Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/38320
Type: Dissertação
Title: Estimulação elétrica da via anti-inflamatória colinérgica protege da doença do enxerto-versus-hospedeiro (GVHD)
Other Titles: Electrical stimulation of the cholinergic anti-inflammatory pathway protects from graft-versus-host disease (GVHD)
Authors: Layara Roberta Ferreira Duarte
First Advisor: Bárbara Maximino Rezende Gonçalves
First Co-advisor: Vanessa Pinho da Silva
First Referee: Flávio Almeida Amaral
Second Referee: Alexandre Kanashiro
Abstract: A doença do enxerto-versus-hospedeiro (GVHD) é uma síndrome inflamatória sistêmica que ocorre após o transplante alogênico de células-tronco hematopoiéticas. Esta doença afeta diversos órgãos, principalmente o fígado, intestino e baço, denominados órgãos alvo da GVHD. A via anti-inflamatória colinérgica (CAIP), um mecanismo neurológico capaz de controlar a inflamação periférica por meio do nervo vago, tem se mostrado importante na modulação do sistema imunológico e redução da inflamação em diversos modelos de doenças inflamatórias, tais como colite, sepse e artrite reumatoide. Entretanto, ainda não há estudos explorando essa regulação neuroimune na GVHD. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi avaliar o papel da via anti-inflamatória colinérgica na modulação da resposta inflamatória associada à GVHD. A GVHD aguda foi induzida pelo transplante de células alogênicas da medula óssea e esplenócitos de camundongos BALB/c para C57BL/6J, nos grupos GVHD e GVHD+VNS. Camundongos que receberam células da medula óssea e esplenócitos de camundongos singênicos (C57BL/6J) não desenvolveram a doença e constituíram o grupo controle. Para análise da estimulação da CAIP, os camundongos do grupo GVHD+VNS foram submetidos à estimulação elétrica do nervo vago (VNS) e 6 horas depois receberam o transplante alogênico. O fígado e o intestino foram submetidos à análise histopatológica e os animais estimulados apresentaram lesão intestinal e hepática reduzidas, enquanto os animais doentes (grupo GVHD) apresentaram lesões intestinais graves que resultaram na perda da arquitetura desse órgão, além de considerável infiltrado inflamatório no fígado. Ensaios de ELISA para as principais citocinas e quimiocinas inflamatórias também foram realizados e no grupo GVHD+VNS observamos aumento dos níveis intestinais de IL-10, TNF-α e CCL2 e diminuição nos níveis de CCL2, CCL5 e TNF-α hepáticos. Nos animais estimulados observamos também redução da atrofia esplênica associada à GVHD. Ensaios de n-acetil-β-Dglicosaminidase (NAG), mieloperoxidase (MPO) e esfregaço de sangue periférico foram realizados para quantificar os leucócitos totais e diferenciais no intestino, fígado, baço e sangue. Os animais estimulados apresentaram redução no número de neutrófilos no baço e redução do número de macrófagos no fígado, assim como redução da linfopenia e neutrofilia associadas à GVHD. A função cardíaca também foi analisada por ecocardiograma e no grupo GVHD+VNS observamos prevenção do dano cardíaco associado à doença do enxerto-versus-hospedeiro. Por fim, os camundongos receptores foram avaliados clinicamente, com um sistema de pontuação padrão, e acompanhados quanto à mortalidade. A VNS reduziu os sinais clínicos e a mortalidade dos animais submetidos a GVHD. Em conjunto, esses dados demonstraram que a ativação da via anti-inflamatória colinérgica contribui para a regulação da resposta inflamatória e gravidade relacionadas à GVHD, destacando a estimulação elétrica do nervo vago como uma potencial estratégia terapêutica para a doença.
Abstract: Graft-versus-host disease (GVHD) is a systemic inflammatory syndrome that occurs after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. This disease affects GVHD target organs, including liver, intestine and spleen. The cholinergic anti-inflammatory pathway (CAIP), a neurological mechanism capable of controlling peripheral inflammation through the vagus nerve, has been shown to be important in immune system modulation and reducing inflammation in several models of inflammatory diseases such as colitis, sepsis and rheumatoid arthritis. However, there are no studies exploring this neuroimmune regulation in GVHD. Therefore, the aim of this study was to evaluate the role of the cholinergic anti-inflammatory pathway in modulation of the GVHD inflammatory response. Acute GVHD was induced by transplant of allogeneic bone marrow cells and splenocytes from Balb/c mice to C57BL/6J in GVHD and GVHD+VNS groups. Mice that received bone marrow cells and splenocytes from syngeneic animals (C57BL/6J) did not develop any disease and were considered the control group. To analyze the CAIP stimulation, GVHD+VNS mice were subjected to vagus nerve electrical stimulation (VNS) 6 hours before the transplant. The liver and intestine were processed for histopathological analysis and the stimulated animals showed reduced intestinal and hepatic injury, while the animals in the GVHD group had severe intestinal injuries leading the loss of the organ architecture and a proeminent inflammatory infiltrate in the liver. ELISA assays for the main inflammatory cytokines and chemokines were also performed and the GVHD+VNS group presented an increase in intestinal levels of IL-10, TNF-α and CCL2 and a decrease in hepatic levels of CCL2, CCL5 and TNF-α. We also observed a reduction in splenic atrophy in GVHD+VNS mice. N-acetil-β-D-glicosaminidase (NAG), myeloperoxidase (MPO) and peripheral blood smear assays were performed to quantify the total and differential leukocytes in the intestine, liver, spleen and blood. The mice that received electrical stimulation showed a reduction in the infiltrate of neutrophils in the spleen and macrophages in the liver. Moreover, there was a reduction in lymphopenia and neutrophilia related to GVHD in the GVHD+VNS group. Cardiac function was also analyzed by echocardiogram and in the GVHD+VNS group, we observed a prevention of cardiac damage related to graft-versus-host disease. Finally, recipient mice were clinically evaluated with a standard scoring system and monitored for mortality. Electrical stimulation resulted in effective protection from GVHD, reducing clinical signs and lethality of the disease. Altogether, our results demonstrated that the activation of the cholinergic anti-inflammatory pathway contributes to regulation of inflammatory response and severity related to GVHD. Thus, VNS has a potential therapeutic application in graft-versus-host disease treatment.
Subject: Biologia Celular
Doença enxerto-hospedeiro
Neurônios colinérgicos
Inflamação
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/38320
Issue Date: 28-May-2021
metadata.dc.description.embargo: 28-May-2022
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertação Layara com palavras chave.pdf2.52 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.