RESUMO

The genus Bothrops, family Viperidae, integrates a group of snakes with more than 30 species and subspecies, widely distributed in the neotropical region, occurring from southern Mexico to northern Argentina and some islands of the Caribbean. In Brazil, in 2021, they were responsible for around 70% of the more than 29,000 snakebites registered. The snake venom of this genus has a wide repertoire of molecules in its composition, such as metalloproteases, serineproteases, type C lectin, bradykininenhancing peptides (BPPs), among others. The clinical manifestations of the envenomation are complex and characterized by prominent local effects, including pain, edema, ecchymosis, blisters, abscesses and necrosis, which can progress to tissue loss, physical disability or amputation. Systemic signs can also occur, such as hemorrhage, coagulopathy, shock, and acute kidney failure. Parenteral administration of commercial polyvalent antivenom is the only scientifically validated therapeutic tool for the treatment of snakebites. However, despite the effective neutralization of the systemic effects, this treatment is still ineffective in reversing local clinical manifestations. The rapid development of local clinical manifestations is accompanied by the presence of mediators of the inflammatory process, originated from tissues damaged by the bothropic venom. Studies from our group have shown that the Bothrops jararaca venom is able to activate the complement system, suggesting that this activation may contribute to the symptoms observed in these envenomations. Considering the important role that the complement system plays in the inflammatory response, this study aimed to analyze the action of B. jararaca snake venom on the complement system and cell surface receptors involved in innate immunity. For this, we used the ex-vivo human whole blood model proposed by Mollnes et al. (2002) and recently adapted by Johnson et al. (2018). With this model, by means of immunoassays, it was evaluated the complement system activation: from the generation of anaphylatoxins and soluble terminal complement complex (sTCC /SC5b-9); the production of cytokines (IL-1β, IL-6, IL-10, IL-12p70 e TNF-α) and chemokines (IL-8, IP-10, MCP-1, MIG, RANTES); the expression of leukocyte receptors such as TLRs 2 and 4; CD14; CD11b; C3aR and C5aR; the modulation of these parameters by the use of specific inhibitors of the complement system (Cp40, PMX205). The B. jararaca venom was able to induce activation of the complement system in the human whole blood model, generating a significant increase in the production of anaphylatoxins C3a/C3a-desArg, C4a/C4a-desArg, C5a/C5a-desArg and sTCC. In leukocytes, the venom of B. jararaca induced increased expression of TLR2 and reduced expression of C5aR. The expression of CD11b, CD14, C3aR and TLR4 was not altered by the action of the venom. Inhibition of the C3 component by Cp40 resulted in a reduction to basal levels of C3a/C3a-desArg and sTCC in samples stimulated with the venom. Cp40 also caused a significant reduction in the levels of C5a/C5a-desArg, but not of C4a/C4a-desArg. Exposure to B. jararaca venom induced the production of inflammatory cytokines and chemokines such as TNF-α, IL-8, MCP1 and MIG in the human whole blood model. Treatment with Cp40 promoted a significant reduction in the production of TNF-α, IL-8 and MCP-1. The use of the C5a receptor 1 antagonist, PMX205, promoted a reduction to basal levels of TNF-α and IL8 in samples stimulated with venom. In conclusion, the data presented here suggest that the activation of the complement system, promoted by the venom of the snake B. jararaca in the human whole blood model, significantly contributes to the inflammatory process. The control of several inflammatory parameters by Cp40, an inhibitor of the C3 component, and of PMX205, a C5a receptor 1 antagonist, indicate that complement inhibition may be a possible therapeutic tool in B. jararaca envenomation.

