Padrões moleculares associados à patógenos (PAMPs) e citocinas pró-inflamatórias ativam o Eixo Imune-Pineal promovendo uma alternância temporária da síntese de melatonina da glândula pineal para células imuno-competentes. Esta regulação é mediada pela ativação do fator de transcrição factor nuclear kappa B (NF-κB), que de acordo com contexto fisiológico controla a transcrição do gene que codifica a enzima-chave na síntese de melatonina (arilalquilamina-N-acetiltransferase, AA-NAT), e altera a função da melatonina de cronobiótica a reguladora de respostas inflamatórias. Nosso objetivo foi investigar se a poluição do ar, um importante fator inflamatório ambiental é capaz de acionar o Eixo Imune-Pineal. Investigamos o efeito de partículas concentradas finas (<2,5 μm) na síntese de melatonina noturna em ratos, e o efeito de partículas isoladas derivadas diesel (DEP) na síntese de melatonina por células RAW 264.7 e macrófagos pulmonares. A exposição ao PM aumentou a translocação nuclear de NF-κB e reduziu a expressão pineal de AA-NAT e a concentração de melatonina plasma. Em contraste, a DEP leva a uma translocação transitória de NF-κB em macrófagos resultando na expressão de AA-NAT e a síntese da melatonina. Nós confirmamos que a ativação de elementos kappa B no gene Aa-nat foi responsável por sua transcrição. Em conclusão, a poluição do ar, o que pode ser considerado um agente de sinalização de perigo, ativa o eixo imune-pineal, reduzindo a síntese da melatonina pineal noturno, e ativando a produção de melatonina por macrófagos.

Pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) and pró-inflammatory cytokines activate the Immune-Pineal Axis promoting a temporary shift of melatonin synthesis from the pineal gland to immune-competent cells .This shift is mediated by the activation of the transcription factor nuclear factor kappa B (NF-κB ), which according to the cell milieu inhibits or induces the transcription of the gene that codifies the key enzyme in melatonin synthesis (arylalkylamine-N-acetyltransferase, AA-NAT), and alters melatonin function from chronobiotic to a regulator of inflammatory responses Our aim is to investigate whether air pollution, an important environmental danger-associated molecular pattern, triggers the immune-pineal axis. We investigated the effect of urban fine concentrated particulate matter (PM2.5, <2.5 mm) on the nocturnal melatonin synthesis in rats, and the effect of isolated derived diesel particles (DEP) on melatonin synthesis by RAW 264.7 cells, a model for studying macrophages. PM exposition increased nuclear translocation of NF-κB and reduced the pineal expression of AA-NAT and plasma melatonin concentration. In contrast, DEP leads to a transient translocation of NF-κB in RAW 274.6 cells resulting in the expression of AA-NAT and the synthesis of melatonin. We confirmed that the activation of κB elements in Aa-nat gene was responsible for its transcription. In conclusion, air pollution, which can be considered a danger-signalizing agent, activates the immune-pineal axis, reducing nocturnal pineal melatonin synthesis, and activating the production of melatonin by macrophages.