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Title: Estudo comparativo da regulação da apoptose mediada por agentes pró-e anti-inflamatórios em granulócitos humanos
Authors: Luz, Ricardo Alves
metadata.dc.contributor.advisor: Elsas, Pedro Paulo Xavier
metadata.dc.contributor.members: Cunha, José Marcos
Boechat, Neio Lúcio Fernandes
Dias, Eliane Pedra
Issue Date: 2007
Citation: LUZ, Ricardo Alves. Estudo comparativo da regulação da apoptose mediada por agentes pró-e anti-inflamatórios em granulócitos humanos. 2007. 152 F. Dissertação (Mestrado em Patologia) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2007.
Abstract: A morte celular programada, reconhecida através do quadro morfológico de apoptose, é um mecanismo central de regulação de populações celulares em animais multicelulares, que, no sistema imunológico, permite a resolução dos processos inflamatórios, o controle fino da expansão clonal e a prevenção da auto-imunidade. O presente estudo se ocupa dos mecanismos pelos quais a apoptose é modulada por agentes externos, em dois diferentes tipos de granulócitos humanos, neutrófilos e eosinófilos, que compartilham uma origem comum na medula óssea, assim como muitas características morfológicas e funcionais, mas desempenham papéis diferentes na defesa do hospedeiro. Baseamo-nos em estudos experimentais sobre a regulação da apoptose em eosinófilos murinos em desenvolvimento, conduzidos pelo nosso grupo, assim como em estudos laboratoriais sobre a regulação de apoptose em granulócitos humanos, feitos por outros, para elaborar a hipótese de que os efeitos e interações observados em eosinófilos murinos durante o desenvolvimento poderiam ser reproduzidos com os mesmos agentes em neutrófilos humanos maduros, mas não em eosinófilos. Para testar a hipótese, avaliamos inicialmente, morfologicamente e por citometria de fluxo, após coloração com Anexina V e iodeto de propídio, os efeitos de: a) ácido retinóico all-trans (ATRA); b) dexametasona; c) ATRA e dexametasona. Populações de granulócitos purificadas do sangue de doadores sadios foram incubadas por até 20 h em meio de cultura, sem a adição de fatores promotores de sobrevida, nem de fatores promotores de apoptose, ou na presença de ATRA e dexametasona, isoladamente ou em associação. Neutrófilos e eosinófilos entraram em apoptose espontaneamente, de forma dependente da densidade, como descrito na literatura. ATRA foi um forte indutor de apoptose em neutrófilos, de forma dose-dependente. Em contraste, a dexametasona protegeu os neutrófilos da apoptose espontânea. Dexametasona também protegeu neutrófilos da apoptose induzida por ATRA. Estes dados confirmam que o estudo foi conduzido em condições comparáveis às de outros estudos, e revelam um efeito pró-apoptótico ainda não descrito para o ATRA em neutrófilos humanos, assim como uma interação inédita entre ATRA e dexametasona nesta linhagem de granulócitos. Em seguida, avaliamos os efeitos da indometacina, que potencia a produção de eosinófilos murinos em cultura. A indometacina revelou-se uma forte indutora de apoptose eu neutrófilos humanos, na ausência de outros fatores exógenos, um efeito igualmente ainda não descrito na literatura. Estas observações indicam que: a) embora neutrófilos humanos possam apresentar respostas ao ATRA e à dexametasona semelhantes às observadas durante o desenvolvimento de eosinófilos murinos, mas distintas das de eosinófilos humanos maduros, esta semelhança não se estende aos efeitos de outros agentes; b) as vias de sinalização iniciadas pelo ATRA e pela dexametasona em neutrófilos humanos maduros apresentam forte interação (cross-talk), cujo mecanismo precisa ser estabelecido; c) a indometacina pode apresentar, neste modelo, ações pró-apoptóticas distintas das descritas para outros agentes anti-inflamatórios não-esteroidais, como a aspirina e o salicilato de sódio
metadata.dc.description.abstractother: Programmed cell death, recognizable through the morphological features of apoptosis, is a central mechanism in the regulation of cell populations in metazoans, which in the immune system makes possible the resolution of inflammatory processes, the fine tuning of clonal expansion and the prevention of autoimmunity. This study is concerned with the mechanisms through which apoptosis is modulated by exogenous agents, in two different classes of human granulocytes (neutrophils and eosinophils), that share a common origin in the bone-marrow, as well as many morphological and functional features, but carry out different roles in host defense. We have drawn from experimental studies on the regulation of apoptosis in developing murine eosinophils, carried out by our research team, along with laboratory observations on the regulation of apoptosis in mature human granulocytes, done by other groups, to build the hypothesis that effects and interactions observed with murine developing eosinophils could be duplicated with the same agents on mature human neutrophils, but not eosinophils. To test this hypothesis, we have initially evaluated, by morphology and by flow cytometry following staining with Annexin V and propidium iodide, the effects of: a) all-trans Retinoic Acid (ATRA); b) dexamethasone; c) ATRA and dexamethasone. Purified granulocyte populations from the blood of healthy donors were incubated up to 20 h in medium, without survival-promoting or apoptosis-promoting factors, or in the presence of ATRA and dexamethasone, alone or in association. Neutrophils and eosinophils underwent spontaneous apoptosis which dependent on the culture density, as reported in previous studies. ATRA strongly induced apoptosis in neutrophils, dose-dependently. By contrast, dexamethasone protected neutrophils from spontaneous apoptosis. Dexamethasone further protected neutrophils from apoptosis induced by ATRA. These findings confirm that the study was carried out in conditions comparable to those of previous studies, and document a proapoptotic effect of ATRA hitherto undescribed in human neutrophils, as well as a novel interaction between ATRA and dexamethasone in this granulocyte lineage. Subsequently, we evaluated the effects of indomethacin, which enhances eosinophil production in murine-bone marrow culture. Indomethacin strongly induced apoptosis in human neutrophils, in the absence of exogenous agents, an observation that is also novel. These findings indicate that: a) although human neutrophils can present responses to ATRA and dexamethasone similar to those in developing murine eosinophils, but distinct from those of mature human eosinophils, this similarity does not extend to the effects of other agents; b) the signaling cascades initiated by ATRA and dexamethasone in mature human neutrophils present strong interactions (cross-talk), the mechanism of which needs to be established; c) indomethacin can present, in this setting, proapoptotic effects distinct from those reported for other nonsteroidal anti-inflammatory drugs, such as aspirin and sodium salicilate
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/11675
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