O gênero Bothrops, família Viperidae, integra um grupo de serpentes com mais de 30 espécies e subespécies, amplamente distribuídas na região neotropical, ocorrendo desde o Sul do México até o norte da Argentina e em algumas ilhas do Caribe. No Brasil, em 2021, foram responsáveis por cerca de 70% dos mais de 29.000 acidentes ofídicos registrados. O veneno das serpentes deste gênero possui amplo repertório de moléculas em sua composição, como metaloproteases, serinoproteases, lectina do tipo C, peptídeos potenciadores de bradicinina (BPPs), entre outras. As manifestações clínicas do envenenamento são complexas e caracterizadas por efeitos locais proeminentes, incluindo dor, edema, equimose, bolhas, abcessos e necrose, que podem evoluir para perda tecidual, incapacidade física ou amputação. Sinais sistêmicos também podem ocorrer, tais como hemorragia, coagulopatia, choque e insuficiência renal aguda. A administração parenteral do antiveneno polivalente comercial constitui o único recurso terapêutico cientificamente validado para o tratamento dos acidentes ofídicos. Contudo, apesar da efetiva neutralização dos efeitos sistêmicos, esse tratamento ainda se mostra ineficiente na reversão das manifestações clínicas locais. O rápido desenvolvimento das manifestações clínicas locais é acompanhado pela presença de mediadores do processo inflamatório, originados a partir de tecidos lesados pelo veneno botrópico. Estudos do nosso grupo mostraram que o veneno da Bothrops jararaca é capaz de ativar o sistema complemento, sugerindo que essa ativação possa contribuir para os sintomas observados nesses envenenamentos. Considerando o importante papel que o sistema complemento desempenha na reposta inflamatória, o presente estudo teve como objetivo analisar a ação do veneno da serpente B. jararaca sobre o sistema complemento e receptores de superfície celular envolvidos na imunidade inata. Para isto, utilizamos o modelo ex-vivo de sangue total humano, proposto por Mollnes e colaboradores (2002) e, recentemente, adaptado por Johnson e colaboradores (2018). Com este modelo, por meio de imunoensaios, foram avaliadas a ativação do sistema complemento: a partir da geração de anafilatoxinas e complexo terminal do complemento solúvel (sTCC /SC5b-9); produção de citocinas (IL-1β, IL-6, IL-10, IL12p70 e TNF-α) e quimiocinas (IL-8, IP-10, MCP-1, MIG, RANTES); expressão de receptores de leucócitos, como TLRs 2 e 4; CD14; CD11b; C3aR e C5aR; modulação destes parâmetros pelo uso de inibidores específicos do sistema complemento (Cp40, PMX205). O veneno da B. jararaca foi capaz de induzir ativação do sistema complemento no modelo de sangue total humano, gerando aumento significativo na produção das anafilatoxinas C3a/C3a-desArg, C4a/C4a-desArg, C5a/C5a-desArg e sTCC. Nos leucócitos, o veneno da B. jararaca induziu aumento da expressão de TLR2 e redução da expressão de C5aR. A expressão de CD11b, CD14, C3aR e TLR4 não foi alterada pela ação do veneno. A inibição do componente C3 pelo Cp40 resultou na redução para níveis basais de C3a/C3a-desArg e do sTCC nas amostras estimuladas com o veneno. O Cp40 também causou uma redução significativa nos níveis de C5a/C5a-desArg, mas não de C4a/C4a-desArg. A exposição ao veneno da B. jararaca induziu a produção de citocinas e quimiocinas inflamatórias como TNF-α, IL-8, MCP-1 e MIG no modelo de sangue total humano. O tratamento com Cp40 promoveu uma redução significativa na produção de TNF-α, IL- 8 e MCP-1. O uso do antagonista do receptor 1 de C5a, PMX205, promoveu redução para níveis basais de TNF-α e IL-8 em amostras estimuladas com veneno. Em conclusão, os dados aqui apresentados sugerem que a ativação do sistema complemento, promovida pelo veneno da serpente B. jararaca no modelo de sangue total humano, contribui significativamente para o processo inflamatório. O controle de vários parâmetros inflamatórios pelo uso do Cp40, inibidor do componente C3, e do PMX205, antagonista do receptor 1 de C5a, indicam que a inibição do complemento possa ser uma possível ferramenta terapêutica no envenenamento por B. jararaca.

