamação e a piroptose da micróglia da retina na presença de altos níveis de glicose.

Astrocytic and microglial response and histopathological changes in the brain of horses with experimental chronic Trypanosoma evansi infection / Resposta astrocítica e microglial e alterações histopatológicas no sistema nervoso central de eqüinos infectados cronicamente com Trypanosoma evansi

This study aimed to characterize astrocytic and microglial response in the central nervous system (CNS) of equines experimentally infected with T. evansi. The experimental group comprised males and females with various degrees of crossbreeding, ages between four and seven years. The animals were inoculated intravenously with 10(6) trypomastigotes of T. evansi originally isolated from a naturally infected dog. All equines inoculated with T. evansi were observed until they presented symptoms of CNS disturbance, characterized by motor incoordination of the pelvic limbs, which occurred 67 days after inoculation (DAI) and 124 DAI. The animals in the control group did not present any clinical symptom and were observed up to the 125th DAI. For this purpose the HE histochemical stain and the avidin biotin peroxidase method was used. Lesions in the CNS of experimentally infected horses were those of a wide spread non suppurative meningoencephalomyelitis.The severity of lesions varied in different parts of the nervous system, reflecting an irregular distribution of inflammatory vascular changes. The infiltration of mononuclear cells was associated with anisomorphic gliosis and reactive microglia was identified. The intensity of the astrocytic response in the CNS of the equines infected by T. evansi characterizes the importance of the performance of these cells in this trypanosomiasis. The characteristic gliosis observed in the animals in this experiment suggests the ability of these cells as mediators of immune response. The parasite, T. evansi, was not identified in the nervous tissues.

Este estudo objetivou caracterizar a participação astrocítica e microglial no sistema nervoso central (SNC) de eqüinos experimentalmente infectados com T. evansi. O grupo experimental foi formado por machos e fêmeas com vários graus de cruzamentos e idade variando entre quatro e sete anos. Os animais foram inoculados com 10(6) tripomastigotas de T. evansi, originalmente isolada de um cão infectado naturalmente. Todos os eqüinos inoculados foram observados até o aparecimento dos sintomas neurológicos, caracterizados por incoordenação motora dos membros pélvicos, o qual ocorreu entre 67 e 124 dias após a inoculação (DPI). Os animais do grupo controle não apresentaram sinais clínicos e foram observados até o 125º DPI. Para este propósito, foram utilizados os métodos histoquímicos (HE) e imunoistoquímicos do complexo avidina-biotina peroxidase (ABC). A lesão no sistema nervoso central (SNC) dos eqüinos infectados com T. evansi foi caracterizada como meningoencefalomielite não supurativa. A gravidade das lesões variou em diferentes segmentos do SNC, refletindo distribuição irregular das alterações vasculares. Infiltrado perivascular e meníngeo foi associado a gliose anisomórfica e microgliose reativa. A intensidade da resposta astrocítica no SNC dos equinos infectados com T. evansi caracteriza a importância da performance destas células nas tripanossomíases. A gliose observada nos animais deste experimento sugerem a habilidade destas células como mediadoras da resposta imune. T. evansi não foi identificado no parênquima do SNC.

Os efeitos do alcoolismo gestacional sobre o trofismo e a plasticidade do sistema nigro-estriatal dopaminérgico no desenvolvimento, envelhecimento e na neurodegeneração / The effects of gestational alcoholism on the throphism and the plasticity of neurostrital dopamine system during development, aging and neurodegenaration

Este estudo analisou os efeitos do consumo crônico de álcool durante a gestação no desenvolvimento, maturação e envelhecimento do sistema nigro-estriatal dopaminérgico da prole de ratas e a possibilidade da facilitação do estabelecimento do parkinsonismo na prole senil que recebeu álcool na vida pré-natal. Ratas Wistar nulíparas foram divididas em dois grupos. Um deles recebeu uma dieta líquida hiperprotéica contendo 37,5 porcento dos valores calóricos derivados do etanol (grupo álcool) durante 21 dias. Outro grupo de ratas recebeu quantidade isocalórica de maltose-dextrina em substituição ao etanol (grupo controle). Após a fecundação, as ratas prenhes continuaram sendo alimentadas com as dietas descritas. Os embri6es foram estudados aos 19 dias de gestação (E19), e as proles com 5 dias pós-natais (P5), assim como com 3, 18 e 24 meses (M) após o nascimento. Os cérebros foram processados para a imunohistoquímica da tirosina hidroxilase (TH, marcador de células e terminais dopaminérgicos), da proteína fibrilar glial ácida (GFAP, marcador de astrócitos), da proteína OX-42 (marcador de microglia) e do fator de crescimento fibroblástico básico (bFGF) adaptada a estereologia. O dissector óptico foi utilizado para estimar o número total e a densidade dos neurônios e varicosidades dos terminais dopaminérgicos, bem como das células gliais na porção compacta da substância negra (SNc) e no neoestriado. A fração de volume dos prolongamentos neuronais e gliais e o volume das células imunomarcadas também foram quantificados. Observou-se redução da população de células dopaminérgicos imunorreativas à TH na SNc apenas em E 19. O volume destas células mostrou-se menor em E19, em P5 e em 24M. Os terminais dopaminérgicos no neoestriado apresentaram-se reduzidos apenas em E19 e P5. Os astrócitos estiveram em menor número na SNc e neoestriado apenas em P5, porém não em outras idades pós-natais, sendo que em 24M o volume destas células apresentou-se aumentado no neoestriado. Ainda, o número de perfis imunorreativos ao bFGF apresentou-se reduzido no neoestriado em P5, porém não em 24M. O parkinsonismo induzido pela injeção estriatal da 6-OHDA na prole de 24M foi mais potente no grupo dieta álcool, como evidenciado pelos movimentos estereotipados induzidos pela apomorfina