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Orientador: Claudia Herrera Tambeli Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos hormônios sexuais na nocicepção da articulação temporomandibular (ATM) de ratos e os possíveis mecanismos envolvidos. A injeção de formalina na ATM em uma concentração (0,5%) que não induziu nocicepção em machos intactos, induziu em machos gonadectomizados e em fêmeas intactas, o que sugere que os níveis fisiológicos de testosterona diminuem o risco de machos desenvolverem nocicepção da ATM. A resposta nociceptiva induzida pela injeção de uma alta concentração de formalina (1,5%) na ATM de machos é significativamente menor que àquela induzida na ATM de fêmeas em diestro, fase do ciclo estral com baixos níveis de estrógeno, mas semelhante àquela induzida na ATM de fêmeas em proestro, faze do ciclo estral com altos níveis de estrógeno. Esse resultado sugere que a nocicepção da ATM, em fêmeas, é exacerbada durante a fase do ciclo estral em que os níveis de estrógeno estão baixos. A administração sistêmica de estrógeno ou progesterona em fêmeas gonadectomizadas e de testosterona em machos gonadectomizados reduz a resposta nociceptiva induzida pela injeção de formalina na ATM. A influência do sexo e dos hormônios ovarianos na nocicepção induzida pela injeção de formalina ou de glutamato na ATM foi exatamente a mesma, o que demonstra que o efeito antinociceptivo dos hormônios ovarianos na ATM não é estritamente relacionado a nocicepção induzida pela formalina. A semelhança entre estudos clínicos e os resultados obtidos utilizando estes dois agentes nociceptivos sugere que o modelo comportamental de nocicepção da ATM pode ser útil e confiável para estudar os mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo dos hormônios sexuais na ATM de ratos. A administração de drogas no líquido cefalorraquidiano da região de complexo sensorial trigeminal também é útil para o estudo desses mecanismos, mas o procedimento cirúrgico realizado para a implantação do cateter usado para a injeção pode afetar a expressão dos comportamentos relacionados a nocicepção orofacial. Portanto, a técnica que permite a injeção direta de drogas nessa região, sem a necessidade de procedimentos cirúrgicos contribui para o estudo dos mecanismos envolvidos no efeito antinociceptivo dos hormônios sexuais na ATM de ratos. A administração, por meio dessa técnica, do antagonista de receptores opióides naloxona no espaço subaracnóide da região do complexo sensorial trigeminal bloqueou o efeito antinociceptivo induzido pelos níveis fisiológicos de estrógeno em fêmeas em proestro e pela administração sistêmica de estrógeno ou progesterona em fêmeas gonadectomizadas e de testosterona em machos o gonadectomizados. No entanto, a co-administração de naloxona e formalina na ATM bloqueou o efeito antinociceptivo da progesterona e da testosterona, mas não do estrógeno. Esses dados sugerem que mecanismos opióides centrais medeiam o efeito antinociceptivo do estrógeno, da progesterona e da testosterona, enquanto mecanismos opióides periféricos também medeiam o efeito antinociceptivo da progesterona e da testosterona. A administração local de estrógeno, conjugado ou não com a albumina plasmática, na ATM de fêmeas reduziu significativamente a nocicepção induzida pela formalina. Como o estrógeno conjugado com a albumina tem ação restrita a receptores de membrana, esse dado sugere que o estrógeno reduz a nocicepção através de uma ação periférica não genômica. O efeito antinociceptivo do estrógeno foi bloqueado pelo antagonista de receptores estrogênicos ICI 182 780 e pelos inibidores da óxido nítrico sintase, L-NNA, e da guanilato ciclase, ODQ, mas não pelo antagonista de receptores opióides, naloxona. Esse dado sugere que o efeito antinociceptivo periférico do estrógeno é mediado pela ativação da via do óxido nítrico/GMP cíclico. Juntos, os resultados desse estudo demonstram que os níveis fisiológicos de testosterona diminuem o risco de ratos desenvolverem nocicepção da ATM e os de estrógeno diminuem