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Type: Tese de Doutorado
Title: Efeitos do envelhecimento na tolerância oral e na alergia alimentar
Authors: Raphaela Mendes Fernandes de Sousa
First Advisor: Ana Maria Caetano de Faria
First Referee: Wirla Maria da Silva Cunha Tamashiro
Second Referee: Marco Antonio da Silva Campos
Third Referee: Miriam Martins Chaves
metadata.dc.contributor.referee4: Denise Carmona Cara Machado
Abstract: A tolerância oral tem sido classicamente definida como um estado de hiporeatividade para resposta celular e / ou humoral à um antígeno pela administração prévia do mesmo antígeno por via oral. Estudos do nosso grupo têm mostrado que a susceptibilidade à tolerância oral diminui com a idade. Desde que a tolerância oral é fundamental para manter a homeostase do intestino, o seu declínio com o envelhecimento pode resultar no aumento da susceptibilidade ao desenvolvimento de reações inflamatórias no intestino, como alergia alimentar em animais idosos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do envelhecimento na indução da tolerância oral e da alergia alimentar. Usamos camundongos BALB / c de 8, 28, 53 e 92 semanas de idade e analisamos a indução de tolerância oral por gavagem ou ingestão voluntária utilizando como antígeno a Ovalbumina (Ova). Observamos que o envelhecimento é seguido por uma diminuição na indução de tolerância oral por gavagem e de respostas imunes (Ig, IgG1, S-IgA e IgE) anti-Ova. A produção de IL-4 e IL-10 específicas, citocinas com atividade pró-inflamatórias / reguladoras, por células do baço estimuladas com Ova foi reduzida em camundongos idosos. Os efeitos do envelhecimento mais acentuados no baço do que nos sítios da mucosa intestinal (linfonodos mesentéricos e placas de Peyer). No entanto, no baço e nos linfonodos mesentéricos, o número de células T com fenótipo regulador (CD4+CD25+FoxP3+, CD4+CD25+LAP+, CD4+CD25-LAP+) aumentou nos camundongos tolerantes idosos. Esses resultados estão de acordo com outros trabalhos nos quais alguns mecanismos reguladores são preservados em camundogos tolerantes por ingestão voluntária. Ao observarmos que os animais idosos são menos susceptíveis à tolerância oral, nosso próximo estudo foi verificar se eles tendem a desenvolver reações inflamatórias no intestino. Para observármos o impacto do envelhecimento na inflamação intestinal, usamos um modelo de alergia alimentar induzido por Ova. Primeiramente, um aumento de vários componentes imunológicos (células T ativadas e citocinas) dos animais idosos que foi associada com a redução da eficiência respostas imune-específicas inflamatórias e reguladoras. Os níveis de IgG, IgA e IgE anti-Ova estavam reduzidos em camundongos idosos alérgicos (53 a 92 semanas de idade). No que diz respeito à resposta de anticorpo local, a produção de S-IgA secretória total em camundongos não manipulados não foi afetada pelo evelhecimento. Entretanto, os níveis de SIgA anti-Ova em camundongos alérgicos estão diminuídos com o envelhecimento. Sugere-se que o acúmulo de células de memória e ativadas no sistema imune de animais idosos alérgicos levam a uma redução na abilidade de lidar com antígenos novos. Segundo, a habilidade reduzida dos camundongos idosos em responder imunologicamente, pode ser cineticamente monitorada no modelo de alergia alimetnar utilizado. Camundongos alérgicos jovens (8 semanas de idade) produzem altos níveis de IgG1 e IgE séricas específicas tanto quanto S-IgA específica no muco intestinal; eles também apresentam altos níveis de IL-4,IL-5, IL-10 e TGF- específicos produzidos por células do baço e dos LnM in vitro e uma significante redução no cosumo de solução de Ova ( Aversão). Todos esses parâmetros estavam progressivamente aumentados após a imunização primária chegando ao pico de produção após o desafio oral nos animais jovens. A supressão de todos parâmetros foi obtida pelo consumo prévio de Ova. Camundongos de meia idade alérgicos (53 semanas de idade), entretanto, apresentaram baixos níveis de IgE e IgG1 séricas específicas e demonstraram aversão ao consumo de Ova com menor intensidade. Interessantemente, eles apresentaram nenhuma supressão aos parâmetros alérgicos quando ingerindo oralmente Ova por gavagem. A produção de citocinas específicas ( IL-4, IL-5, IL-10 e TGF- ) pelas células do baço e dos LnMs apresentaram um platô com nenhuma variação em todos os pontos do experimento (sensibilização e reforço) e nós somente pudemos observar um pequeno pico na produção de citocinas após 7 dias de desafio oral com solução de clara de ovo. Para examinar variações pontuais no número de células reguladoras e ativadas durante a tolerância oral e indução de alergia alimentar, nos utilizamos camundongos transgênicos DO.11.10 com 53 semanas de idade, com TCR específico para Ova. Nós observamos que as células T CD4+CD25+Foxp3+ e CD4+CD25+LAP+ tanto quanto as células T CD4+CD44+ estão reduzidas nos linfonodos mesentéricos e nos baços dos animais tolerantes. Portanto, nós podemos concluir que a suscetibilidade à tolerância oral e a indução de respostas imunes inflamatórias declinam com o envelhecimento. A manutenção de alguns fatores reguladores ( omo a IL-10) e algumas populações de células T reguladoras nos tecidos linfóides associados ao intestino em camundongos idosos pode ter um efeito de preservação da homeostase da mucosa e da indução da tolerância oral induzido por regimes orais naturais como a ingestão voluntária.