RESUMO

ABSTRACT Chagas disease (CD) is a chronic tropical disease caused by Trypanosoma cruzi , affecting about 8 million people in Latin America. The lectin pathway (LP) of the complement system is one of the first lines of host defense in the response against T. cruzi , and can continue to be activated in chronic infection due to the escape of the parasite to its action. Although some components of this pathway have been investigated in CD, there are no reports on its activation in patient serum. In this context, our objective was to evaluate the activation of LP in chronic chagasic patients and controls by the detection of the C4 component, using the direct ELISA assay. For this purpose, serum of 80 patient with chronic CD (clinical forms: asymptomatic n=17; symptomatic n=63; cardiac n=45; cardio digestive n=13; digestive n=5) followed at the Ambulatory of Attention to Chagasic Patients (HC/UFPR) and 80 healthy controls (donors of the Blood Bank of HC) were evaluated regarding the evaluation of the LP. The results showed that LP activation by mannose-binding lectin (MBL) was found reduced while activation by ficolins was increased in patients with CD when compared to controls. The same results were observed when the patients were categorized according to the indeterminate and symptomatic clinical forms. We conclude that the detection of the C4 component by ELISA is an efficient methodology to assess LP activation in serum from patients with chronic CD, enabling to differentiate the activation profile between patients and controls..

RESUMO A doença de Chagas (DC) é uma doença tropical crônica causada pelo Trypanosoma cruzi, atingindo cerca de 8 milhões de pessoas na América Latina. A via das lectinas (VL) do sistema complemento é uma das primeiras linhas de defesa na resposta imunológica contra a infecção pelo T. cruzi, e pode continuar sendo ativada na infecção crônicadevido ao escape do parasito à sua ação. Embora alguns componentes dessa via tenham sido investigados na DC, não existem relatos sobre sua ativação em soro de pacientes. Neste contexto, nosso objetivo foi avaliar a ativação da VL no soro de pacientes com DC crônica e controles pela detecção do componente C4 empregando a técnica de ELISA. Para isso, amostras de soro de 80 pacientes com DC crônica (formas clínicas: indeterminada n=17; sintomática n=63; cardíaca n=45; cardiodigestiva n=13; digestiva n=5) atendidos no Ambulatório de Atenção ao Paciente Chagásico (HC/UFPR) e 80 controles saudáveis (doadores do Banco de Sangue do HC) foram avaliados quanto a ativação da VL. Os resultados demonstraram que a ativação da VL pela lectina ligante de manose (MBL) encontra-se reduzida, enquanto que a ativação pelas ficolinas está aumentada em pacientes com DC quando comparados aos controles. Os mesmos resultados foram observados quando os pacientes foram categorizados quanto às formas clínicas indeterminada e sintomática. Concluímos que a detecção do componente C4 por ELISA é uma metodologia eficiente para avaliar a ativação da VL em soro de pacientes com DC crônica possibilitando diferenciar o perfil de ativação entre pacientes e controles.

RESUMO

Abstract Primary atypical hemolytic-uremic syndrome is a rare disease characterized by non-immune microangiopathic hemolytic anemia, thrombocytopenia, and renal dysfunction; it is related to alterations in the regulation of the alternative pathway of complement due to genetic mutations. The association with nephrotic syndrome is unusual. We present here a pediatric patient diagnosed with primary atypical hemolytic-uremic syndrome associated with nephrotic syndrome who responded to eculizumab treatment.

Resumo A síndrome hemolítico-urêmica atípica primária é uma doença rara, caracterizada por anemia hemolítica microangiopática não-imune, trombocitopenia e disfunção renal; está relacionado a alterações na regulação da via alternativa do complemento devido a mutações genéticas. A associação com a síndrome nefrótica é incomum. Apresentamos aqui um paciente pediátrico com diagnóstico de síndrome hemolítico-urêmica atípica primária associada à síndrome nefrótica que respondeu ao tratamento com eculizumab.

