Estudo do papel dos receptores purinérgicos P2X7 em processos inflamatórios cutâneos em modelos in vitro e in vivo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Silva, Gabriela Lucas da lattes
Orientador(a): Morrone, Fernanda Bueno lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Departamento: Faculdade de Biociências
País: BR
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/5470
Resumo: The irritant contact dermatitis (ICD) is a non-allergic inflammatory reaction of the skin that occurs independently of the T cells participation. ICD is caused by exposure to low molecular weight chemicals and it is initiated by damage or activation of epidermal cells which trigger the activation of the innate immune system. The purine nucleotide adenosine triphosphate (ATP) is the universal energy molecule and appears as is an important extracellular messenger. In healthy tissues, ATP is almost exclusively localized intracellularly, whereas in pathological conditions as inflammation, the tissue injury leads to the release of large amounts of ATP to the extracellular medium. In the extracellular medium, ATP can be hydrolyzed by nucleotidases to their breakdown products ADP and AMP. These nucleotidases control the availability of nucleotides for purinergic receptors. Currently, experimental observations indicate that extracellular ATP acting via purinergic receptors plays a relevant role on skin inflammation. Several models in vitro and in vivo had been used to study the mechanisms of ICD. However, this pathology is still poor understood. This study aimed to evaluate the involvement of the purinergic receptor P2X7 in ICD using in vivo and in vitro approaches. The croton oil (CrO) is a chemical irritant that has been shown to exert its effects independent of inflammatory T cells, therefore we used the mice model of irritant contact dermatitis induced by CrO to investigate the involvement of P2X7 receptor in the immunes mechanisms of ICD. We use several pharmacological approaches, in vitro and in vivo tests and mice with gene deletion to P2X7 receptor and showed evidences that the P2X7 receptor activation by ATP in macrophages and dendritic cells (DCs) is connected with neutrophil recruitment induced by CrO. Furthermore, we demonstrated that CrO decreased the hydrolysis of ATP and ADP in the serum of mice and caused necrosis of keratinocytes in culture, both effects related to activation of P2X7. Taken together, the data obtained in this study suggested that CrO exerts its toxic effects by promoting keratinocytes necrosis and decreasing the activity of ectonucleotidades leading to an increase of ATP extracellular levels. Then, extracellular ATP promotes the P2X7 receptor activation in DCs and macrophages causing the release of IL-1β, which is partially responsible for the neutrophils recruitment observed in irritant contact dermatitis induced by croton oil. Noteworthy, the treatment with the selective P2X7 receptor antagonist A438079 decreased the edema and others proinflammatory effects induced by croton oil, pointing the P2X7 receptor as an important pharmacological target for the treatment of ICD.
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The purine nucleotide adenosine triphosphate (ATP) is the universal energy molecule and appears as is an important extracellular messenger. In healthy tissues, ATP is almost exclusively localized intracellularly, whereas in pathological conditions as inflammation, the tissue injury leads to the release of large amounts of ATP to the extracellular medium. In the extracellular medium, ATP can be hydrolyzed by nucleotidases to their breakdown products ADP and AMP. These nucleotidases control the availability of nucleotides for purinergic receptors. Currently, experimental observations indicate that extracellular ATP acting via purinergic receptors plays a relevant role on skin inflammation. Several models in vitro and in vivo had been used to study the mechanisms of ICD. However, this pathology is still poor understood. This study aimed to evaluate the involvement of the purinergic receptor P2X7 in ICD using in vivo and in vitro approaches. The croton oil (CrO) is a chemical irritant that has been shown to exert its effects independent of inflammatory T cells, therefore we used the mice model of irritant contact dermatitis induced by CrO to investigate the involvement of P2X7 receptor in the immunes mechanisms of ICD. We use several pharmacological approaches, in vitro and in vivo tests and mice with gene deletion to P2X7 receptor and showed evidences that the P2X7 receptor activation by ATP in macrophages and dendritic cells (DCs) is connected with neutrophil recruitment induced by CrO. Furthermore, we demonstrated that CrO decreased the hydrolysis of ATP and ADP in the serum of mice and caused necrosis of keratinocytes in culture, both effects related to activation of P2X7. Taken together, the data obtained in this study suggested that CrO exerts its toxic effects by promoting keratinocytes