Quercetin: a flavonoid with the potential to treat asthma

Allergic asthma is a complex inflammatory disorder characterized by airway hyperresponsiveness, eosinophilic inflammation and hypersecretion of mucus. Current therapies include β2-agonists, cysteinyl leukotriene receptor 1 antagonists and corticosteroids. Although these drugs demonstrate beneficial effects, their adverse side effects limit their long-term use. Thus, the development of new compounds with similar therapeutic activities and reduced side effects is both desirable and necessary. Natural compounds are used in some current therapies, as plant-derived metabolites can relieve disease symptoms in the same manner as allopathic medicines. Quercetin is a flavonoid that is naturally found in many fruits and vegetables and has been shown to exert multiple biological effects in experimental models, including the reduction of major symptoms of asthma: bronchial hyperactivity, mucus production and airway inflammation. In this review, we discuss results from the literature that illustrate the potential of quercetin to treat asthma and its exacerbations.A asma alérgica é uma doença inflamatória complexa caracterizada por hiperresponsividade das vias aéreas, inflamação eosinofílica e hipersecreção de muco. As terapias atuais incluem β2-agonistas, antagonistas do receptor 1 de cisteinil leucotrienos e corticosteróides. Embora estes fármacos demonstrem efeitos benéficos, seus efeitos adversos limitam seus usos a longo prazo. Assim, o desenvolvimento de novos compostos com atividades terapêuticas similares e reduzido efeitos adversos é tanto desejável quanto necessário. Compostos naturais podem ser utilizados nas terapias atuais, uma vez que metabólitos derivados de plantas são capazes de aliviar os sintomas de forma comparável aos medicamentos alopáticos. A quercetina é um flavonóide que ocorre naturalmente em muitas frutas e vegetais e tem mostrado vários efeitos biológicos, principalmente em modelos experimentais, incluindo a redução dos principais fenótipos da asma: hiperreatividade brônquica, produção de muco e inflamação das vias aéreas. Nesta revisão, nós discutimos os resultados da literatura que revelam o potencial da quercetina para tratar a asma e suas exacerbações

Plataformas de diagnóstico para el análisis de procesos alérgicos y contaminantes alergénicos derivados de los ácaros Blomia tropicalis y Dermatophagoides sp.

