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Estudo do envolvimento do receptor nuclear PPARγ na sepse experimental

By Cláudia Valéria de Araújo

Abstract

A regulação deficiente da resposta inflamatória do indivíduo aos produtos microbianos é crucial para a mortalidade de paciente com SIRS (síndrome da resposta inflamatória sistêmica) e sepse. Vários mediadores inflamatórios são liberados e a regulação da expressão destes mediadores é crítica para a defesa do hospedeiro, mas também pode resultar em dano tecidual, disfunção orgânica múltipla e morte. Estratégias anti-inflamatórias são investigadas no tratamento da sepse. Estudos têm focado em fatores transcricionais que possuem um interesse terapêutico, como receptor nuclear PPAR (receptor ativado por proliferador de peroxissomo do tipo gama). Nosso objetivo principal foi caracterizar o papel do PPARγ na sepse experimental. Foram feitas análises de sobrevida e parâmetros inflamatórios, como eliminação bacteriana, produção de mediadores inflamatórios e migração celular, além da avaliação da microcirculação cerebral 24 horas após a ligadura e punção cecal (CLP) em animais tratados com agonista de PPARγ (Rosiglitazona) 15 min após a indução de sepse. Observamos um aumento da sobrevida de camundongos submetidos à CLP e tratados com Rosiglitazona. Em animais submetidos à sepse grave, a Rosiglitazona foi igualmente eficaz em aumentar a sobrevida dos animais e induzir uma melhora no quadro clínico. Nos animais tratados com Rosiglitazona houve um aumento nos níveis plsmáticos de mediadores anti-inflamatórios como a IL-10 e CCL2 e decréscimo de mediadores pró-inflamatórios como TNF-α, IL-6 e de corpúsculos lipídicos, sem alteração da glicemia. Houve uma diminuição plasmática da quimiocina CXCL1 nos animais tratados com Rosiglitazona quando comparados ao grupo controle. Além disso, observamos um aumento na migração de neutrófilos peritoneaisl de animais submetidos à CLP e o pós-tratamento com Rosiglitazona foi capaz de reverter este efeito. Observamos que a Rosiglitazona diminuiu o número de unidades formadoras de colônias (UFC) do lavado peritoneal, que se correlacionou com o aumento no metabolismo oxidativo de células fagocíticas com a diminuição da taxa de mortalidade. Em um estudo in vitro com E.coli incubadas com ligantes de PPARγ observamos que não houve alteração do crescimento bacteriano, mostrando que a Rosiglitazona não parece ter um efeito direto sobre o patógeno. Em outro experimento in vitro com neutrófilos humanos incubados com LPS ou E. coli,a Rosiglitazona aumentou a eliminação bacteriana por estas células e levou a um aumento na formação de redes extracelulares de neutrófilos (NETs) por estas células. O antagonista do PPARγ, o GW9662 foi capaz de reverter este efeito. A Rosiglitazona também foi capaz de aumentar a liberação da proteína histona em polimorfonucleares (PMNs), um importante marcador na formação de NETs e o GW9662 reverteu este efeito. Nos experimentos de microcirculação cerebral, a Rosiglitazona diminuiu o rolamento, a aderência dos leucócitos no endotélio vascular, assim como a rarefação capilar, aumentando a perfusão tecidual cerebral. Estes efeitos foram independentes de alterações na pressão arterial média e frequência cardíaca. Nossos estudos indicam que a Rosiglitazona atuou em diversos parâmetros da fisiopatologia da sepse, modulando a resposta inflamatória, aumentando a eliminação bacteriana, melhorando o quadro clínico e diminuindo a mortalidade em camundongos sépticos. É de extrema importância o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos na sepse, para que possa servir de potencial manobra ou intervenção terapêutica no futuro.The defective regulation of the inflammatory response to microbial products is crucial in mortality rate of patients with SIRS (systemic inflammatory response syndrome) and sepsis. Several inflammatory mediators are released and the regulation in expression of these mediators is critical for host defense, but can also result in tissue damage, multiple organ failure, and death. Antiinflammatory strategies are investigated for sepsis treatment. Studies have been focusing on transcription factors with a therapeutic interest, such as the nuclear receptor PPAR γ (Peroxisome proliferator-activated receptors γ). Our main objective was to characterize the role of PPAR γ in experimental sepsis. Survival analyzes were performed, as well as the inflammatory parameters, such as bacterial clearance, inflammatory mediators productions and cellular migration. We assessed the brain microcirculation 24 hours after CLP in animals treated with Rosiglitazone. Our results have shown an increase in survival rate with Rosiglitazone treatment. In a model of severe sepsis Rosiglitazone was equally effective in increasing the survival rate accompanied by an improvement in clinical status. The Rosiglitazone treatment increased the inflammatory mediators levels, such as IL-10 and CCL2 with a decrease of pro-inflammatory mediators such as TNF-α, IL-6, as well as a decrease in lipid bodies formation. A reduction in chemokine CXCL1 was also observed in animals treated with Rosiglitazone compared to control groups. An increase of neutrophils migration was seen in the peritoneal cavity 24 hours after CLP and the Rosiglitazone post-treatment was effective into reversing this parameter. A reduced number of colony forming units (CFU) of peritoneal fluid was also observed in rosiglitazone treatment which was directly correlated with an increase in oxidative stress and survival rate. However, in our experiments we did not observed any alteration of animals blood glucose levels. In an in vitro study with E. coli incubated only with PPARγ ligands, no changes on bacterial growth was seen, demonstrating that Rosiglitazone by itself does not have an effect on the pathogen. In another experiment with human neutrophils incubated with LPS or E. coli in the presence of Rosiglitazone, we observed an increase in the extracellular bacterial clearance mediated by netosis. The PPAR γ antagonist, GW9662, was able to reverse this effect. Rosiglitazone also enhanced the release of histone protein in PMNs, an important marker of NETs formation, and this effect was abolished by GW9662. During the assessement of cerebral microcirculation, Rosiglitazone decreased leukocyte rolling and adhesion to the vascular endothelium, as well as the capillary rarefaction, resulting with an improvement of brain perfusion. It was supposed that these effects were independent of haemodynamic changes. Finally, our studies suggested that Rosiglitazone acts on several parameters in the pathophysiology of sepsis by modulating the inflammatory response, increasing the bacterial clearance, improving clinical score, and reducing mortality rate in septic mice. In addition, it is extremely important in the understanding of molecular mechanisms involved in sepsis syndrome, thus it might serve as a potential therapeutic intervention or maneuver in the future

Topics: Sepse /mortalidade, PPAR gama/ antagonistas & inibidores, Síndrome de Resposta Inflamatória Sistêmica, Maleatos/uso terapêutico, Camundongos
Publisher: Instituto Oswaldo Cruz
Year: 2012
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.RI_FIOCRUZ:oai:localhost:icict/6413
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