Componentes dos sistemas purinérgico e colinérgico nos processos inflamatórios e neurológicos em roedores infectados experimentalmente com Toxoplasma gondii

• Main Author: Tonin, Alexandre Alberto
• Other Authors: Lopes, Sonia Terezinha dos Anjos
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2017
• Subjects: Toxoplasma gondii; Modulação inflamatória; E-NTPDase; E-ADA; AChE; BChE; Inflammatory modulation; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/4135

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico === Toxoplasmosis is a zoonotic disease caused by Toxoplasma gondii, often leading to functional, biochemical and structural changes, especially in the central nervous system. These changes are usually accompanied by a marked immune-inflammatory response, in immunocompetent hosts. Primary infections with T. gondii stimulate production of high levels of interleukins, such as IL-12 and IFN-γ, by cells of the innate immune system, being central efforts to resistance to the disease. In terms of immune response, the purinergic and cholinergic systems have some well-defined properties, but we still without much information on the interrelation of these properties with toxoplasmosis. Thus, the objectives of this study were to evaluate the activities of the (1) E-NTPDase and E-ADA in lymphocytes; (2) AChE on total blood and lymphocytes, and BChE on serum, using the RH (virulent) strain of T. gondii, with sampling on day 5 and 10 post-infection (pi); and (3) assess the purine levels and E-ADA activity in brain, using strains RH and Me-49 (cystogenic). First assessment´s result demonstrated that the hydrolysis of ATP and ADP was increased, as well as the E-ADA activity also was increased. In the second experiment, there was an increase in AChE activity on lymphocytes and on whole blood. Finally, on the third experiment, it was found, in infection with RH, a significant increase of ATP, ADP, AMP, adenosine, hypoxanthine and xanthine levels, along with a reduction of inosine levels. Animals infected with the strain Me-49 showed increased concentrations of ATP and ADP, followed by a reduction of nucleotides and nucleosides levels. Regarding to E-ADA activity, it was observed a reduction on its activity on RH infection, and initially for Me-49 infection; however, E-ADA increased its activity, for this cystogenic at the end of the third experiment. The evaluations of E-NTPDase and E-ADA activities led to the preposition that their hydrolytic activity would be linked to a mechanism of protection against secondary tissue damage, possibly generated by an exacerbated response against T. gondii infection. Additionally, the data of AChE activity, in corresponding samples, confirm the onset of a pro-inflammatory response, corroborating with the hypothesis of necessity of a modulation mechanism. On brain tissue, the experimental model using RH strain repeated its pro-inflammatory pattern, with data of this pattern better observed in a long run, when the results of Me-49 study were evaluated. On Me-49 infection model, it was observed an increase in extracellular ATP, at the beginning of infection, with histopathology data showing inflammatory infiltrate and identification of tissue cysts later on the experiment. Finally, in this last period, it was observed a decrease in purine´s concentration, most likely as a result of the aggravation of local cellular condition, due to the disease´s evolution. Therefore, it was possible to observe that there was a direct involvement of purinergic and cholinergic systems on immunomodulation of experimental toxoplasmosis, with virulent or cystogenic strains, contributing to the establishment of an adequate immune response on the parasite, and also to a mechanism of tissue damage reduction, which is normally associated with direct parasite damage and excessive immune response. === A toxoplasmose é doença zoonótica causada pelo Toxoplasma gondii, podendo levar à alterações funcionais, bioquímicas e estruturais, especialmente no sistema nervoso central. Estas, geralmente, são acompanhadas por uma marcante resposta imunoinflamatória em hospedeiros imunocompetentes. Infecções primárias com T. gondii estimulam a produção de altos níveis de citocinas, tais como IL-12 e IFN-γ, pelas células do sistema imune inato, consistindo em um ponto principal no controle do parasito e resistência a doença. Em se tratando de resposta imune, os sistemas purinérgico e colinérgicos possuem algumas propriedades bem definidas, porém sem muitas informações sobre a inter-relação destes com a toxoplasmose. Desta maneira, os objetivos deste estudo foram avaliar as atividades (1) da E-NTPDase e E-ADA em linfócitos; (2) da AChE no sangue total e linfócitos, e BChE no soro; utilizando a cepa RH (virulenta) do T. gondii; e (3) avaliar os níveis de purinas e atividade da E-ADA no cérebro, utilizando-se as cepas RH e Me-49 (cistogênica). Os resultados da primeira avaliação demonstraram que a hidrólise do ATP e ADP foram aumentadas, bem como a atividade da E-ADA também esteve aumentada. No segundo experimento, observou-se um aumento na atividade da AChE nos linfócitos e no sangue total. Por fim, no terceiro experimento, verificou-se na infecção com a cepa RH um aumento nos níveis de ATP, ADP, AMP, adenosina, hipoxantina e xantina, e redução nos níveis de inosina. Nos animais infectados com a cepa Me-49, observaram-se inicialmente um aumentos nas concentrações de ATP e ADP, seguido de uma redução na concentração dos nucleotídeos e nucleosídeos. Em relação à atividade da E-ADA, verificou-se uma redução na infecção pela cepa RH, e inicialmente para a cepa Me-49, porém a E-ADA aumentou suas atividades para esta cepa cistogênica no final do experimento. A avaliação das atividades da E-NTPDase e E-ADA levou a preposição de que seus comportamentos hidrolíticos estariam ligados a um mecanismo de proteção contra danos teciduais secundários, possivelmente gerados respostas exacerbadas a infecção pelo T. gondii. Adicionalmente, os dados da atividade da AChE, em amostras correspondentes, comprovaram o estabelecimento de uma resposta pró-inflamatória, corroborando com a hipótese da necessidade de um mecanismo de modulação. No tecido cerebral, a cepa RH repetiu o seu comportamento pró-inflamatório, e este comportamento pode ser analisado em longo prazo, no estudo que envolveu a cepa Me-49. Neste modelo, observou-se um aumento do ATP extracelular no início da infecção, como dados de histopatologia mostrando infiltrado inflamatório e a identificação de cistos teciduais tardiamente. Por fim, neste último período, observou-se uma diminuição na concentração das purinas, muito provavelmente em consequência da agravação da condição celular local em decorrência da evolução da infecção. Desta forma, foi possível se observar que existe uma participação direta dos sistemas purinérgico e colinérgico na imunomodulação da toxoplasmose experimental com cepas virulenta ou cistogênica, contribuindo para a instalação de uma resposta imune celular adequada ao parasito, e para um mecanismo de redução de danos teciduais associados a danos parasitários diretos e a resposta imune exacerbada.