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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.60.2007.tde-24092010-143641
Document
Author
Full name
Carla de Agostino Biella
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2007
Supervisor
Committee
Crott, Luciana Simon Pereira (President)
Baruffi, Marcelo Dias
Carlos, Iracilda Zeppone
Franco, Marcelo de
Valim, Yara Maria Lucisano
Title in Portuguese
Avaliação da atividade imunomoduladora de 'Alternanthera tenella' Colla e investigação de ações do extrato aquoso em modelo de artrite experimental
Keywords in Portuguese
Alternanthera tenella
artrite induzida por pristane
atividade antiinflamatória
extratos vegetais
imunoglobulinas
imunomodulação
linfócito B
Abstract in Portuguese
Plantas do gênero Alternanthera (Amaranthaceae) vêm sendo estudadas por suas propriedades antiparasitária, antibacteriana e antiviral. No Brasil a planta Alternanthera tenella Colla, objeto de nossa investigação, é utilizada na medicina popular por possuir atividade antiinflamatória. Considerando a importância do sistema imunológico em infecções e em doenças auto-imunes sistêmicas que apresentam intensa reação inflamatória, o objetivo do atual estudo foi investigar a ação imunomoduladora de extratos de A. tenella no sistema imune de camundongos BALB/c e sua atividade em modelo de artrite experimental induzida pelo óleo mineral pristane (2,6,10,14-tetrametilpentadecano) em camundongos AIRmax, obtidos por seleção genética para reação inflamatória aguda máxima. Extratos brutos orgânicos (etanólico e hexânico), aquosos, frações e flavonóides foram inoculados via intraperitoneal em camundongos BALB/c imunizados ou não com eritrócitos de carneiro (EC). Efeitos imunomoduladores e imunotóxicos foram avaliados através da determinação do peso corporal e dos órgãos linfóides, celularidade do baço e de ensaios funcionais como enumeração de células formadoras de placas (PFC, plaque forming cells), produção de anticorpos anti-EC e edema de pata induzido por carragenina. Posteriormente foram avaliados os efeitos dos extratos aquosos nas subpopulações de linfócitos esplênicos (CD3, CD4, CD8 e CD19), na expressão de marcadores de ativação de linfócitos (CD25, CD40, CD45RB e CD69) e na indução de apoptose nessas células. Os extratos avaliados não induziram alterações no peso dos animais e dos órgãos (baço, timo e fígado) após 4 e 14 dias. Animais imunizados com EC e tratados com o flavonóide 2-O--L-ramnopiranosilvitexina (15 mg/kg), isolado de extrato bruto etanólico (E) ou com o extrato aquoso extraído a frio (AF - 100 mg/kg) apresentaram aumento significativo (p<0,05) no número de PFC anti-EC em comparação aos controles. Os extratos E e AF induziram aumento no título de anticorpos circulantes anti-EC das classes IgG e IgM. Estes resultados sugerem atividade imunoestimulante. Ambos os extratos aquosos, AF e extraído a quente (AQ), apresentaram atividade antiinflamatória no edema de pata induzido por carragenina, principalmente AF que demonstrou efeito dose-dependente (50% e 61% de inibição do edema nas doses de 200 mg/kg e 400 mg/kg, respectivamente). Estes extratos em camundongos BALB/c normais não induziram apoptose, alterações nas subpopulações de linfócitos e não modificaram a expressão de marcadores de ativação em linfócitos T e B. Com base nestes resultados, o extrato AF foi selecionado para utilização nos experimentos em camundongos AIRmax, para investigação de suas possíveis atividades moduladora e/ou terapêutica na artrite induzida por pristane. Os animais que foram tratados com seis doses de 200 mg/kg do extrato AF antes das injeções do pristane (G1, n=15) apresentaram menor incidência de artrite em comparação ao grupo controle positivo, composto por animais que receberam apenas pristane (G4, n=15) (54,5% e 70%, respectivamente). A porcentagem de animais que apresentaram deformidade nas articulações, também foi menor no grupo G1 (18,2%) em comparação ao G4 (30%). Os animais que receberam apenas o extrato (G3, n=14) não apresentaram artrite. Adicionalmente, AF conferiu atividade protetora ao desenvolvimento de ascite, processo inflamatório que também pode ser induzido pelo óleo mineral. As taxas de incidência de ascite nos animais tratados previamente (G1) bem como nos animais tratados após (G2, n=16) as injeções de pristane foram menores do que a do grupo controle positivo (G1=18,2%, G2=6,7% e G4= 50%). Ressalta-se que os índices de sobrevivência nos grupos de animais que receberam o extrato foram superiores ao grupo controle positivo (G1= 86,7%; G2= 93,7%; G4= 60,0%). A taxa de sobrevivência do grupo G3 foi de 100% ao final do experimento. Esses efeitos moduladores do extrato no processo da artrite parecem não ser dependentes da modulação de marcadores de ativação de linfócitos T, nem de alterações nas subpopulações dessas células (CD4+, CD8+, T regulatórias). Tampouco dependeram da indução de apoptose nos linfócitos esplênicos, conforme avaliado pelas técnicas da anexina V e análise da fragmentação de DNA. Entretanto, aumentos na porcentagem de células B/CD69+ sugerem possível participação destas células no processo de modulação da doença. Analisados conjuntamente, os resultados apresentados sugerem que alguns dos produtos vegetais avaliados podem modular a função de linfócitos B, além de apresentarem importante atividade antiinflamatória em edema de pata induzido por carragenina. Adicionalmente, o extrato AF apresentou ação moduladora na artrite induzida por pristane. Esses resultados fornecem subsídios para o entendimento das atividades biológicas da Alternanthera tenella e para a validação científica do seu uso popular