a nocicepção da ATM em ratas. Além disso, a nocicepção da ATM também é diminuída pela administração sistêmica de estrógeno ou progesterona em ratas e de testosterona em ratos. O efeito antinociceptivo dos hormônios sexuais é mediado por mecanismos opióides centrais, enquanto mecanismos opióides periféricos medeiam o efeito da progesterona e da testosterona, mas não do estrógeno. De fato, a administração de estrógeno na ATM reduz a nocicepção através de um mecanismo periférico não genômico, mediado pela ativação da via do óxido nítrico-GMPc, mas não pela ativação do sistema opióide periférico Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of sex hormones on temporomandibular joint (TMJ) nociception in rats and the possible mechanisms underlying their effect. The TMJ injection of 0.5% formalin induced nociception in intact females and gonadectomized males, but not in intact males, suggesting that the physiological level of testosterone protect males by decreasing their probability to develop TMJ pain. A higher dose of formalin (1.5%) induced a nociceptive behavior response significantly higher in female rats during diestrus phase of the estrous cycle than in those during proestrus phase and male rats. Since estradiol serum level was higher in proestrus than in diestrus females, this finding suggests that during low estradiol level of the estrous cycle the TMJ nociception is increased in female rats. Systemic administration of estradiol or progesterone in gonadectomized females and of testosterone in gonadectomized males significantly decreased 1.5% formalin-induced TMJ nociception. The role of sex and ovarian hormones in formalin and glutamate-induced TMJ nociception was virtually the same, showing that the antinociceptive effect of ovarian hormones was not exclusively related to the nociception induced by formalin. The similarity between clinical studies and the present results, obtained by using two different nociceptive agents, suggests that the TMJ behavior model may be useful and reliable to study the mechanisms underling the antinociceptive effect of sex hormones in the TMJ. Drug delivery to the medullary cerebrospinal fluid is also useful to study these mechanisms, however, the surgical procedure for implantation of the catheter used for drug delivery may affect the expression of the nociceptive behaviors related to orofacial nociception. Therefore, the technique for direct drug delivery to the medullary cerebrospinal fluid, without catheter implantation, will contribute for the study of the mechanisms underling the antinociceptive effect of sex hormones in the TMJ. The administration, though this technique, of the opioid receptor antagonist naloxone in the medullary region blocked the antinociceptive effect of estradiol, progesterone and testosterone. However, the co-administration of naloxone with formalin into the TMJ blocked the antinociceptive effect of progesterone and testosterone, but not of estradiol. These findings suggest that central opioid mechanisms mediate the antinociceptive effect of estradiol, progesterone and testosterone, while peripheral opioid mechanisms also mediated the antinociceptive effect of progesterone and testosterone. The local administration of estradiol, conjugated or not with the bovine serum albumin, significantly decreased formalin-induced TMJ nociception in female rats. Given that estradiol conjugated with bovine serum albumin is a membrane impermeable compound, these findings suggest that estradiol decreases TMJ nociception by a peripheral nongenomic mechanism. The antinociceptive effect of estradiol was blocked by an estrogen receptor antagonist and by a nitric oxide synthase and a guanilato cyclase inhibitors, but not by a opioid receptor antagonist. These findings suggest that estradiol decreases TMJ nociception in female rats through a peripheral activation of NO-cGMP signaling pathway. Taken together, the findings of this study suggest that the high physiological level of testosterone decreases the risk of male rats develop TMJ pain and that of estradiol decreases TMJ nociception in female rats. Furthermore, TMJ nociception was also decreased by systemic administration of estradiol or progesterone in female and of testosterone in male rats. The antinociceptive effect of sex hormones is mediated by central opioid mechanisms, while peripheral opioid mechanisms mediate the antinociceptive effect of progesterone and testosterone, but not of estradiol. In fact, the administration of estradiol in the TMJ decreases nociception by a peripheral non-genomic mechanism mediated by activation of the nitric oxide-cGMP signaling pathway, but not by opioid receptors Doutorado Fisiologia Oral Doutor em Odontologia

Orientador: Albetiza Lobo de Araujo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: É bem conhecida a capacidade dos venenos de serpentes do gênero Bothrops induzirem intensos efeitos locais, tais como edema, hemorragia e necrose. Neste trabalho investigou-se os possíveis mediadores da resposta inflamatória local (edema) e hemorrágica induzida pelo veneno de Bothrops lanceolatus (VBL) em ratos. O edema foi induzido por injeção subplantar de VBL (12,5 - 100 ~g/pata) e quantificado com hidropletismógrafo. Em todas as doses testadas, a resposta edematogênica foi máxima aos 15 minutos, caindo, progressivamente, até desaparecer após 24 horas. As drogas metisergida, ciproheptadina, dexametasona, HOE 140 e associação HOE 140 -metisergida reduziram significativamente a atividade edematogênica induzida pelo VBL (50 ~g), o que não ocorreu com a indometacina e mepiramina. O efeito edematogênico pareceu ser independente da presença de aminas biogênicas ou outras substâncias de baixo peso molecular no veneno, uma vez que a diálise não alterou significativamente este quadro. Investigando a atividade hemorrágica, tratamos o VBL com EDTA. O tratamento inibiu a atividade hemorrágica, bem como reduziu significativamente o edema. Nos animais iIljetados com VBL tratado com EDT~ o edema residual mostrou-se mediado pela serotonina, histamina, bradicinina e possivelmente, metabólitos do ácido araquidônico. A análise histopatológica das patas injetadas com o VBL demonstrou aumento da região dérmica e dos espaços intercelulares, característicos do edema, além da presença de moderado fufiltrado inflamatório e intensa hemorragia. O tratamento prévio dos animais com dexametasona reduziu o infiltrado celular e o edema, sem interferência na atividade hemorrágica. O estudo das patas injetadas com VBL tratado com EDTA demonstrou redução do número de hemáceas extravasculares e do edema, sem aparente alteração do infiltrado leucocitário. Além dos efeitos locais, a injeção subplantar do VBL provocou alterações sistêmicas detectadas nos rins. Os túbulos distais apresentaram diâmetro aumentado; nos túbulos proximais, restos celulares provavelmente de natureza protéica, foram vistos ao lado de vasos sangüíneos congestos. Nos corpúsculos renais houve aumento do espaço capsular de filtração, além de alterações na lobulação do tufo de capilares. O tratamento do veneno com EDTA reverteu alguns dos efeitos glomerulares e tubulares produzidos pelo envenenamento, o que não se observou em animaispré-tratados com dexametasona. "' uo soro anti-VBL parcialmente purificado previamente incubado com o VBL eliminou completamente a atividade hemorrágica e parcialmente a atividade edematogênica do veneno, não demonstrando eficácia superior quando os resultados foram comparados àqueles obtidos com o soro anti-VBL total. A inoculação intravenosa soro anti-VBL total ou parcialmente purificado, imediatamente após injeção do VBL, foi ineficaz na neutralização dos dois fenômenos Abstract: Phannacological modulation of the rat hind-paw edema induced by subplantar injections of Bothrops lanceolatus venom (BLV) was investigated. The edema induced by subplantar injections of 12.5; 25; 50; 75 and 100 Ilg of BLV was quantified by hydroplethysmography. Wrth all of the venom doses tested, the edematogenic response were maximal within 15 min and disappeared over 24 h. Edema is