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Type: Tese
Title: Estudo do papel do receptor ativado por protease 2 no recrutamento de leucócitos e na produção de mediadores inflamatórios em modelo experimental de asma induzido por ovalbumina em camundongos
Authors: Natália Alves de Matos
First Advisor: André Klein
First Co-advisor: Andrea de Castro Perez
First Referee: Ana Letícia de Oliveira de Figueiredo Alessandri
Second Referee: Lucíola da Silva Barcelos
Third Referee: Márcio de Matos Coelho
metadata.dc.contributor.referee4: Patrícia Machado Rodrigues e Silva Martins
Abstract: Os receptores ativados por proteases (do inglês, proteinase-activated receptor, PAR) fazem parte de uma família de receptores acoplados a proteína G, que são ativados principalmente pela clivagem proteolítica de uma sequência específica de aminoácidos localizados em seu domínio N-terminal. Sua ativação vem sendo associada à regulação de diferentes fenômenos inflamatórios. PAR-2 é um receptor com potencial para regular a inflamação alérgica uma vez que está presente em uma grande variedade das células das vias aéreas como, por exemplo, células epiteliais e macrófagos alveolares. O objetivo do presente estudo foi avaliar a importância da ativação do PAR-2 na produção de mediadores inflamatórios e no recrutamento de leucócitos em modelos experimentais de asma induzidos por ovalbumina (OVA). Os protocolos experimentais foram aprovados pela comissão de ética no uso de animais (CEUA/UFMG, nº348/2014). A inflamação pulmonar alérgica foi induzida por OVA (10μg, via intranasal) em camundongos Balb/c fêmeas (8-10 semanas) previamente iminizados para o antígeno, em dois modelos experimentais diferindo entre si o número de desafios intranasais, três ou seis. Dentre o período de 30min à 72h após último desafio com o alérgeno, os camundongos foram sacrificados, sendo em seguida coletados os lavados broncoalveolares (LBA) e feita a remoção dos pulmões. Para avaliar a participação do PAR-2 na asma experimental, os camundongos imunizados foram pré-tratados com o antagonista seletivo de PAR-2, ENMD1068 (0,1–1,0 mg/ kg, via intraperitoneal) 1 hora antes da administração intranasal de OVA. O bloqueio de PAR-2 promoveu efeito considerável no controle da inflamação pulmonar alérgica em ambos os modelos de asma, reduzindo a presença de neutrófilos, eosinófilos e células mononucleares no LBA dos camundongos quando comparado aqueles desafiados com OVA e pré-tratados apenas com PBS. Especificamente no modelo de três exposições à OVA, o antagonismo do receptor reduziu a expressão protéica de PAR-2 em leucócitos alveolares, a produção de CXCL1, IL-6 e CCL5 no LBA e de IL-1β no pulmão, a permeabilidade vascular no tecido pulmonar e a população de macrófagos pulmonares com fenótipo M2, além de aumentar os níveis de IL-10 no LBA quando comparado ao grupo OVA. No modelo de seis exposições à OVA, o bloqueio de PAR- 2 conduziu à redução nas atividades de peroxidase eosinofílica (EPO) e mieloperoxidase (MPO) no parênquima pulmonar, no extravasamento de proteínas para o LBA, evitou a perda da complacência pulmonar induzida pela OVA, diminuiu a resistência ao fluxo de ar basal e em reposta à provocação com metacolina, além de diminuir a produção de muco e deposição de colágeno em tecido pulmonar, quando comparados aos animais desafiados com OVA. Nossos resultados demonstram que há modulação da resposta imunológica via ativação de PAR-2 na asma experimental em camundongos BALB/c nos diferentes modelos avaliados. Além disso, o bloqueio da ação de proteases endógenas ativando PAR-2 em camundongos tratados com o antagonista seletivo desempenhou um papel importante no controle da inflamação pulmonar alérgica, sugerindo que o bloqueio de PAR-2 pode ser útil como uma nova abordagem farmacológica em relação ao tratamento de doenças respiratórias das vias aéreas.
Abstract: Proteinase-activated receptors (PAR) are part of a family of G-protein-coupled receptors that are activated via proteolytic cleavage of a specific sequence of amino acids in N-terminal portion, and their activation has been implicated in the regulation of inflammation. PAR-2 has been implicated in mediating allergic airway inflammation once is expressed by many cells in the airways as well as in epithelial and alveolar macrophages. The aim of this study was to study the role of PAR-2 activation in the production of inflammatory mediators and on the recruitment of leukocytes in experimental ovalbumin (OVA)-induced asthma models. All experimental protocols were approved by local UFMG Ethics’s Committee for Animal Use - certificate number 348/2014. Allergic lung inflammation was induced in sensitized BALB/c mice (female, 8-10 weeks) through the intranasal instillation of ovalbumin (OVA, 10μg) in two distinct experimental models differing in relation to the number of intranasal challenges (3 or 6 challenges). Bronchoalveolar lavage (BAL) was performed and lungs were obtained in different intervals of time, from 30 min to 72 h after challenging. To evaluate the participation of PAR-2 in experimental asthma, sensitized mice were pretreated with selective PAR-2 antagonist (ENMD1068, 0.1-1.0 mg / kg, intraperitoneal) 1 hour before intranasal instillation of OVA. The blockade of the action of PAR-2 activating endogenous proteases in PAR-2 antagonist-treated mice, played an important role on the control of allergic respiratory inflammation in both asthma’s models. Overall, pretreatment with PAR-2 antagonist ENMD1068 inhibited the recruitment of neutrophils, eosinophils, mononuclear cells to LBA when compared to OVA-treated mice. After OVA instillation (3 intranasal challenge model), PAR-2 blockade reduced PAR-2 protein expression in leukocytes, CXCL1, IL-6 and CCL5 production in BAL and IL-1β releasing into the lung, vascular permeability in lung and M2 lung macrophages population. In addition, PAR-2 blockade increased IL-10 levels in BAL when compared to OVA group. Six intranasal challenge model also promotes leukocyte infiltrating into BAL in a PAR2-dependent manner. PAR-2 blockade impairs eosinophil peroxidase (EPO) and myeloperoxidase (MPO) activity at the parenchyma lung, proteins extravasation into BAL, reduces the loss of dynamic pulmonary compliance and the lung resistance in response to methacholine, as well as mucus production and collagen deposition when compared to OVA-challenged. In the present study we demonstrated a role for PAR-2 activation in the modulation of essential phenomena leading to allergic asthma in BALB/c mice both models. In addition, the blockade of the action of PAR-2 activating endogenous proteases in PAR-2 antagonist-treated mice played an important role on the control of allergic respiratory inflammation, suggesting that PAR-2 blockade may be useful as a new pharmacological approach regarding the treatment of airways allergic diseases.
Subject: Farmacologia
Receptor PAR-2
Asma
Ovalbumina
Eosinófilos
Neutrófilos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/35911
Issue Date: 27-Oct-2017
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