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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.9.2015.tde-23102015-145645
Documento
Autor
Nome completo
Paula Regina Knox de Souza
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Martins, Joilson de Oliveira (Presidente)
Pinto, Jorge Luiz Freire
Prado, Carla Máximo
Caperuto, Luciana Chagas
Souza, Heraldo Possolo de
Título em português
Papel da insulina na vigência da peritonite decorrente da infecção por Staphylococcus aureus em animais diabéticos e sadios
Palavras-chave em português
Citocinas
Infecção
Moléculas de adesão
Quimiocinas
Resumo em português
A nefropatia diabética é uma doença crônica caracterizada por falência renal, que torna necessária a hemodiálise. A diálise peritoneal é uma alternativa para a hemodiálise, porém causa peritonite e morte, principalmente devido à infecção com Staphylococcus aureus, especialmente em pacientes imunodeprimidos, como pacientes diabéticos. Nossa hipótese é que a insulina possa modular a peritonite causada por S. aureus. Para tanto, investigamos sua intervenção, após a indução de diabetes mellitus, na infecção peritoneal por cepas diferentes de S. aureus, analisando os mecanismos moleculares (produção/liberação de citocinas, expressão de moléculas de adesão) e a atividade microbicida dos macrófagos peritoneais envolvidos. Ratos Wistar, machos, diabéticos (aloxana, 42 mg/kg, i.v., 10 dias) e respectivos controles (salina, i.v.) foram submetidos à injeção intraperitoneal de uma suspensão de S. aureus (5x109 CFU/mL) ou volume equivalente de PBS estéril. Os animais foram submetidos a dois tratamentos com insulina NPH: 1) dose única (1UI e 4UI respectivamente, controle e diabético), administrada por via subcutânea; ou, 2) com 4 doses sendo a primeira administrada 2 horas antes da infecção, seguida de metade desta dose às 17 horas e no mesmo horário pelos próximos 2 dias (dose inicial 4UI e 1UI, grupo diabético e grupo controle, respectivamente), passadas 16 horas da última dose de insulina, a glicemia foi determinada e, em seguida, foi realizada eutanásia e coleta de amostras. Avaliamos: a) número de células no lavado peritoneal (LPe), leucograma e glicemia (monitor de glicose); b) níveis séricos de corticosterona e insulina (ELISA); c) concentrações de citocinas (IL-1β, TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) e quimiocinas (CINC-1, CINC-2, CINC-3) no sobrenadante do LPe (ELISA); d) expressão de moléculas de adesão (P-selectina, PECAM-1, ICAM-1) no endotélio vascular (imunoistoquímica); e) atividade microbicida. Após a infecção com a cepa ATCC 25923, comparados aos não infectados, ratos diabéticos apresentaram aumento no número de leucócitos (350%) e nas concentrações de CINC-1 (1900%), IL-1β (1300%), IFN-γ (280%), IL-4 (800%). O tratamento destes animais com dose única de insulina diminuiu as concentrações de CINC-1 (17%) e IFN-γ (30%) e o leucócitos (55%); e aumentou a concentração de IL-4 (260%); enquanto o tratamento com 4 doses diminuiu o número de leucócitos (82%) e as concentrações de CINC-1 (96%) e CINC-2 (45%); e, aumentou as concentrações de TNF-α (270%), IFN-γ (220%), IL-1β (42%), IL-6 (760%) e a expressão de ICAM-1 (1360%); enquanto as concentrações de CINC-3, IL-10 e IL-12 não foram alteradas pelos tratamentos com insulina. Após a infecção com a cepa N315 HLA+, comparados aos não infectados, ratos diabéticos apresentaram aumento do número de leucócitos (200%), nas concentrações de CINC-1 (1000%), IL-4 (860%), IFN-γ (200%) e na expressão de PECAM-1 (800%) e diminuição de CINC-2 (92%). O tratamento destes animais com dose única de insulina diminuiu a concentração de CINC-1 (85%); e aumentou a concentração de CINC-2 (2030%), IL-1β (370%) e IL-4 (250%); enquanto o tratamento com 4 doses diminuiu a concentração de CINC-1 (92%); e, aumentou número de leucócitos (66%), as concentrações de CINC-2 (100%), IL-1β (490%), IL-6 (1870%) e IFN-γ (330%), e os outros parâmetros não foram modificados pelos diferentes tratamentos com insulina. Estes dados sugerem que a insulina possa modular a peritonite induzida por cepas diferentes de S. aureus, controlando pelo menos em parte, o infiltrado inflamatório, a produção das citocinas CINC-1, CINC-2, IL-4, IL-6, IFN-γ, TNF-α e IL-1β; e, consequentemente a expressão P-selectina e PECAM-1 no endotélio vascular do mesentério.