not due to the presence of edematogenic amines or other small molecules, since dialysis did not change the edema. Part of edema induced by BLV is due to hemorrhagic components (metalloproteinases) since prior incubation of BLV 50 Ilg and 5 mM EDTA for 30 min at room temperature, caused a partia! inhibition of its edematogenic activity. However, liberation of phannacological active substance at the site of injection such as arachidonate metabolites, serotonin and bradykinin may play an important role in the BLV-induced edematogenic effect, since dexamethasone, methysergide and HOE 140 reduced significantlythe edema formation. Histological examination showed that BLV (50 Ilg) caused a marked edema and hemorrhage, characterized by extensive intercellular spaces and presence of extra vascular red blood cells. In addition, there was infiltration of inflammatory cells, particularly neutrophils. The chelating agent EDTA reduced moderately the edema, reduced partially the hemorrhage, but did not affect the presence of inflammatory cells at tOOsite of venom injection. The ability of antiserum to Bothrops lanceolatus venom and of a partially I purified antibody fraction ftom this serum in neutralizing tOOlocal effects produced by BLV in rats was a1so investigated. Preincubation-type experiments showed that BLVinduced edema was neutra1ized by globulin-rich fraction 2 h, or more, afier venom administration. Macroscopically, the hemorrhagic activity was completely neutralized. When BLV-antiserum and the globulin-rich fraction were administered i.v. afier venom injection, no significant edema and hemorrhage neutralization was observed. BLVantiserum and globulin rich fraction neutraIized the venom-induced edema and hemorrhage to similar extents. This finding indicated that the globulin-rich fraction obtained by ammonium sulfate precipitation offers no significant advantages in neutralization compared to the unfractionated antiserum Mestrado Mestre em Farmacologia

Orientador: Albetiza Lobo de Araujo Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: No presente trabalho investigou-se a capacidade do veneno de Bothrops lanceolatus (VBL) em induzir a migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal de camundongos. A injeção intraperitoneal do veneno causou um aumento na migração de neutrófilos tempo-dependente, com pico máximo 4 horas após a injeção, na dose de 750 ng/cavidade. A capacidade do veneno em induzir a migração de neutrófilos foi reduzida significativamente, quando os animais foram pré-tratados com dexametasona (inibidor indireto da fosfolipase A2; 0,5 mg/kg, s.c.,) ou AA 861 (inibidor da 5-lipoxigenase; 0.1 mg/kg, s.c.). O tratamento dos animais com indometacina (inibidor não seletivo da cic1ooxigenase; 5 mg/kg, s.c.), meloxicam (inibidor da COX-2; 5 rng/kg, s.c.) ou WEB 2086 (antagonista do PAF; 40 rng/kg, s.c.) não reduziu a migração de neutrófilos. Dexametasona e AA 861 também inibiram a migração de neutrófilos, quando administradas imediatamente após a injeção do veneno. A possibilidade da migração de neutrófilos ser causada pela contaminação com endotoxina bacteriana foi eliminada uma vez que o tratamento do veneno com polimixina B não reduziu a migração. O aquecimento do veneno (97°C, 2 min) reduziu a atividade fosfolipásica e esta foi acompanhada por uma redução na migração de neutrófilos O agente quelante EDT A reduziu parcialmente a migração de neutrófilos e a atividade fosfolipásica do veneno. Entretanto, outros componentes do veneno podem estar envolvidos na migração, visto que houve redução de apenas 30% na migração de neutrófilos com a atividade fosfolipásica do veneno totalmente abolida. Os resultados sugerem que metabólitos da lipoxigenase estão envolvidos no processo quimiotático observado, e que macrófagos residentes peritoneais são células importantes no processo, uma vez que a migração de neutrófilos foi potencializada em animais pré-tratados com tioglicolato, mas reduziu-se quando a cavidade peritoneal foi lavada com salina estéril Abstract: The ability of