Orientador: Wirla Maria da Silva Cunha Tamashiro

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Porque as alterações dependentes de idade no sistema imune inato são pouco estudadas, no presente trabalho comparamos macrófagos de camundongos BALB/c jovens (8 semanas de idade) e velhos (72 semanas de idade) quanto às atividade de iNOS e de arginase, bem como a produção de citocinas....

Resumo: Porque as alterações dependentes de idade no sistema imune inato são pouco estudadas, no presente trabalho comparamos macrófagos de camundongos BALB/c jovens (8 semanas de idade) e velhos (72 semanas de idade) quanto às atividade de iNOS e de arginase, bem como a produção de citocinas. Avaliações iniciais realizadas em macrófagos peritoneais (M?P) naïve ou elicitados de camundongos BALB/c jovens mostraram níveis detectáveis de atividade arginase mesmo na ausência de estímulos indutores. Apenas IL-4 induziu aumento da atividade arginase nessas células, enquanto LPS e induziram atividade iNOS. O LPS inibiu a atividade de arginase induzida por IL-4 em e em macrófagos derivados de medula óssea (M?MO). A IL-4 inibiu a produção de NO em M?P naïve e em M?MO, mas não teve efeito em M?P elicitados. A fagocitose de zimosan ou de linfócitos apoptóticos, mas não de Leishmania major, resultou em aumento da atividade arginase em macrófagos elicitados e apenas a fagocitose de zimosan induziu aumento da atividade arginase nos macrófagos naïve. A fagocitose de quaisquer das partículas testadas resultou em aumento de atividade arginase quando IL4 foi adicionada em dose sub-ótima às culturas de M?P; a adição de dose sub-ótima de IFN-? resultou em aumento de atividade arginase apenas em M?P de BALB/c elicitados que fagocitaram Leishmania major. Comparativamente, M?P de camundongos C57BL/6 mostraram atividade arginase muito mais reduzida que os camundongos BALB/c após a fagocitose de qualquer das partículas testadas. A fagocitose de zimosan ou de linfócitos apoptóticos, mas não de L. major, induziu a atividade arginase em M?P elicitados de C57Bl/6 e a adição de IFN-? elevou de modo significativo a atividade arginase nessas células. Da mesma forma que em BALB/c, os M?P de C57BL/6 não mostraram atividade iNOS após a fagocitose de qualquer das partículas testadas, na presença ou ausência de estímulos inflamatórios. Nossos resultados mostram ainda que o envelhecimento altera algumas das atividades de macrófagos de camundongos BALB/c. Nesse sentido, verificamos que M?P de camundongos jovens apresentaram atividade iNOS e arginase mais elevadas do que M?P de camundongos idosos. M?MO de camundongos jovens ou velhos não diferiram significativamente na atividade iNOS, mas a atividade arginase foi mais elevada nos M?MO de animais velhos. A expressão da arginase induzida por IL-4 foi mais elevada em M?P naïve de animais jovens do que de velhos, mas foi igualmente elevada em M?P elicitados e M?MO de camundongos jovens e velhos. Não se observou diferença na expressão de iNOS induzida por IFN-? em M?P ou M?MO de BALB/c jovens ou velhos. A produção de IL-1? induzida por LPS foi mais elevada em macrófagos elicitados de camundongos velhos e a de TNF-? foi mais elevada nos macrófagos elicitados de camundongos jovens. A estimulação de M?MO com LPS resultou apenas em produção de TNF-?, cujos níveis foram mais elevados nas células de camundongos velhos. Nossos resultados apontam diferenças dependentes da idade em macrófagos teciduais e diferenciados in vitro. Com relação aos macrófagos teciduais, as alterações mais notáveis dependentes da idade foram a redução da produção de TNF-? e da atividade de iNOS. Tendo em vista a importância desses dois mediadores para a eficiente eliminação de patógenos, a sua redução em macrófagos de camundongos velhos pode contribuir para a maior susceptibilidade às infecções na velhice

Abstract: Given that the age-dependent changes in the innate immune system are poorly studied in the present study we investigated the activity of iNOS and arginase, as well as cytokine production in macrophages from BALB/c young (8 weeks old ) and old (72 weeks old). Initial assessments carried out...

Abstract: Given that the age-dependent changes in the innate immune system are poorly studied in the present study we investigated the activity of iNOS and arginase, as well as cytokine production in macrophages from BALB/c young (8 weeks old ) and old (72 weeks old). Initial assessments carried out on peritoneal macrophages (PM?) or elicited from naive BALB/c mice showed that these young phagocytes have detectable levels of arginase activity, even in the absence of inducing stimuli. Only IL-4 induced increased arginase activity in these cells, while LPS and IFN-? induced iNOS activity. LPS inhibited the arginase activity induced by IL-4 in PM? and macrophages derived from bone marrow (BMM?). IL-4 inhibited NO production in naïve PM? and BMM? in MO, but had no effect on M?P elicited. Phagocytosis of zymosan or apoptotic lymphocytes, but not from Leishmania major, resulting in increased arginase activity in elicited macrophages and only the phagocytosis of zymosan induced an increase in arginase activity in naïve macrophages. Phagocytosis of any of the tested particles resulted in an increase in arginase activity when IL4 was added to sub-optimal dose to cultures of PM?, the addition of sub-optimal dose of IFN-? resulted in increased arginase activity only in PM? of BALB/c elicited that phagocytized Leishmania major. Comparatively, PM? of C57BL/6 showed arginase activity much lower than the BALB/c after the phagocytosis of any of the tested particles. Phagocytosis of zymosan or apoptotic lymphocytes, but not L. major, induced arginase activity in PM? elicited from C57BL/6 and the addition of IFN-? significantly increased arginase activity in these cells. Just as in BALB/c, PM? C57BL/6 iNOS showed no activity after phagocytosis of any particles tested either in the presence or absence of inflammatory stimuli. Our results also show that aging alters some of the activities of macrophages from BALB/c. Similarly, we found that PM? of young mice showed activities iNOS and arginase higher than PM? of old mice. BMM? of young and old mice did not differ significantly in iNOS activity, but arginase activity was higher in BMM? in older animals. The expression of arginase-induced IL-4 was higher in PM? of naïve young mice, but was also high in M?P elicited AND BMM? of young and old mice. No difference was observed in the expression of iNOS induced by IFN-? in both PM? and BMM? of BALB/c young and old. The production of IL-1 ? induced by LPS was higher in elicited macrophages from aged mice and TNF-? was higher in elicited macrophages from young mice. Stimulation of BMM? with LPS only resulted in production of TNF-?, whose levels were higher in cells of aged mice. Our results suggest age-dependent differences in tissue macrophages and differentiated in vitro. With respect to tissue macrophages, the most notable changes were the age-dependent reduction of and activity of iNOS. Given the importance of these two mediators in the efficient elimination of pathogens, the reduction in macrophages of aged mice may explain the increased susceptibility to infections in old age