Em trabalho anterior verificamos que neutrófilos oxidam o hormônio melatonina a N¹-acetil-N²-formil-5-metoxiquinuramina (AFMK), numa reação catalisada por mieloperoxidase e dependente de ânion superóxido. Neste trabalho acompanhamos a cinética de formação de AFMK e de seu produto de deformilação N¹-acetil-5-metoxiquinuramina (AMK) quando neutrófilos foram ativados por diferentes estímulos. No sentido de obtermos informações sobre a relevância biológica destas reações, avaliamos o efeito de melatonina, AFMK e AMK sobre a formação de HOCl, sobre a liberação de citocinas pró-inflamatórias (TNF-α e IL-8) e sobre a apoptose de neutrófilos. Uma forte inibição da liberação de HOCl foi observada em concentrações de melatonina igual ou superior a 0,05 mM. Embora menos efetivo, AMK também inibiu a formação de HOCl, enquanto AFMK não teve efeito. Adicionalmente mostramos que todos estes compostos inibiram a produção de TNF-α e IL-8 por neutrófilos ativados e que AFMK foi o mais potente deles. Por exemplo, enquanto 1µM de AFMK inibiu eficientemente a liberação de TNF-α, efeito similar foi obtido com melatonina apenas a partir de 1mM. O mesmo padrão de resposta foi observado na morte celular. AFMK e AMK (1mM), mas não melatonina, inibiram significativamente (aproximadamente 25%) a morte celular de neutrófilos. Nossos dados sugerem que neutrófilos são um alvo importante para AFMK e que a rota de metabolização da melatonina pode ser útil no controle da intensidade do processo inflamatório através do consumo de ERO, controle da liberação de citocinas e da sobrevida dos neutrófilos. Este conjunto de dados associados com o fato de que células mononucleares ativadas sintetizam melatonina e que o foco inflamatório é uma fonte de espécies reativas de oxigênio (ERO), levou-nos a verificar se a oxidação de melatonina ocorreria in vivo em situações inflamatórias. Para isso, analisamos amostras de liquor de pacientes com meningite viral. AFMK foi detectado em 16 das 20 amostras de liquor de pacientes com meningite viral e em nenhuma das 8 amostras controle. Das 16 amostras nas quais AFMK foi detectado, ele pôde ser quantificado em 6 (concentrações variando de 50 a 500 nM). Adicionalmente analisamos a correlação entre a presença de AFMK com alguns parâmetros inflamatórios como: celularidade, concentração de proteínas totais, TNF-α, IL-8 e IL-1β. Verificamos que todos estes parâmetros diminuíram nas amostras de liquor onde a concentração de AFMK era maior. Em conjunto, nossos resultados mostram que pelo menos parte dos efeitos antiinflamatórios descritos para melatonina pode ser originado da ação de seus produtos de oxidação. Nossos resultados contribuem significativamente para a compreensão do papel biológico da melatonina e seus produtos de oxidação na imunomodulação durante a inflamação.

In a previous study we described that activated neutrophils are able to oxidize the pineal hormone melatonin to N¹-acetyl-N²-formyl-5-methoxykynuramine (AFMK) in a reaction dependent on myeloperoxidase and superoxide anion. Here we followed the formation of AFMK and its deformylated product N¹-acetil-5-metoxiquinuramina (AMK) when neutrophils were activated by different stimuli. The biological significance of this reaction has been one of our research interests, therefore we study the effect of melatonin, AFMK and AMK on the HOCl formation, on the release of pro-inflammatory cytokines (TNFα- and IL-8) and on the apoptosis process. Melatonin caused an almost complete inhibition of HOCl formation at concentrations up to 0.05 mM. Although less effective, AMK also inhibited HOCl formation, while AFMK had no effect. Additionally all the compounds assayed efficiently inhibited the production of TNF-α and IL-8 by activated neutrophils. Moreover, the inhibitory activity of AFMK was stronger than that of melatonin and could be observed already at 1µM. A significant inhibition of neutrophil death (approximately 25 %) was triggered by AFMK and AMK (1 mM) but not by melatonin. Our data suggest that neutrophils are an important target for AFMK and that the route of melatonin metabolism may be useful in controlling the intensity of the inflammatory process by the consumption of reactive oxygen species, control of cytokine production and neutrophils life span. These findings, associated with the efficient synthesis of melatonin by activated-mononuclear cells and the presence of reactive oxygen species in the inflammatory focus, led us to verify if inflammation triggers the oxidation of melatonin in vivo. In this way we analyzed the cerebrospinal fluid (CSF) of patients with meningitis. AFMK was detected in 16 CSF from 20 samples of patients with viral meningitis and in none of 8 control samples. From the 16 samples in which AFMK was detected, it was quantified in 6 (at the concentration range of 50 500 nM). We also analyzed the correlation between the presences of AFMK with some inflammatory parameters like: cellularity and concentration of total proteins, TNF-α, IL-8 and IL-1β. We verify that all these parameters were decreased in samples in which AFMK was in higher concentrations. Our results show that, at least part of the antiinflammatory effects described for melatonin is indeed caused by its oxidation product. These findings add a new insight in the comprehension of the biological role of melatonin and its oxidation products in immunomodulation and during inflammation.