necrosis and decreasing the activity of ectonucleotidades leading to an increase of ATP extracellular levels. Then, extracellular ATP promotes the P2X7 receptor activation in DCs and macrophages causing the release of IL-1β, which is partially responsible for the neutrophils recruitment observed in irritant contact dermatitis induced by croton oil. Noteworthy, the treatment with the selective P2X7 receptor antagonist A438079 decreased the edema and others proinflammatory effects induced by croton oil, pointing the P2X7 receptor as an important pharmacological target for the treatment of ICD.A dermatite de contato irritante (ICD, irritant contact dermatitis) é uma reação inflamatória local não alérgica da pele que ocorre independentemente da participação de células T. É ocasionada pela exposição a substâncias químicas de baixo peso molecular e acredita-se que seja iniciada por dano ou ativação de células epidermais que desencadeiam a ativação do sistema imune inato. O nucleotídeo ATP é uma molécula energética que desempenha importantes funções como mensageiro extracelular. Em tecidos saudáveis, o ATP está localizado quase exclusivamente no meio intracelular, entretanto quando ocorre injúria tecidual, grandes quantidades de ATP são liberadas para o meio extracelular. No meio extracelular, o ATP pode ser hidrolisado por nucleotidases gerando ADP e AMP. As nucleotidases controlam a disponibilidade do ATP para os receptores purinérgicos. Muitas observações experimentais têm indicado que o ATP atuando via receptores purinérgicos desempenha um papel preponderante em processos inflamatórios na pele. Vários modelos in vitro e in vivo têm sido utilizados para o estudo da ICD, entretanto a fisiopatologia da doença ainda é pouco conhecida. Este estudo teve como objetivo avaliar o envolvimento do receptor purinérgico P2X7 (P2X7R) na ICD utilizando abordagens in vivo e in vitro. O óleo de cróton (CrO) é um irritante químico que tem mostrado exercer seus efeitos inflamatórios independente de células T, portanto nós utilizamos o modelo de dermatite de contato irritante induzida por CrO em camundongos para investigar o envolvimento do receptor P2X7 nos mecanismos imunopatológicos da ICD. Através da utilização de diversas abordagens farmacológicas in vitro e in vivo e do uso de camundongos com deleção gênica para o receptor P2X7, nós primeiramente mostramos evidências de que a ativação do P2X7R por ATP em macrófagos e células dendríticas (DCs) está relacionada com o recrutamento de neutrófilos induzido por CrO. Além disso, foi demonstrado que o CrO decresce a hidrólise de ATP e ADP no soro de camundongos e provoca a necrose de queratinócitos em cultura, ambos os efeitos foram relacionados com a ativação do receptor P2X7. Portanto, a partir dos dados obtidos neste estudo, nós sugerimos que o óleo de croton exerce seus efeitos tóxicos promovendo a morte celular de queratinócitos, diminuindo a atividade de ectonucleotidades e aumentando os níveis extracelulares de ATP. O ATP extracelular, via ativação de P2X7R em DCs e macrófagos, provoca a liberação de IL-1β que é parcialmente responsável pelo recrutamento de neutrófilos observado na dermatite de contato irritante induzida por óleo de cróton. Digno de nota, o tratamento com o antagonista seletivo do receptor P2X7, A438079, diminuiu o edema e outros efeitos pró-inflamatórios induzidos pelo óleo de cróton, apontando o receptor P2X7 como um alvo farmacológico importante para o desenvolvimento de novas terapias para o tratamento da ICD.Made available in DSpace on 2015-04-14T14:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 449724.pdf: 6148140 bytes, checksum: 12da4cf8a6d912387d56ee8f32c58f7b (MD5) Previous issue date: 2013-03-27application/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/16386/449724.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e MolecularPUCRSBRFaculdade de BiociênciasBIOLOGIA CELULARBIOLOGIA MOLECULARDERMATOPATIASDERMATITELINFÓCITOS TINFLAMAÇÃOCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAREstudo do papel dos receptores purinérgicos P2X7 em processos inflamatórios cutâneos em modelos in vitro e in vivoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis819824693009663736060060036528317262667714info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAIL449724.pdf.jpg449724.pdf.jpgimage/jpeg2759http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/5470/3/449724.pdf.jpgd6be8a1d5a366e7d5841cfe7500cc951MD53TEXT449724.pdf.txt449724.pdf.txttext/plain156390http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/5470/2/449724.pdf.txt5d8a3054f2da6f2f0bc8e36fcab0877bMD52ORIGINAL449724.pdfapplication/pdf6148140http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/5470/1/449724.pdf12da4cf8a6d912387d56ee8f32c58f7bMD51tede/54702015-05-14 11:40:30.358oai:tede2.pucrs.br:tede/5470Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2015-05-14T14:40:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
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