Assuntos

RESUMO

Introdução: assim que inoculada pelo flebotomíneo, a Leishmania entra em contato com o sistema complemento, sendo que poucos estudos têm avaliado os níveis inatos dos componentes iniciais C3 e C4. Objetivo: avaliar os níveis inatos dos componentes C3 e C4 do sistema complemento em pacientes curados de leishmaniose visceral (LV) e sua associação com aspectos clínico-laboratoriais no momento de diagnóstico da doença. Metodologia: foram estudados 29 pacientes com LV curada. Os níveis de C3 e C4 séricos foram dosados pela técnica de imunodifusão radial simples, após um tempo médio de 59,48 meses pós-tratamento, formados os grupos: C3: baixo (< 84 mg/dl; n=10), normal (84 a 193 mg/dl; n=14) e elevado (> 193 mg/dl; n=5); C4: muito baixo (< 20 mg/dl; n=10), baixo (20 a 40 mg/dl; n=15) e normal (> 40 mg/dl; n=4). Os dados clínicos e laboratoriais empregados para as análises foram coletados por levantamento dos prontuários, considerando o período de diagnóstico da doença de cada paciente. Resultados: foi observada uma correlação positiva fraca entre os níveis de C3 e C4 (rho=0,46; p=0,01). Verificou-se que a maioria dos pacientes sintomáticos no momento do diagnóstico apresentavam níveis inatos normais de C3 e baixos de C4. Pacientes com C3 baixo apresentaram maiores níveis do hematócrito em relação ao grupo C3 normal (p=0,0406). Conclusão: conclui-se que o componente C3 do sistema complemento está associado às alterações do hematócrito, sugerindo o acompanhamento dos seus níveis em pacientes com LV.

Introduction: once inoculated by the sand fly, Leishmania comes into contact with the complement system, and few studies have evaluated the innate levels of the initial components C3 and C4. Objective: to evaluate the innate levels of the C3 and C4 components of the complement system in patients cured of visceral leishmaniasis (VL) and its association with clinical and laboratory aspects at the time of diagnosis of the disease. Methodology: twenty-nine patients with cured VL were studied. Serum C3 and C4 levels were measured by simple radial immunodiffusion technique, after an average time of 59.48 months post-treatment, forming the groups: C3: low (< 84 mg/dl; n=10), normal (84 to 193 mg/dl; n=14) and high (> 193 mg/dl; n=5); C4: very low (< 20 mg/dl; n=10), low (20 to 40 mg/dl; n=15) and normal (> 40 mg/dl; n=4). The clinical and laboratory data used for the analyzes were collected by surveying the medical records, considering the period of diagnosis of the disease of each patient. Results: a weak positive correlation was observed between C3 and C4 levels (rho=0.46; p=0.01). Most symptomatic patients at the time of diagnosis were found to have normal C3 and low C4 levels. Low C3 patients had higher levels of hematocrit compared to the normal C3 group (p=0.0406). Conclusion: in conclusion, the C3 component of the complement system is associated with changes in the hematocrit, suggesting the monitoring of its levels in patients with VL.

Assuntos

RESUMO

A Escherichia coli Enteroagregativa (EAEC) é uma bactéria Gram-negativa facultativa relacionada a casos de diarreia aguda e persistente em crianças e adultos. Este patótipo é caracterizado pelo padrão de aderência agregativa às células epiteliais e é considerado um patógeno emergente. Um dos seus fatores de virulência é a Plasmid-encoded toxin (Pet), uma proteína autotransportadora do grupo das SPATEs (Serino Proteases Autotransportadoras de Enterobacteriaceae), que desempenha um papel importante na patogenicidade da EAEC. O gene pet é albergado pelo pAA2 e, apesar de ser um fator de virulência típico da EAEC, Pet também está presente em outros patótipos de Escherichia coli. O sistema complemento é um importante mecanismo da imunidade inata. Este sistema funciona em cascata e pode ser ativado após a invasão de patógenos. Foi demonstrado na literatura que proteases produzidas por bactérias patogênicas apresentam atividade proteolítica contra componentes do sistema complemento, promovendo evasão do sistema imunológico. Considerando esses fatores, investigamos se Pet apresenta ação proteolítica sobre os componentes do sistema complemento C3, C3b, C4, C4b e C5. O sobrenadante do clone mínimo HB101 (pCEFN) foi utilizado nos ensaios proteolíticos. Os sobrenadantes foram incubados com os componentes do complemento por 5 e 24 horas a 37oC. Produtos de degradação foram analisados por Western Blot utilizando anticorpos primários específicos produzidos. Além disso, ensaios proteolíticos utilizando um inibidor de serino proteases, ensaios proteolíticos com os fatores I e H e ensaios de resistência ao soro humano pré-tratado com Pet foram realizados. De acordo com os resultados obtidos, verificamos que Pet degradou todos os componentes do sistema complemento testados, podendo interromper as três vias de ativação da cascata, Pet por si só é capaz de degradar os componentes do sistema complemento e a Escherichia coli HB101 sobreviveu ao soro humano pré-tratado com a Pet. A toxina Pet pode ser, portanto, um importante fator de virulência relacionado à resistência ao soro, que pode contribuir para que as Escherichia coli causem infecções extraintestinais e sepse.