The Allergic diseases represent a major public health problem and are common in the general population. These diseases have increased considerably over the last decades. Today, allergies, mediated as "evil of the century," represent the fourth group of chronic diseases with high prevalence and rapid global growth. These affect about 35-40% of the population and are considered epidemics of modern civilization. This exponential increase is mainly due to changes in habits of modern life (Hygiene Theory) and to environmental pollution. The allergy consists of an exaggerated response of the immune system, when the genetically predisposed individual (atopic), is exposed to the presence of some allergen. These stimuli (allergens) can be the presence of dust, smoke, some drug component, strong smells, insect bites, in ingestion of certain foods, among others that are capable of provoking an exacerbated reaction of the immune system. This reaction results in the production of high levels of immunoglobulin E (IgE) with low doses of allergenic stimuli that can be life threatening to the wearer, as it can lead to anaphylactic shock. The Allergies are type I hypersensitivity reactions and reach in their heterogeneity different organs and systems, such as skin, respiratory and digestive tracts, as mentioned in the previous examples. These reactions negatively affect the quality of life of individuals. In domestic and storage environments, the mites are the main cause of these reactions. Mites are microscopic animals belonging to a subclass of arachnids. Storage mites are found mainly in stored foods, cereals, flours, barns and hay. However, these mites can also be found in house dust and therefore exposure to these animals can also occur at home, especially in humid places. The mites most studied are of the genus Dermatophagoides and Blomia, since they have clinically relevant allergens for the development of allergies. The difficulties in diagnosis and appropriate treatment are a reality when it comes to allergic diseases and represent an increased difficulty for the quality of life of individuals. Such diagnosis may be made by skin testing or by measuring serum levels of specific IgE. However, these methods are expensive and time-consuming to indicate the result of a sample. In this way, the development of new methods of prevention, detection, diagnosis and treatment for allergic diseases are necessary. Raman spectroscopy is a promising technique for biomedical applications since it does not exhibit water signals in its result. This is a fast and non-destructive vibrational spectroscopy technique in which a laser is focused on a sample. The technique is based on the interaction of the incident photons with the molecules of the sample generating an inelastic scattering of photons with frequencies and intensities characteristic of the molecules in the sample. The resulting Raman spectrum provides a fingerprint characteristic of molecular composition which can identify the species in the sample. In addition to precise and rapid diagnostic techniques, the control of allergic manifestations is based on the reduction to allergenic exposure. The development of electrochemical (immuno) biosensors arouses the attention of the scientific community because these devices, associated to the selectivity of the electrochemical measurements, have allowed the measurement of several important analytes in different areas such as medical, pharmaceutical, food and environmental. The demand for the development of simple, fast, accurate, sensitive, specific, selective, low cost and portable analytical instruments is growing and the (immuno) biosensors meet these requirements. This thesis aims to identify specific patterns for each type of antigen using monoclonal antibodies, serum (Raman) and polyclonal antibodies (biosensor) that aim to improve the ways of diagnosis and identification of possible means of exposure, with consequent improvement of the treatment of these diseases. Indicated whether the individual is atopic or non - atopic in addition to possible sources of contamination with the mite antigens of Blomia tropicalis. For a better understanding of this work, this thesis was divided into chapters. Chapter 1 refers to the theoretical basis of the thesis. In this chapter, the main milestones related to the development of allergic diseases are described. This chapter also provides a brief review of the epidemiology of the disease, a presentation of its risk factors, and mentions some methods used to diagnose these diseases. Chapter 2 investigates the use of the Raman technique to determine whether the individual is allergic (atopic) or not. Therefore, the objective of this chapter is to investigate the serum of different patients in search of evidence that frames them in patients or not, analyzing the spectra obtained with the Raman technique. Finally, Chapter 3 investigates the use of electrochemical immunoassays as a future alternative for the identification of samples contaminated with dust mite allergens. Therefore, the purpose of this chapter is to present in more detail the use of modified electrochemical immunosensors with polyclonal immunoglobulin Y for Blomia tropicalis - Blot 5 detection.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoTese (Doutorado)As doenças alérgicas, representam um importante problema de saúde pública e são frequentes na população em geral. Estas doenças têm aumentado de forma considerável ao longo das últimas décadas. Atualmente, as alergias, ditas pela mídia como: “mal do século”, representam o 4º grupo de doenças crônicas com alta prevalência e rápido crescimento mundial. Estas afetam cerca de 35-40% da população e são consideradas epidemias da civilização moderna. Este aumento exponencial se deve principalmente às mudanças de hábitos da vida moderna (Teoria da Higiene) e à poluição ambiental. A alergia consiste de uma resposta exagerada do sistema imunológico, quando o indivíduo geneticamente predisposto (atópico), está exposto à presença de algum alérgeno. Estes estímulos (alérgenos) podem ser a presença de poeira, de fumaça, de algum componente medicamentoso, de cheiros fortes, de picadas de insetos, da ingestão de determinados alimentos, dentre outros que sejam capazes de provocar uma reação exacerbada do sistema imunológico. Esta reação tem como resultado a produção de níveis elevados de imunoglobulina E (IgE) com baixas doses de estímulos alergênicos que além de incômoda, pode oferecer risco de vida ao portador, visto que pode levar a choque anafilático. As alergias são reações de hipersensibilidade do tipo I e atingem na sua heterogeneidade diferentes órgãos e sistemas, como a pele, as vias respiratórias e digestivas, como mencionado nos exemplos anteriores. Estas reações afetam de forma negativa a qualidade de vida dos indivíduos. Em ambientes domésticos e de armazenagem, os ácaros são os principais causadores dessas reações. Os ácaros são animais microscópicos pertencem a uma subclasse de aracnídeos. Os ácaros de armazenamento se encontram principalmente em alimentos armazenados, cereais, farinhas, celeiros e feno. Contudo, estes ácaros também podem ser encontrados no pó doméstico e, assim sendo, a exposição a estes animais também pode ocorrer em casa, em especial em locais húmidos. Os ácaros mais estudados são do gênero Dermatophagoides e Blomia, visto que estes possuem alérgenos clinicamente relevantes para o desenvolvimento de alergias. As dificuldades no diagnóstico e tratamento adequado constituem uma realidade quando se fala de doenças alérgicas e representam dificuldades acrescidas para a qualidade de vida dos indivíduos. Tal diagnóstico pode ser feito por testes cutâneos ou pela mensuração dos níveis séricos de IgE específica. Contudo, estes métodos são dispendiosos e demoram muito tempo para indicar o resultado de uma amostra. Desta forma, o desenvolvimento de novos métodos de prevenção, detecção, diagnóstico e tratamento para doenças alérgicas fazem-se necessário. A espectroscopia Raman é uma técnica promissora para aplicações biomédicas uma vez que não exibe os sinais da água em seu resultado. Esta é uma técnica de espectroscopia vibracional rápida e não destrutiva, na qual um laser é focalizado em uma amostra. A técnica se baseia na interação dos fótons incidentes com as moléculas da amostra gerando um espalhamento inelástico de fótons com frequências e intensidades característica das moléculas na amostra. O espectro Raman resultante fornece uma impressão digital característica da composição molecular o que pode identificar as espécies da amostra. Além de técnicas de diagnóstico preciso e rápido, o controle das manifestações alérgicas está baseado na redução à exposição alergênica. O desenvolvimento de (imuno)biossensores eletroquímicos desperta a atenção da comunidade científica pois estes dispositivos, associados à seletividade das medidas eletroquímicas, têm permitido a medição de vários analitos importantes em diferentes áreas como na médica, farmacêutica, de alimentos e de meio ambiente. A demanda pelo desenvolvimento de instrumentos analíticos simples, rápidos, precisos, sensíveis, específicos, seletivos, de baixo custo e portáteis está crescendo e os (imuno)biossensores atendem a esses requisitos. Almejando aprimorar as formas de diagnóstico e identificação de possíveis meios de exposição, com consequente melhoria do tratamento destas doenças, esta tese tem por objetivo identificar padrões específicos para cada tipo de antígeno usando anticorpos monoclonais, soro (Raman) e anticorpos policlonais (biossensor) que indicaram se o indivíduo é atópico ou não – atópico além de possíveis fontes de contaminação com os antígenos dos ácaros de Blomia tropicalis. Para uma melhor compreensão deste trabalho, esta tese foi dividida em capítulos. O Capítulo 1 refere-se à fundamentação teórica da tese. Nesse capítulo, estão descritos os principais marcos relacionados ao desenvolvimento das doenças alérgicas. Esse capítulo também traz uma breve revisão sobre a epidemiologia da doença, uma apresentação de seus fatores de risco e menciona alguns métodos empregados no diagnóstico destas doenças. O Capítulo 2 investiga o emprego da Técnica de Raman para determinar se o indivíduo é alérgico (atópico) ou não. Portanto, o objetivo deste capítulo é investigar o soro de diferentes pacientes em busca de evidências que os enquadre em doentes ou não, analisando os espectros obtidos com a técnica de Raman. E, por fim, o Capítulo 3 que investiga a utilização dos imunossensores eletroquímicos como uma alternativa futura para identificação de amostras contaminadas com alérgenos de ácaros. Portanto, o objetivo deste capítulo é expor de maneira detalhada a utilização de imunossensores eletroquímicos com imunoglobulina Y policlonal para Blomia tropicalis – Blot 5

