| Summary: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Background: Exacerbated or prolonged inflammatory responses can be
detrimental to the host, then any antiinflammatory mediators act to regulate the
properties of pro-inflammatory factors and ensure the homeostasis of the organic
systems. Objectives: Aims: This study has focused in the regulation of expression
and the immunomodulatory properties of annexin A1, a protein of 37 KDa,
originally known as the second messenger action of glucocorticoids, in
inflammatory and infectious processes. Methods: Using molecular (qPCR),
biochemical (luminometry) and immunological (flow cytometry,
immunofluorescence) tools, we investigated the endogenous and exogenous of
ANXA1 and its mimetic peptide (Ac2-26) in different conditions in vitro and in vivo:
fungi infection, HIV/SIV infecion, bowel inflammatory disease and renal ischemic
injury. Results: The Ac2-26 pre-treatment of PMN and PBMC of human peripheral
blood stimulated with opsonized-zymosan inhibited the production of reactive
oxygen species in a dose-dependent manner. In parallel, incubation of phagocytes
with the peptide was shown to decrease expression of TLR2 receptor, responsible
for the recognition of zymosan on phagocyte, suggesting a regulatory mechanism
of surface receptor by ANXA1 peptide. Due to last data, the expression of CCR5,
chemokine receptor and HIV co-receptor, was investigated in the same in vitro
conditions. CCR5 transcription was down-regulated in PBMC from HIV-infected
and healthy subjects, partially by ANXA1/FPR pathway. Consistently, both PBMC
subject groups showed an impairment of percentage of CCR5+CD4+ T cells after
Ac2-26 incubation. In contrast, Ac2-26 showed an up-regulation of CCR5 surface
expression in monocytes, however the peptide switched the profile of monocyte
subsets, increasing CD14highCD16- and decreasing CD14lowCD16+ populations.
The last one is the most susceptible to HIV infection. In conclusion, the data
suggest that the action of N-terminal ANXA1 is cell-dependent and may contribute
indirectly modulating the HIV-1. Coherently, the study in vivo of ANXA1 expression
in a non-human model of AIDS, showed that ANXA1 is regulated during the
progression of the disease in the main compartments of infection, the blood and
the gut. In comparison with samples of uninfected animals, the ANXA1 transcripts
in peripheral blood increased from acute to chronic SIV infection, whereas in the
intestinal mucosa it was down-regulated, reaching baseline levels only in chronic
infection. Analysis of typical markers of AIDS progression, showed that increased
ANXA1 transcripts was significantly correlated with the activation of T cells.
However, the expression of ANXA1 had a positive correlation with antiinflammatory
cytokines in the blood and in the intestine and a inverse dynamics of
viral load and depletion of CD4 T cells, suggesting that activation of its
transcription is related to an attempt to reduce the immune depletion during
infection. In addition, based on the described differential modulation of the ANXA1
in the gut of primates, another goal was to analyze the expression of ANXA1 in patients with IBD (inflammatory bowel disease) or not treated with
immunosuppressive drugs. The correlation among those factors and clinical data
were analyzed. In IBD patients, the expression of ANXA1 is reduced in level of
mRNA in peripheral blood and protein in the colonic mucosa. In these patients,
immunotherapy with infliximab (anti-TNF-alpha) modulates the transcription of
ANXA1 and TNF-α, and even systemic lymphocyte activation in accordance with
the duration of treatment and the side effects of drugs, such as bacteremia. The
dynamics of ANXA1 added to other clinical and immunological factors appear to
be associated with the course of IBD. Finally, acute and chronic inflammatory
process induced by ischemia/reperfusion (I/R) procedure, revealed that
exogenous ANXA1 mimetic peptide granted a remarkable protection against
kidney I/R injury, preventing glomerular filtration rate and urinary osmolality
decreases and acute tubular necrosis development by affording striking structural
protection due to the abortion of neutrophil extravasation, attenuation of
macrophage infiltration and regulation of endogenous annexin A1 expression in
renal epithelial cells. Conclusions: In a general analysis of all studies presented,
we conclude that exogenous ANXA1 and its derived peptides act as key
molecules in the modulation of specific activation, immunophenotype and
distribution of phagocytes and lymphocytes participating as a line of defense or
targeting of infectious agents, via FPRs or not. And, emphasizing the importance
of ANXA1 in the defense of homeostasis, although it was found that the pathways
related to the regulation of endogenous ANXA1 is differentially activated in tissues
and fluids under acute and chronic inflammation caused by viral infection,
autoimmunity or hypoxia. === Introdução: As respostas inflamatórias exacerbadas ou prolongadas podem ser
prejudiciais para o hospedeiro, então muitos mediadores antiinflamatórios atuam
para regular as propriedades dos fatores pró-inflamatórios e garantir a
homeostasia dos sistemas. Objetivos: Assim, o foco do presente trabalho foi
estudar a regulação da expressão e as propriedades imunomodulatórias da
anexina A1, uma proteína de 37 KDa, inicialmente conhecida como a segunda
mensageira da ação dos glicocorticóides, em processos inflamatórios e
infecciosos. Metodologia: Para tanto, por meio de técnicas moleculares (qPCR),
bioquímicas (luminometria) e imunológicas (citometria de fluxo,
imunofluorescência), foi investigado o papel endógeno da ANXA1 e exógeno do
peptídeo N-terminal da ANXA1 em diferentes condições in vitro e in vivo: infecção
fúngica, infecção viral por HIV-1 e SIV, doença inflamatória intestinal e injúria
isquêmica renal. Resultados: O peptídeo N-terminal da ANXA1, Ac2-26, quando
usado como tratamento prévio de PMN e PBMC do sangue periférico humano
estimuladas por zymosan-opsonizado, inibe a produção de espécies reativas de
oxigênio de modo dose-dependente. Paralelamente, a incubação dos fagócitos
com o peptídeo demonstrou diminuir a expressão do receptor TLR2, responsável
pelo reconhecimento de zymosan nos fagócitos, sugerindo um mecanismo de
regulação de receptores de superfície pelo Ac2-26. Frente a este dado e a
sinalização de ANXA1 via FPRs, a expressão do receptor de quimiocina e coreceptor
do vírus HIV-1, CCR5, também foi investigada em tais condições in vitro.