Bothrops lanceolatus venom (BLV) to induce neutrophil migration into the peritoneal cavity of mice was investigated. Intraperitoneal injection of venom caused time-dependent neutrophil migration, which peaked with 750 ng of BLV/cavity 4 h after venom injection. The venom-induced neutrophil migration was significantly reduced by pretreatment with dexamethasone (0.5 mg/kg, s.c), an indirect inhibitor of phospholipase A2 (PLA2), and AA861 (0.1 mg/kg, s.c), a 5-lipoxygenase inhibitor. In contrast, the neutrophil migration was not modified by pretreatment with indomethacin (2 mg/kg, s.c), an inhibitor of the cyclooxygenase pathway, meloxicam (5 mg/kg, s.c), an inhibitor of the cyclooxygenase-2 pathway, or the PAF inhibitor WEB2086 (40 mg/kg, s.c). Dexamethasone and AA861 also inhibited the neutrophil migration by 60% and 70%, respectively when administered immediately after venom injection. BLV induced neutrophil migration was not due to contamination by endotoxin since polymyxin B-treated BLV retained its activity. Heating the venom (97°C, 2 min) reduced the PLA2 activity and this was accompanied by a corresponding reduction in neutrophil migration. The chelating agent EDTA partially reduced the neutrophil migration and the venom phospholipase activity. Thus, other components in BLV must contribute to the observed effect, since the neutrophil migration was reduced by 30% when the PLA2 activity was abolished. These results suggest that arachidonate-derived lipoxygenase metabolities are involved in the chemotaxis observed. Macrophages may be an important cell, since the migratory response to BLV was potentiated in mice pretreated with thioglycollate, but reduced when the peritoneal cavity was washed with sterile saline Mestrado Mestre em Farmacologia

Orientador: Glaci Ribeiro da Silva Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Este trabalho descreve a participação de macrófagos sobre o influxo de neutrófilos, induzido pelas enterotoxinas estafilocócicas A (SEA) e B (SEB) em cavidades peritoneais de camundongos. Nossos resultados demonstraram que estas toxinas induzem influxo de neutrófilos, dose e tempo-dependente, para a cavidade peritoneal de camundongos. Este fenômeno foi quantitativamente menor, quando estas SEs foram injetadas em uma cavidade artificial, desprovida de células residentes, tal como a bolsa de ar subcutânea. A migração de neutrófilos, induzi da por estas toxinas, foi potencializada em cavidades peritoneais com o número basal de macrófagos aumentado pelo prétratamento com Tg, e, reduzida em cavidades com número de macrófagos diminuído, através da lavagem prévia com salina estéril, confirmando a hipótese de que a habilidade destas toxinas em induzir migração de neutrófilos in vivo está correlacionada com o número de macrófagos. O influxo de neutrófilos induzido por estas SEs, na cavidade peritoneal, foi reduzido em animais pré-tratados com os seguintes inibidores e antagonistas farmacológicos: dexametasona; inibidor de lipoxigenase (BW A4C); antagonista de PAF (BN52021); antagonista H2 de histamina (cimetidina); depletor de neuropeptídeos de fibras C sensoriais (capsaicina), mas não foi reduzido com o uso de um inibidor da ciclooxigenase (indometacina). Estes dados sugerem que os mediadores inflamatórios envolvidos na infiltração de neutrófilos produzida por estas SEs incluem metabólitos da LO, PAF, histamina e neuropeptídeos de fibras C sensoriais. Os sobrenadantes resultantes da incubação in vitro de macrófagos peritoneais de camundongos com SEA (SM-SEA) ou com SEB (SM-SEB), induzem migração de neutrófilos in vivo. A liberação das substâncias quimiotáticas para neutrófilos nestes sobrenadantes depende de pH e temperatura próximos ao fisiológico e da presença de cálcio, magnésio e da glicose no meio de incubação, sugerindo que estas substâncias são secretadas por um processo ativo. A ciclohexemida, um inibidor de síntese proteíca, inibe a liberação destas substâncias quimiotáticas para neutrófilos. Além disto, a atividade quimiotática do SM-SEA ou do SM-SEB é reduzida