RESUMO

Presente na região Amazônica brasileira, a lagarta da Premolis semirufa (Pararama) é encontrada na seringueira do gênero Hevea. Durante a extração do látex, pode ocorrer o contato acidental do trabalhador com a lagarta ou suas cerdas, causando a Pararamose que, a princípio, provoca reação pruriginosa seguida de inflamação aguda. Após contatos múltiplos com as cerdas da Pararama, a reação pode evoluir para manifestações crônicas, apresentando deformidades por alterações osteoarticulares, levando a incapacidade funcional do trabalhador. Tais deformidades são comuns às sinovites, como artrite reumatoide e osteoartrite, que tem como consequência a degradação da cartilagem e a inflamação. Até o momento, não há tratamento eficaz para a doença e poucos são os trabalhos que investigam a ação do veneno contido nas cerdas da lagarta e os mecanismos moleculares envolvidos na patogênese da doença. Deste modo, o presente trabalho buscou avaliar as condições bioquímicas do extrato das cerdas de Premolis semirufa. Além disso, realizou-se a análise do efeito do extrato sobre células da cartilagem humana (condrócitos cultivados em monocamada), avaliando também sua capacidade de ativar o Sistema Complemento e o perfil inflamatório provocado. As análises bioquímicas do extrato indicaram que este contém uma variedade de proteínas e apresenta atividade proteolítica. O teste de viabilidade celular por ensaios de MTT indicou que o extrato das cerdas de P. semirufa não alterou a viabilidade dos condrócitos tratados. A avaliação dos sobrenadantes de condrócitos, tratados com o extrato, mostrou aumento, tempo e dose dependente, nos níveis de IL-6 e IL-8, bem como aumentou a produção do componente C3 do Sistema complemento. Além destas análises, foram selecionados os primers para o gene das moléculas C3, C5, CD46, CD55, CD59, dos receptores de anafilatoxinas C3aR1, C5aR1, C5aR2, das proteases C1r e C1s, além das catepsinas L e K (CTSL e CTSK), que serão utilizados em estudo subsequente para análise da expressão gênica das moléculas do sistema complemento. Tais resultados contribuem para melhor entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos no quadro clínico da doença ocasionada pelo contato com as cerdas da lagarta Premolis semirufa.