Título em inglês
Insulin role in peritonitis presence due to Staphylococcus aureus infection in diabetic and healthy animals
Palavras-chave em inglês
Adhesion mollecules
Chemokines
Cytokines
Infecction
Resumo em inglês
Diabetic nephropathy is a chronic disease characterized by kidney failure, so hemodialysis is necessary. Peritoneal dialysis is an alternative to hemodialysis, but causes peritonitis and death primarily due to infection by Staphylococcus aureus, especially in immunocompromised patients, such as diabetics. Our hypothesis is that insulin can modulate peritonitis caused by S. aureus, therefore, we investigated its action, after diabetes induction, in peritoneal infection with different S. aureus strains, analyzing the molecular mechanisms (cytokines production/release, adhesion molecules expression) and the microbicidal activity of peritoneal macrophages involved. Wistar male diabetic (alloxan, 42 mg/kg, iv, 10 days) and their respective controls (saline,iv) were subjected to intraperitoneal injection of S. aureus suspension (5x109CFU/mL) or an equivalent volume of PBS sterile. Animals were submitted to two treatments with NPH insulin administered subcutaneously : single dose (1IU and 4IU respectively , control and diabetic) 8 hours prior to euthanasia ; or 4 doses : first dose 2 hours before infection (4IU and 1IU , diabetic and control group, respectively), then half this dose of 17 pm and in the same time for the next 2 days, after 16 hours of the last dose, blood glucose was determined, and then it was carried out euthanasia and sampling. We evaluated: a) number of cells in peritoneal wash (PW), white blood cell count and blood sugar (glucose monitor) ; b) serum insulin and corticosterone (ELISA); c) concentrations of cytokines (IL-1β, TNF-α, IL-6, IFN-γ, IL-4, IL-10, IL-12) and chemokines (CINC -1, CINC-2, CINC-3 ) in supernatant of the SBA assay (ELISA); d) expression of adhesion molecules (P- selectin, ICAM-1, PECAM-1) in vascular endothelium ( immunohistochemistry); e) microbicidal activity. After infection with ATCC 25923 strain, compared to uninfected, diabetic rats showed an increase in leukocytes number (350%) and in concentrations of CINC-1 (1900%), IL-1β (1300%), IFN-γ (280%), IL-4 (800%). Treatment of these animals with a single dose of insulin decreased concentrations of CINC-1 (17%) and IFN-γ (30%) and leukocytes number (55%); and increased IL-4 concentrations (260%); while treatment with 4 doses decreased leukocytes number (82%) and concentrations of CINC-1 (96%) and CINC-2 (45%); and increased concentrations of TNF-α (270%), IFN-γ (220%), IL-1β (42%), IL-6 (760%) and expression of ICAM-1 (1360%); while the concentrations of CINC-3, IL-10 and IL-12 were not affected by treatments with insulin. After infection with N315 HLA+ strain, compared to uninfected, diabetic rats showed an increase in leukocytes (200%), concentrations of CINC-1 (1000%), IL-4 (860%), IFN-γ (200%) and in the expression of PECAM-1 (800%); and CINC-2 decrease (92%). Treatment of these animals with a single dose of insulin decreased the concentration of CINC-1 (85%); and increased concentrations of CINC-2 (2030%), IL-1β (370%) and IL-4 (250%); while treatment with 4 doses decreased the concentration of CINC-1 (92%); and increased leukocytes number (66%), concentrations of CINC-2 (100%), IL-1β (490%), IL-6 (1870%) and IFN-γ (330%), and other parameters were not modified by treatments with insulin. These results suggest that both S. aureus strains activate differently the innate response during peritonitis, and insulin was not always able to modulate this response.
 
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Data de Publicação
2015-11-11
 
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