após o aquecimento a 100°C. Estes resultados sugerem que as substâncias quimiotáticas para neutrófilos, descritas neste trabalho, são proteínas termolábeis. A liberação destas proteínas, foi dose e tempo-dependente e foi inibida pelo pré-tratamento dos macrófagos com dexametasona mas não com indometacina ou com BW755C. A proteína presente no SM-SEA possui peso molecular maior que 100.000, enquanto que a proteína presente no SM-SEB possui peso molecular entre 1.000-3.000. A migração de neutrófilos induzida pelo SM-SEB envolve mediadores tais como metabólitos da LO, PAF e histamina, enquanto que estes mediadores não participam da resposta migratória induzida pelo SM-SEA sugerindo que estas proteínas possuem características distintas e induzem acúmulo de neutrófilos por mecanismos distintos. Em ambos os casos, a migração de neutrófilos foi reduzida em animais prétratados com capsaicina ou com SR140333 (antagonista seletivo de receptores de taquicininas NK1), mas não em animais pré-tratados com SR48968 (antagonista seletivo de receptores de taquicininas NK2), sugerindo que estas proteínas induzem migração via liberação de substância P. Nossos resultados contribuem para o melhor esclarecimento do mecanismo de ação das SEs e sugerem que produtos de macrófagos modulam o influxo neutrófilos induzido por estas toxinas Abstract: In this study, the role role of macrophages in the neutrophil migration induced by staphylococcal enterotoxins A (SEA) and B (SEB) into the mouse peritoneal cavity was investigated. SEA and SEB induced dose- and timedependent neutrophil migration into the mouse peritoneal cavity. This migration was potentiated when the macrophage population was increased by pre-treating the mice with thioglycolate, and was reduced when the peritoneal cavities were washed with sterile saline. These results indicated that the neutrophil recruitment induced by these toxins was dependent on the number of resident macrophages. Dexamethasone inhibited the neutrophil migration induced by SEA and SEB. A similar response was observed with the P AF receptor antagonist (BN52021), the histamine H2 receptor (cimetidine), the lipoxygenase inhibitor (BW A4C) and a sensory C-fiber neuropeptide depletor (capsaicin). In contrast, indomethacin had no effect on the neutrophil chemotaxis. Thus, lipoxygenase metabolites, P AF, histamine and neuropeptides from sensory neurons play an important role in the neutrophil migration induced by SEA and SEB. When stimulated with SEA or SEB in vitro, mouse peritoneal macrophages secreted thermolabile proteins which induced neutrophil migration into the peritoneal cavities of naive mice. The release of these proteins was dose- and time-dependent and was inhibited by dexamethasone but not by indomethacin or BW755C The molecular mass of the neutrophil chemotactic protein secreted by SEB-stimulated macrophages was 1-3 kDa while that of the protein secreted by SEA was > 100 kDa. The neutrophil migration induced by supematants from SEB-stimulated macrophages involved inflammatory mediators such as lipoxygenase metabolites, P AF and histamine. In contrast, these same mediators had no role in the neutrophil migration induced by supematants from SEA-stimulated macrophages, suggesting that the neutrophil chemotactic proteins described above, induce neutrophil accumulation by different mechanisms. Capsaicin and neurokinin1 (NKl) receptor antagonist SR140333 reduced the neutrophil recruitment induced by supematants from macrophage monolayers stimulated with SEA or SEB. In contrast, the neurokinin2 (NK2) receptor antagonist SR48968 had no effect on the neutrophil migratory response of the supematants. These results suggest that the neutrophil migration induced by these chemotactic proteins may involve the release of neuropeptides such as SP from sensory neurons. lu conc1usion, macrophage products may play an important role in the neurogenic inflammation .induced by SEA and SEB by releasing specific chemotactic proteins Doutorado Fisiologia Doutor em Biologia Funcional e Molecular