RESUMO

Introdução: O sistema complemento é composto por diversas proteínas plasmáticas e é um importante mecanismo de defesa da imunidade inata e adquirida, que exerce funções homeostáticas e fisiológicas, como a remoção de células apoptóticas e complexos imunes. A deficiência neste mecanismo pode ser hereditária ou adquirida, e leva ao aumento da susceptibilidade a doenças infecciosas e não infecciosas, raras e fatais. Objetivo: Descrever as principais causas e consequências da deficiência do sistema complemento e relacioná-las com múltiplas patologias. Material e Métodos: Trata-se de uma revisão bibliográfica narrativa, tendo como base de dados, artigos publicados no Scientific Electronic Library Online (SciELO), National Library of Medicine (PubMed), Medical Literature Analysis and retrieval System Online (MEDLINE), nos últimos 5 anos. Resultados: A associação do complemento e doenças foram observadas em situações de deficiência do sistema complemento, anormalidades na regulação e nas inflamações. Mutações genéticas ou aumento do consumo do complemento levam à ativação imprópria ou excessiva do complemento, podendo conduzir a consequências lesivas e ao desenvolvimento de diversas doenças, como, lúpus eritematoso sistêmico, síndrome urêmica hemolítica atípica, glomerulopatia C3, hemoglobinúria paroxística noturna, glomerulonefrite pós-infecciosas, artrite reumatoide, dentre outras. Conclusão: É evidente a participação do sistema complemento na patogênese e patogenia de diversas doenças. O investimento em pesquisas, que visem ampliar o entendimento do papel do mecanismo do sistema complemento, pode contribuir para o desenvolvimento de intervenções terapêuticas paliativas e ou de cura de diversas doenças, com a consequente melhoria da qualidade de vida dos indivíduos acometidos.

Introduction: The complement system is composed of several plasma proteins and is an important defense mechanism of innate and acquired immunity, which exerts homeostatic and physiological functions, such as the removal of apoptotic cells and immune complexes. Deficiency in this mechanism may be hereditary or acquired, and leads to increased susceptibility to infectious and non-infectious, rare and fatal diseases. Objective: To describe the main causes and consequences of the deficiency of the complement system and to relate them to multiple pathologies. Material and Methods: This is a bibliographical narrative review, based on data published in SciELO (Scientific Electronic Library Online), PubMed (National Library of Medicine), MEDLINE (Medical Literature Analysis and retrieval System Online), last five years. Results:The associations of complement and diseases were observed in situations of deficiency of the complement system, abnormalities in regulation and inflammation. Genetic mutations lead to inappropriate or excessive activation of the complement, as well as increased the consumption of the complement. This can lead to harmful consequences and the development of several diseases, such as systemic lupus erythematosus, atypical hemolytic uremic syndrome, C3 glomerulopathy, nocturnal paroxysmal hemoglobinuria, postpartum glomerulonephritis, infectious diseases, rheumatoid arthritis, among others. Conclusion: The participation of the complement system in the pathogenesis and pathogenesis of several diseases is evident. Investing in research, aimed at broadening the understanding of the role of the complement system mechanism, may contribute to the development of palliative therapeutic interventions and or cure of various diseases, with the consequent improvement in the quality of life of affected individuals.

Assuntos

RESUMO

Abstract Introduction: Membranous nephropathy (MN) is one of the major causes of nephrotic syndrome. The complement system plays a key role in the pathophysiology of MN. Objectives: To identify the complement pathway possibly activated in MN cases and correlate the presence of C4d with more severe clinical and histological markers. Methods: Sixty nine cases from renal biopsy with membranous nephropathy were investigated. The presence of C1q was analyzed by direct immunofluorescence; and expression of C4d by immunohistochemistry. Clinical and epidemiological data were obtained upon biopsy request. Results: The presence of focal segmental glomerulosclerosis, global glomerulosclerosis, vascular lesions and tubulointerstitial fibrosis were collected by anatomopathological report. C4d(+) was found in 58 (84%), and C1q(+) was found in 12 (17%) of the cases. Twelve patients had C4d(+)/C1q(+), 46 had C4d(+)/C1q(-), and 11 patients had C4d(-)/C1q(-), probably indicating the activation of the classical, lectin and alternative pathways, respectively. Conclusion: C4d was associated with increased interstitial fibrosis, but not with clinical markers of poor prognosis. Through the deposition of C4d and C1q we demonstrated that all complement pathways may be involved in MN, highlighting the lectin pathway. The presence of C4d has been associated with severe tubulointerstitial lesions, but not with clinical markers, or can be taken as a universal marker of all cases of MN.

Resumo Introdução: A Glomerulopatia membranosa (GM) é uma das principais causas da síndrome nefrótica. O sistema do complemento desempenha um papel chave na fisiopatologia do GM. Objetivos: Identificar a via do complemento possivelmente ativada nos casos de GM e correlacionar a presença de C4d com marcadores clínicos e histológicos mais graves. Métodos: Foram investigados 69 casos de biópsia renal com GM. A presença de C1q foi analisada por imunofluorescência direta e a expressão de C4d por imunohistoquímica. Dados clínicos e epidemiológicos foram obtidos mediante solicitação de biópsia renal. Resultados: A presença de glomerulosclerose segmentar focal, glomeruloesclerose global, lesões vasculares e fibrose tubulointersticial foi coletada por relato anatomopatológico. C4d (+) foi encontrado em 58 (84%), e C1q (+) foi encontrado em 12 (17%) casos. Doze pacientes tinham C4d (+)/C1q (+), 46 tinham C4d (+)/C1q (-) e 11 pacientes tinham C4d (-)/C1q (-), indicando provavelmente a ativação da via clássica, da lectina e da alternativa, respectivamente. Conclusão: O C4d foi associado ao aumento da fibrose intersticial, mas não com marcador clínico de mau prognóstico. Através da deposição de C4d e C1q, demonstrou-se que todas as vias do complemento podem estar envolvidas em GM, destacando a via da lectina. A presença de C4d tem sido associada a lesões tubulointersticiais graves, mas não com marcadores clínicos, ou pode ser tomada como um marcador universal de todos os casos de GM.

Assuntos

RESUMO

RESUMO As plantas medicinais apresentam várias propriedades terapêuticas, as quais estão relacionadas com a presença de compostos bioativos. Dentre os compostos, destacam-se as pectinas, que compreendem um grupo de polissacarídeos ácidos de relevante importância medicinal e nutracêutica. As pectinas são formadas por unidades de ácido galacturônico, unidas por ligação do tipo α-(1→4), sendo classificadas em homogalacturonanas e ramnogalacturonanas tipo I (RG-I) e tipo II (RG-II). Outros polissacarídeos constituídos por arabinose e/ou galactose têm sido isolados em associação com polissacarídeos pécticos, como as arabinogalactanas (AG) (tipo I e tipo II). As AG-II podem estar associadas a proteínas, denominadas de arabinogalactana-proteínas (AGPs). Inúmeros relatos demonstram que as pectinas, bem como as AG e AGPs, podem atuar como moduladores do sistema imunológico, sendo, por isso, consideradas modificadores da resposta biológica. A imunomodulação pode estar relacionada tanto com a atividade de macrófagos quanto com as vias do sistema complemento. Em geral, os polissacarídeos provocam um estímulo da atividade fagocitária; no aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e da secreção de citocinas pró-inflamatórias. Em relação ao sistema complemento, os polissacarídeos podem modular tanto a via clássica como a via alternativa. A presente revisão tem como objetivo principal descrever os aspectos estruturais de pectinas e suas atividades biológicas relacionadas à modulação do sistema imune. Utilizando literatura específica, estão descritas informações de 29 espécies de plantas medicinais, que apresentam como constituintes pectinas, arabinogalactanas e/ou AGPs, correlacionando suas propriedades terapêuticas com as atividades biológicas associadas ao sistema imune. Na maioria dos casos descritos na literatura, é difícil determinar como as características estruturais específicas podem estar envolvidas na modulação da atividade de macrófagos. Porém, em relação à modulação da atividade do sistema complemento fica sugerido que a presença de estruturas tipo AG-II contribuiria mais significativamente para esta atividade. Entretanto, os possíveis mecanismos de modulação de pectinas, AGs e AGPs sobre a atividade de macrófagos e/ou sobre o sistema complemento ainda não estão totalmente esclarecidos, mesmo assim, estes polímeros podem ser considerados potenciais candidatos para estudos que visam ao desenvolvimento de novos agentes terapêuticos com propriedades moduladoras benéficas para o sistema imunológico.

