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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/25637
EFEITO DO GLUCAGON SOBRE A RESPOSTA INFLAMATÓRIA E REMODELAMENTO DAS VIAS AÉREAS EM MODELOS MURINOS DE INFLAMAÇÃO PULMONAR
Insuela, Daniella Bianchi Reis | Data do documento:
2017
Autor(es)
Orientador
Membros da banca
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumo
Introdução: Glucagon é um hormônio hiperglicêmico cuja expressão do receptor (GcgR) foi detectada em pulmões, porém pouco se sabe sobre os efeitos desse hormônio nesse órgão. Neste trabalho, investigamos o efeito do glucagon sobre a contração do músculo liso e inflamação das vias aéreas em modelos murino de LPA/SDRA e asma. Metodologia: O efeito do glucagon (0,1 ou 1 \03BCM) sobre a contração de traqueias induzida pelo carbacol foi medido num sistema de órgão isolado. Algumas traqueias receberam antagonista do receptor do glucagon (des-His1-[Glu9]-glucagon-amida; 1 \03BCM) ou inibidores de adenilato ciclase (AC) (SQ 22,536; 5 \03BCM), NOS (L-NAME; 100 \03BCM), COX-1 (SC-560; 1\03BCM) ou COX-2 (NS-398; 0,03\03BCM), ou tiveram seu epitélio removido antes da exposição ao glucagon in vitro. O efeito do glucagon (0,1 \2013 10 \03BCg/Kg, i.n.) sobre a broncoconstrição provocada pela metacolina em camundongos foi testado utilizando pletismografia invasiva. Em alguns experimentos, foram administrados L-NAME (20 mg/Kg) ou SC-560 (5 mg/Kg) i.p. antes do glucagon. A expressão de CREB, fCREB, NOS-3, fNOS-3, COX-1 e TCR\03B1\03B2 foi avaliada por Western blot e a do GcgR foi analisada por citometria de fluxo. PGE2 foi quantificada por EIA. A ação do glucagon (1-10 \03BCg/Kg, i.n.) sobre a hiper-reatividade e inflamação das vias aéreas induzidas pelo LPS ou ovoalbumina, ambos 25 \03BCg/25 \03BCL i.n., foi testada por pletismografia invasiva, lavado broncoalveolar (BAL) e quantificação de citocinas por ELISA. No modelo da ovoalbumina análises histológicas avaliaram o infiltrado leucocitário e a deposição de matriz extracelular nos pulmões e a citometria de fluxo quantificou linfócitos TCD4+ e TCD8+ no BAL e linfonodos mediastinais O efeito do glucagon (0,03 \2013 3 \03BCM) sobre a quimiotaxia de polimorfonucleares humanos induzida por IL-8 in vitro foi investigado num espectrofotômetro. A ação do glucagon (0,03 - 30 \03BCM) sobre a proliferação e ativação de linfócitos T in vitro foi avaliada por citometria de fluxo. Resultados: Glucagon impediu a contração traqueal induzida pelo carbacol in vitro. Esse efeito do glucagon foi abolido pela remoção epitelial e pelo bloqueio do GcgR, AC, NOS ou COX- 1. Glucagon impediu a broncoconstrição provocada pela metacolina, num mecanismo sensível ao LNAME e SC-560. Glucagon aumentou a fosforilação de CREB e NOS-3 e os níveis de PGE2 nos pulmões, sem alterar a expressão de COX-1. Glucagon impediu a hiper-reatividade e a inflamação das vias aéreas induzidas pelo LPS ou ovoalbumina. Glucagon preveniu o aumento na expressão do TCR\03B1\03B2, no número de eosinófilos, na deposição de matriz extracelular nos pulmões e no número de TCD4+ e TCD8+ promovida pela ovoalbumina. As células polimorfonucleares expressaram o GcgR e o glucagon impediu a quimiotaxia dessas células in vitro. Glucagon reduziu a ativação e proliferação de células T estimuladas com anti-CD3 ou ovoalbumina in vitro. Conclusão: Esses resultados mostram uma atividade anti-espasmódica do glucagon nas vias aéreas que é mediada pelo aumento na ativação de NOS-3 e COX-1 com consequente liberação de NO e PGE2 pelo epitélio. Além disso, mostram um efeito antiinflamatório do glucagon em modelos de LPA/SDRA e asma, que possivelmente está relacionado com a modulação de neutrófilos e linfócitos T, respectivamente
