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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.9.2021.tde-06072021-114341
Document
Author
Full name
Pablo Rhasan dos Santos Scharf
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Farsky, Sandra Helena Poliselli (President)
Hallak, Jorge
Marcourakis, Tania
Torigoe, Dawton Yukito
Title in Portuguese
Efeito da exposição a produtos fumígenos sobre a expressão de metalotioneínas durante a artrite experimental e sobre linfócitos T
Keywords in Portuguese
AhR
Artrite reumatoide
Linfócitos T
Metalotioneínas
Nicotina
Abstract in Portuguese
Produtos liberados pela queima do cigarro convencional (CC) estão relacionados com a progressão clínica da artrite reumatoide (AR). Produtos fumígenos não combustíveis surgiram com a premissa de apresentarem menor toxicidade que o CC, dentre os quais está o tabaco aquecido (heat-not-burn tobacco; HNBT). Neste projeto investigamos os efeitos do HNBT sobre eventos envolvidos na AR, focando na sintomatologia, expressão de metalotioneínas (MTs), e na biologia de linfócitos T CD4+ primários e da linhagem Jurkat. Exposições in vivo ao ar, CC ou HNBT foram realizadas 2 vezes ao dia, 1 hora cada (12 CC ou 24 HNBT/hora), nos dias 14-21 da indução da artrite induzida por antígeno (AIA) em camundongos C57Bl/6. Foram realizadas análises dos parâmetros clínico da doenças, histopatologia e imunohistoquímica; quantificação de nicotina e cotinina séricas por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas (MS). Os efeitos das exposições in vitro sobre linfócitos T foram mensurados por citometria de fluxo e ELISA. A concentração de metais emitidas pelo CC ou HNBT durante as exposições foram mensurados por MS com plasma acoplado. Camundongos expostos ao CC apresentaram intensa inflamação pulmonar, expressões acentuadas de MTs hepáticas e pulmonares e exacerbação dos parâmetros de AIA quando comparados ao grupo expostos ao HNBT. Animais expostos ao CC ou ao HNBT apresentaram redução na celularidade de órgãos linfoides. Somente a exposição in vitro ao CC causou estresse oxidativo e secreção de citocinas inflamatórias, ativação do receptor de hidrocarbonetos arila (AhR) e polarização de células Th17. Diferentemente, exposição ao CC ou ao HNBT provocaram redução da secreção de IL-2 e proliferação de células Jurkat. A exposição de células Jurkat à nicotina mimetizou os efeitos inibitórios da exposição ao HNBT sobre a secreção de IL-2 e proliferação de linfócitos T. O CC liberou maiores concentrações de metais nas câmaras de exposição. Associados, nossos resultados mostram que embora exposições ao HNBT não exacerbem parâmetros inflamatórios de AIA e nem em funções linfócitos T, ambos produtos prejudicam a celularidade de órgãos linfoides e a proliferação e secreção de IL-2 por linfócitos T.
Title in English
Effect of exposure to tobacco-related products on metallothionein expression in the experimental arthritis and on T lymphocytes functions
Keywords in English
AhR
Metallothioneins
Nicotine
Rheumatoid arthritis
T lymphocytes
Abstract in English
Products released by burning conventional cigarettes (CC) are related to the worsening of rheumatoid arthritis (RA). Non-combustible smoking products appeared with the premise of presenting less toxicity than the CC, among which is the heated tobacco (heat-not-burn tobacco; HNBT). Here, we investigate the effects of HNBT on events involved in RA, focusing on symptoms, expression of metallothioneins (MTs), and on the biology of primary CD4+ T lymphocytes and the Jurkat T cell lineage. In vivo exposures to air, CC or HNBT were performed twice a day, 1 hour each (12 CC or 24 HNBT / hour), on days 14-21 of the induction of antigen-induced arthritis (AIA) in C57Bl / 6 mice. Analyzes of the clinical parameters of the AIA, histopathology, and immunohistochemistry were performed; quantification of nicotine and cotinine by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (MS). The in vitro effects of exposures on T lymphocytes were measured by flow cytometry and ELISA. The concentration of metals released by the CC or HNBT during the exposures was measured by MS with coupled plasma. Mice exposed to CC showed intense pulmonary inflammation, marked expressions of hepatic and pulmonary MTs, and exacerbation of AIA parameters when compared to the group exposed to HNBT. Animals exposed to CC or HNBT showed a reduction in the cellularity of lymphoid organs. Only in vitro exposure to CC caused oxidative stress and secretion of inflammatory cytokines, activation of the aryl hydrocarbon receptor (AhR), and polarization of Th17 cells. However, exposure to CC or HNBT led to reduced secretion of IL-2 and proliferation of Jurkat cells. The exposure of Jurkat T cells to nicotine mimicked the inhibitory effects of exposure to HNBT on IL-2 secretion and T lymphocyte proliferation. The CC released higher concentrations of metals in the exposure chambers. In association, our results show that although exposures to HNBT do not exacerbate inflammatory parameters of AIA or T lymphocyte functions, both products impair lymphoid organ cell function and the proliferation and secretion of IL-2 by T lymphocytes.
 
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Publishing Date
2021-07-26
 
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