ABSTRACT Medicinal plants have many therapeutic properties that are related to the presence of biologically active compounds. Pectins, a group of acid polysaccharides that have relevant medicinal and nutraceutical properties, are an example of such biological compounds. Pectins contain a main chain with galacturonic acid units that are α-(1→4) linked; they can be classified into homogalacturonans and type I and type II rhamnogalacturonans (RG-I and RG-II). Other polysaccharides containing arabinose, galactose, or both have been isolated in association with pectin-type polysaccharides are known as arabinogalactans (AGs, type I and type II). Arabinogalactan-proteins (AGPs) comprise AG-II associated with proteins. Several studies have reported that pectins, as well as AG and AGPs, can act as modulators of the immune system and can therefore be considered biological response modifiers. The immunomodulation is related to the activity of macrophages as on the complement system pathways. In general, polysaccharides cause stimulation of phagocytic activity, increase production of reactive oxygen species and secretion of pro-inflammatory cytokines. Polysaccharides can modulate the classical and alternative complement pathways. The aim of this review has to describe the structural aspects of pectins and their biological activities related to the modulation of the immune system. Using literature, we reported data of 29 medicinal plant species, which present as constituents pectins, arabinogalactan and/or AGPs, correlating their therapeutic properties with biological activities associated to the immune system. In most cases described in the literature, it is difficult to determine how the specific structural characteristics can be involved in modulation of macrophage activity. However, with respect to the modulation of the activity of the complement system is proposed that the presence of AG-II-type structures would contribute most significantly to this activity. The possible mechanisms of modulation of pectins, AGs and AGPs on macrophage activity and/or the complement system are not yet fully clear, even if, these polymers can be considered potential candidates for studies aimed at the development of new therapeutic agents with modulatory properties beneficial to the immune system.

Assuntos

RESUMO

Effects of β-glucan on innate immune responses and survival were studied in pacu experimentally infected with Aeromonas hydrophila. Fish fed diets containing 0, 0.1% and 1% β-glucan were injected with A. hydrophila. β-glucan enhanced fish survival in both treated groups (26.7% and 21.2% of the control, respectively). Leukocyte respiratory burst and alternative complement pathway activities were elevated after bacterial challenge regardless the β-glucan concentration. Lysozyme activity was higher after infection and showed a gradual increase as β-glucan concentration increased. A significant elevation in WBC count was observed either after bacterial challenge or by influence of β-glucan separately. The same response was observed in the number of thrombocytes, lymphocytes, eosinophils, LG-PAS positive cell and monocytes. It can be concluded that feeding pacu with β-glucan can increase protection against A. hydrophila, due to changes in non-specific immune responses.(AU)

Os efeitos da β-glucana sobre as respostas imunes inatas e a sobrevivência foram estudados em pacu experimentalmente infectado com Aeromonas hydrophila. Peixes alimentados com dietas contendo 0,1% e 1% de β-glucana foram injetados com 1 × 108 CFU de A. hydrophila após 7 dias de alimentação. A sobrevivência de peixes foi maior nos dois grupos tratados em comparação ao grupo controle (26,7% e 21,2%, respectivamente). A atividade respiratória de leucócitos e a atividade hemolítica do complemento via alternativa estavam elevadas após desafio bacteriano independentemente da concentração de β-glucana. A atividade de lisozima foi maior após a infecção e mostrou um aumento gradual de acordo com a concentração do imunoestimulante. Observou-se um aumento significativo na contagem de leucócitos totais após o desafio bacteriano e influência de β-glucana. A mesma resposta foi observada para trombócitos, linfócitos, eosinófilos, leucócito PAS positivo e monócitos. Com exceção de neutrófilos, que diminuíram frente ao mais alto nível do imunoestimulante e não se alteraram após a infecção, as outras células aumentaram após a exposição à A. hydrophila. A β-glucana não afetou os níveis de proteína total do soro, que aumentaram após o desafio bacteriano. Conclui-se que a administração de β-glucana em pacu pode aumentar a proteção contra A. hydrophila, por alterações nas respostas imunes de não-específicas.(AU)

Assuntos