The Effects of Proresolution of Ellagic Acid in an Experimental Model of Allergic Airway Inflammation

Asthma is a disease of airway inflammation characterized by airway hyperresponsiveness, eosinophilic inflammation, and hypersecretion of mucus. Ellagic acid, a compound derived from medicinal plants and fruits, has shown anti-inflammatory activity in several experimental disease models. We used the classical experimental model, in BALB/c mice, of sensibilization with ovalbumin to determine the effect of ellagic acid (10 mg/kg; oral route) in the resolution of allergic airways response. Dexamethasone (1 mg/kg; subcutaneous route) was used as a positive control. The control group consisted of nonimmunized mice that received challenge with ovalbumin. Ellagic acid and dexamethasone or vehicle (water) were administered before or after intranasal allergen challenge. Ellagic acid accelerated the resolution of airways inflammation by decreasing total leukocytes and eosinophils numbers in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF), the mucus production and lung inflammation in part by reducing IL-5 concentration, eosinophil peroxidase (EPO) activity, and P-selectin expression, but not activator protein 1 (AP-1) and nuclear factor kappa B (NF-κB) pathways. In addition, ellagic acid enhanced alveolar macrophage phagocytosis of IgG-OVA-coated beads ex vivo, a new proresolving mechanism for the clearance of allergen from the airways. Together, these findings identify ellagic acid as a potential therapeutic agent for accelerating the resolution of allergic airways inflammation

Quercetin: a flavonoid with the potential to treat asthma

Allergic asthma is a complex inflammatory disorder characterized by airway hyperresponsiveness, eosinophilic inflammation and hypersecretion of mucus. Current therapies include β2-agonists, cysteinyl leukotriene receptor 1 antagonists and corticosteroids. Although these drugs demonstrate beneficial effects, their adverse side effects limit their long-term use. Thus, the development of new compounds with similar therapeutic activities and reduced side effects is both desirable and necessary. Natural compounds are used in some current therapies, as plant-derived metabolites can relieve disease symptoms in the same manner as allopathic medicines. Quercetin is a flavonoid that is naturally found in many fruits and vegetables and has been shown to exert multiple biological effects in experimental models, including the reduction of major symptoms of asthma: bronchial hyperactivity, mucus production and airway inflammation. In this review, we discuss results from the literature that illustrate the potential of quercetin to treat asthma and its exacerbations.A asma alérgica é uma doença inflamatória complexa caracterizada por hiperresponsividade das vias aéreas, inflamação eosinofílica e hipersecreção de muco. As terapias atuais incluem β2-agonistas, antagonistas do receptor 1 de cisteinil leucotrienos e corticosteróides. Embora estes fármacos demonstrem efeitos benéficos, seus efeitos adversos limitam seus usos a longo prazo. Assim, o desenvolvimento de novos compostos com atividades terapêuticas similares e reduzido efeitos adversos é tanto desejável quanto necessário. Compostos naturais podem ser utilizados nas terapias atuais, uma vez que metabólitos derivados de plantas são capazes de aliviar os sintomas de forma comparável aos medicamentos alopáticos. A quercetina é um flavonóide que ocorre naturalmente em muitas frutas e vegetais e tem mostrado vários efeitos biológicos, principalmente em modelos experimentais, incluindo a redução dos principais fenótipos da asma: hiperreatividade brônquica, produção de muco e inflamação das vias aéreas. Nesta revisão, nós discutimos os resultados da literatura que revelam o potencial da quercetina para tratar a asma e suas exacerbações