Resumo em Inglês
Introduction: Glucagon is a hyperglycemic hormone whose receptor expression (GcgR) has been detected in the lungs, but little is known about the effects of this hormone on this organ. In this work, we investigated the effect of glucagon on smooth muscle contraction and airway inflammation in murine models of ALI/ARDS and asthma. Methods: The effect of glucagon (0.1 or 1 \03BCM) on the contraction of trachea induced by carbachol was measured in an isolated organ system. Some tracheas received glucagon receptor antagonist (des-His1- [Glu9] -glucagon-amide, 1 \03BCM) or adenylate cyclase (AC) (SQ 22,536; 5 \03BCM), NOS (L-NAME, 100 \03BCM), COX-1 (SC-560; 1\03BCM) or COX-2 (NS-398; 0.03\03BCM) inhibitors or had their epithelium removed before exposure to glucagon in vitro. The effect of glucagon (0.1 - 10 \03BCg/kg, i.n.) on bronchoconstriction provoked by methacholine in mice was tested using invasive plethysmography. In some experiments was administered L-NAME (20 mg / Kg) or SC-560 (5 mg/kg) i.p. before glucagon. The expression of CREB, pCREB, NOS-3, pNOS-3, COX-1 and TCR\03B1\03B2 was evaluated by Western blot and the GcgR was analyzed by flow cytometry. PGE2 was quantified by EIA. The action of glucagon (1-10 \03BCg / Kg, in) on airway hyperreactivity and inflammation induced by LPS or ovalbumin, both 25 \03BCg/25 \03BCL i.n., was tested by invasive plethysmography, bronchoalveolar lavage (BAL) and ELISA. In the ovalbumin model, histological analyzes evaluated leukocyte infiltrate and extracellular matrix deposition in the lungs and flow cytometry quantified TCD4+ and TCD8+ lymphocytes in BAL and mediastinal lymph nodes The effect of glucagon (0.03 - 3 \03BCM) on human polymorphonuclear chemotaxis induced by IL-8 in vitro was investigated in a spectrophotometer. The action of glucagon (0.03 - 30 \03BCM) on the proliferation and activation of T lymphocytes in vitro was evaluated by flow cytometry. Results: Glucagon prevented tracheal contraction induced by carbachol in vitro. This effect of glucagon was abolished by epithelial removal and GcgR, AC, NOS, or COX-1 blockade. Glucagon prevented the bronchoconstriction provoked by methacholine in a mechanism sensitive to L-NAME and SC-560. Glucagon increased the phosphorylation of CREB and NOS-3 and PGE2 levels in the lungs without altering COX-1 expression. Glucagon prevented hyperreactivity and inflammation of airways induced by LPS or ovalbumin. Glucagon prevented the increase in TCR\03B1\03B2 expression, number of eosinophils, deposition of extracellular matrix in the lungs and number of TCD4+ and TCD8+ promoted by ovalbumin. Polymorphonuclear cells expressed GcgR and glucagon prevented the chemotaxis of these cells in vitro. Glucagon reduced the activation and proliferation of T cells stimulated with anti-CD3 or ovalbumin in vitro. Conclusion: These results show an anti-spasmodic activity of glucagon in the airways which is mediated by the increase in activation of NOS-3 and COX-1 with consequent release of NO and PGE2 by the epithelium. In addition, they show an anti-inflammatory effect of glucagon in ALI/ARDS and asthma models, which is possibly related to the modulation of neutrophils and T lymphocytes, respectively
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