Abstract: Oral tolerance has been classically defined as a state of hyporesponsiveness of cellular and/or humoral response to an antigen by prior administration of the same antigen by oral route. Studies from our group have shown that susceptibility to oral tolerance decreases with age. Since oral tolerance is critical to maintain gut homeostasis, its decline with aging may result in increased susceptibility to develop gut inflammatory reactions such as food allergy in aged animals. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of aging in oral tolerance and food allergy induction. We used BALB/c mice at 8, 28, 53 and 92 weeks of age and analyzed oral tolerance induction by either gavage or continuous feeding of ovalbumin (Ova). We observed that aging is followed by a decreased in induction of both oral tolerance induction by gavage and immune responses (Ig, IgG1, S-IgA and IgE) to Ova. Production of specific IL-4 and IL-10, cytokines with proinflammatory/regulatory activity, by spleen cells stimulated with Ova was reduced in aged mice. The effects of aging were more accentuated in spleen than in mucosal sites (mesenteric lymph nodes and Peyers patches). However, numbers of spleen and mesenteric lymph node CD4+ T cells with regulatory phenotypes (CD25+FoxP3+, CD25+LAP+, CD25-LAP+) increased in tolerant aged mice. This result is in concert with our finding that some regulatory elements might be preserved in aged mice since they could still be rendered tolerant by a continuous feeding protocol. Since aged mice were less susceptible to oral tolerance, we next study whether they were prone to develop gut inflammatory reactions. To test the impact of aging in gut inflammation, we used a model of Ova-induced food allergy. First, the general increased availability of immune elements (activated T cells and cytokines) in aged mice was associated with a reduced efficiency in mounting specific immune responses of both classes, inflammatory and regulatory. Serum anti-ovalbumin (OVA) IgG, IgA and IgE levels were reduced in allergic aged mice (53- to 92-week-old). Oral tolerance induction to these parameters also declined with age. Regarding the local antibody response, production of total secretory IgA (S-IgA) in non-manipulated mice was unaffected by aging as we have previously reported. However, anti-OVA SIgA levels in allergic mice diminished with aging. It seems that the accumulation of already experienced and committed cells in the immune system of aged animals lead to a reduced ability to deal with novel antigens. Second, the reduced ability of aged mice to mount an immune response could be kinetically monitored in the food allergy model. Young (8-week-old) allergic mice produced high levels of specific serum IgE and IgG1 as well as specific S-IgA in the intestinal mucus; they had elevated levels of specific IL-4, IL-5, IL-10 and TGF-beta produced by spleen and MLN cells in vitro and a significant reduction in the consumption of OVA solution (aversion). All these parameters were progressively increased after primary immunization, boost and peaked after oral challenge in young mice. Suppression of all parameters was obtained by OVA feeding. Allergic aged (53-week-old) mice, however, had lower levels of specific serum IgG1 and IgE, and showed less accentuated aversion. Interestingly, they showed no suppression of allergic parameters when fed OVA by gavage. Specific cytokine production (IL-4, IL-5, IL-10 and TGF-beta) by spleen and MLN cells showed a plateau with no variation throughout time points of the experiment (sensitization and boost) and we could only observed a small peak in cytokine production after 7 days of oral challenge with egg white solution. To examine putative variations in regulatory and activated T cells during oral tolerance and food allergy induction, we used DO.11.10 (Ova-TCR transgenic) mice. We observed that CD4+CD25+FoxP3+ and CD4+CD25+LAP+ as well as CD4+CD44+ T cells were reduced in mesenteric lymph nodes and spleens of tolerant mice. Therefore, we concluded that both susceptibility to oral tolerance and induction of inflammatory immune responses declined with aging. Maintenance of some regulatory elements (namely IL-10 and some populations of regulatory T cells) in the gut lymphoid tissues of aged mice might have the effect of preserving mucosal homeostasis and oral tolerance induction by natural regimens such as continuous feeding.
Subject: Bioquímica
Tolerância oral
Alergia a alimentos
Envelhecimento
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8YHN3P
Issue Date: 16-Sep-2011
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