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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.17.2018.tde-29032018-111645
Document
Author
Full name
Annie Rocio Piñeros Alvarez
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2017
Supervisor
Committee
Alves Filho, José Carlos Farias (President)
Pizzol, Felipe Dal
Silva, João Santana da
Pazin Filho, Antonio
Spiller, Fernando
Title in Portuguese
SOCS1: um regulador negativo da reprogramação metabólica e da inflamação sistêmica durante a sepse experimental
Keywords in Portuguese
Macrófagos
Metabolismo da glicose
Resposta inflamatória exacerbada
Sepse
Socs1
STAT3
Abstract in Portuguese
Sepsis é uma disfunção de órgãos causada por uma resposta desregulada do hospedeiro em decorrência de uma infecção e que eventualmente leva a morte. A identificação de moléculas que minimizem este processo pode fornecer alvos terapêuticos para prevenir a falência de órgãos durante a sepse. O supressor de sinalização de citocinas 1 (SOCS1) é conhecido por regular negativamente a sinalização de receptores de citocinas e de receptores do tipo Toll (TLRs). No entanto, os alvos celulares e mecanismos moleculares envolvidos nas ações de SOCS1 durante a sepse são desconhecidos. Para determinar o papel de SOCS1 durante a sepse polimicrobiana, camundongos C57BL/6 foram tratados com um peptídeo inibidor do domínio KIR (kinase inhibitor region) do SOCS1 (iKIR) e submetidos à CLP (ligação e perfusão do ceco). O tratamento com iKIR aumentou a mortalidade, a carga bacteriana e a produção de citocinas inflamatórias induzida pela CLP. Além disso, observou-se que animais deficientes de SOCS1 nas células mielóides (SOCS1?myel) também tiveram aumento na carga bacteriana e na produção de citocinas proinflamatórias, quando comparados com camundongos SOCS1fl. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e no pulmão desses animais. Assim, foi observado aumento da produção de ácido láctico e da expressão de enzimas glicolíticas como hexoquinase-1 (Hk1), lactato desidrogenase A (Ldha) e o transportador de glicose 1 (Glut-1) em camundongos sépticos tratados com iKIR ou SOCS1?myel. A expressão desses genes da via glicolítica foi dependente da via de ativação STAT3/HIF-1?. O tratamento com 2-deoxiglicose (inibidor da via glicolítica) diminuiu a susceptibilidade à sepse em camundongos tratados com iKIR. Estes resultados indicam um papel até agora desconhecido de SOCS1, como um regulador de reprogramação metabólica que reduz a resposta inflamatória exacerbada e o dano de órgãos durante a sepse.
Title in English
OCS1: negative regulator of metabolic reprogramming and systemic inflammation during experimental sepsis
Keywords in English
Exacerbated inflammatory response
Glycolysis metabolism
Macrophages
Sepsis
Socs1
STAT3
Abstract in English
Sepsis is a life-threatening organ dysfunction caused by a dysregulated host response to infection. Identification of pleiotropic molecular brakes might provide therapeutic targets to prevent organ failure during sepsis. Suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1) is known to negatively regulate signaling by cytokine and Tolllike receptors (TLRs). However, the cellular targets and molecular mechanisms involved in SOCS1 actions during sepsis are unknown. To address this in a cecal ligation puncture (CLP) model of sepsis, we treated C57BL/6 mice with an antagonist peptide (iKIR) that blocks the kinase inhibitory region (KIR) domain of SOCS1 and prevents its actions. iKIR treatment increased mortality, bacterial burden and inflammatory cytokine production induced after CLP. We also found that myeloid cell-specific SOCS1 deletion (SOCS1?myel) rendered mice more susceptible to sepsis, shown by higher bacterial loads and inflammatory cytokines than SOCS1fl littermate control mice. O aumento na susceptibilidade a sepse foi acompanhado pelo aumento da via glicolítica nas células peritoneias e pulmão desses animais. These effects were accompanied by increase of glycolysis function in peritoneal cells and lung of SOCS1?myel. Thus, it was observed increased expression of the glycolytic enzymes, hexoquinase-1 (Hk1), lactate dehydrogenase A (Ldha), and glucose transporter 1 (Glut-1) in iKIR-treated or SOCS1?myel septic mice. These events were dependent on the activation of STAT3/HIF-1? pathway. Blocking glycolysis with 2-deoxyglucose ameliorated the increased susceptibility to sepsis in iKIR-treated CLP mice. Together, we unveiled a heretofore unknown role of SOCS1 as a regulator of metabolic reprograming that reduces overwhelming inflammatory response and organ damage during sepsis.
 
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Publishing Date
2018-07-11
 
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