Os transcritos de CCR5 diminuíram em PBMCs de indivíduos HIV+ e saudáveis,
parcialmente pela via ANXA1/FPR. Consistentemente, Ac2-26 também diminuiu a
expressão do CCR5 na superfície de células T CD4+, os principais alvos do vírus.
Em contraste, nos monócitos o peptídeo aumentou a expressão de CCR5, no
entanto, induziu uma mudança na distribuição dos subfenótipos, diminuindo a
quantidade dos monócitos com maior susceptibilidade a infecção por HIV-1
(CD14lowCD16+). A investigação da ANXA1 endógena em um modelo não
humano de AIDS, realizado pela infecção de macacos por SIV, mostrou que a
expressão transcricional da ANXA1 é regulada durante a progressão da doença
nos principais compartimentos de infecção, o sangue e o intestino. Em
comparação com as amostras de animais não-infectados, os transcritos de
ANXA1 aumentaram gradualmente no sangue periférico entre as fases aguda e
crônica da infecção por SIV, enquanto que na mucosa intestinal houve uma
regulação negativa, atingindo os níveis basais apenas na infecção crônica. A
análise de marcadores típicos da progressão da AIDS mostrou que a expressão
de ANXA1 está relacionada à ativação de células T. No entanto, a expressão da
ANXA1 tem uma correlação positiva com o número de transcritos de citocinas
antiinflamatórias e uma correlação negativa com a carga viral e depleção de
células T CD4+ no sangue e no intestino, sugerindo que a ativação da sua
transcrição está relacionada a tentativa de diminuir a exaustão imunológica
durante a infecção. Frente aos dados da modulação diferencial da ANXA1 no
intestino de primatas, o próximo objetivo foi analisar a expressão da ANXA1 nos portadores de IBD (doença inflamatória intestinal) tratados ou não com drogas
imunossupressoras. Nos indivíduos com IBD, a expressão da ANXA1 é diminuída
em nível de RNAm, no sangue periférico, e proteína, na mucosa colônica. Nestes
pacientes, a imunoterapia com infliximab (anti-TNF-α) modulou sistemicamente a
transcrição da ANXA1 e do TNF-α, e ainda a ativação linfocitária e a bacteremia.
Em suma, a dinâmica da ANXA1 somada a outros elementos imunológicos e
clínicos parecem estar associados a progressão do curso das IBDs. Finalmente,
os processos inflamatórios agudo e crônico induzidos pelo procedimento de
isquemia e reperfusão (I/R) revelou que o peptídeo mimético ANXA1 exógeno
protegeu significativamente contra a lesão por I/R renal. Os animais pré-tratados
com Ac2-26 mostraram menores taxas de filtração glomerular, osmolalidade
urinária e desenvolvimento da necrose tubular aguda, possivelmente, por manter
a integridade tecidual devido ao bloqueio total do extravasamento de neutrófilos, à
atenuação de infiltração de macrófagos e à regulação da expressão protéica da
ANXA1 endógena em células epiteliais renais. Estes resultados apontam um
importante papel da ANXA1 na defesa das células epiteliais contra a lesão de I/R
e indicam que os neutrófilos são mediadores-chave para o desenvolvimento da
lesão do tecido renal após I/R. Conclusões: Em uma análise geral do conjunto de
estudos apresentados, é possível concluir que a ANXA1 exógena e seus
peptídeos derivados atuam como moléculas chave na modulação específica da
ativação, imunofenótipo e distribuição dos fagócitos e linfócitos que participam
como linha de defesa ou como alvo de agentes infecciosos, por meio da ligação
com os FPRs ou por uma via ainda não elucidada. E, enfatizando a relevância da
ANXA1 na defesa da homeostasia, ainda foi constatado que as vias relacionadas
à regulação da ANXA1 endógena são ativadas diferencialmente em tecidos e
fluidos sob inflamação aguda e crônica iniciadas quer seja por infecção viral, autoimunidade
ou hipóxia. === Doutor em Genética e Bioquímica
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