Title in English
Evaluation of the immunomodulatory activity of Alternanthera tenella Colla. Effects of the aqueous extract investigated in an experimental arthritis model
Keywords in English
Alternanthera tenella
anti-inflammatory activity
antibodies
B lymphocyte
immunomodulation
pristane induced arthritis
Abstract in English
Antiparasitic, antibacterial and antiviral activities in plants of the Alternanthera genus (Amaranthaceae) have been studied. In Brasil, Alternanthera tenella Colla are used in popular medicine as an anti-inflammatory agent. Considering the importance of the immune system in infectious and systemic autoimmune diseases showing intense inflammatory reaction, the objective of this study was to investigate the immunomodulatory activity of A. tenella extracts in BALB/c mice. The plant extracts were also tested in a mineral pristane oil (2,6,10,14-tetramethylpentadecane) induced arthritis model in AIRmax mice, genetically selected for maximal acute inflammatory reactions. Organic solvent crude extracts (ethanol and hexane), aqueous fractions and isolated flavonoids were intraperitoneally inoculated in BALB/c mice immunized or not with sheep red blood cells (SRBC). Immunomodulatory and immunotoxic effects were evaluated by determining body and lymphoid organ weights, splenic cellularity and through functional assays like plaque-forming cells (PFC), antibody anti-SRBC production and carrageenan-induced paw edema. The effects of aqueous extracts on splenic lymphocyte subtypes (CD3, CD4, CD8 and CD19) and apoptosis detection in these cells were further evaluated. The extracts tested did not induce changes in body and organ (spleen, thymus and liver) weights 4 and 14 days after administration. PFC numbers were significantly increased (p<0,05) in SRBC immunized animals treated with 15mg/kg 2-O--L-ramnopiranosilvitexina, a flavonoid isolated from the etanolic (E) crude extract or with the cold aqueous extract (CAE 100 mg/kg) when compared to the controls. The E and CAE extracts induced increased anti-SRBC IgG and IgM circulating antibody titers, suggesting immunostimulatory activity. Aqueous extracts, CAE and hot aqueous extract (HAE), had significant anti-inflammatory activity in the carrageenan paw edema, especially CAE, which showed a dose-related effect (50% and 61% edema inhibition in dosages of 200 mg/kg and 400 mg/kg, respectively). In normal BALB/c mice the extracts did not induce apoptosis or changes in lymphocyte subtypes and T and B activation markers. Based on these results, CAE was selected for tests of modulatory and /or therapeutic activity in a model of pristane induced arthritis in AIRmax mice. Animals (G1, n=15) treated with six doses of CAE (200 mg/kg) before pristane injections showed smaller arthritis incidence when compared to the control positive group receiving pristane only (G4, n=15) (54,4% and 70%, respectively). Percentage of animals showing joint deformities was smaller in G1 (18,2%) in comparison to G4 (30%). The animals receiving extract only (G3, n=14) did not show signs of arthritis. In addition, CAE showed protective activity against ascites development, an inflammatory process that may be induced by the mineral oil. The arthritis incidence index, both in CAE previously treated animals (G1) and in animals treated after pristane injections (G2, n=16), was smaller than in the positive control group (G1=18,2% and G2=6,7% x G4= 50%). It is noteworthy that extract- treated animals, in both groups, also had a higher survival index when compared to the positive control group (G1= 81,9% and G2= 90,8% x G4= 40,2%). The survival index in the G3 group was 100% up to the end of the experiments. The extract modulatory effects in arthritis do not seem to be dependent on the modulation of T lymphocyte activation markers, or on changes in T cells subtypes (CD4+, CD8+, regulatory T cells). Also, they did not depend on apoptosis induction in splenic lymphocytes as evaluated by annexin V and analysis of DNA degradation techniques. However, the percentage increase of B/CD69+ cells suggest their participation in the modulatory process. Together, the results suggest that some of the evaluated plant-derived products may modulate B lymphocyte functions, besides showing important anti-inflammatory activity in carrageenan paw edema. In addition, CAE showed modulatory action in pristane induced arthritis. These results contribute to the understanding of Alternanthera tenella biological activities and provide scientific validation to its popular use.
 
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Publishing Date
2010-10-15
 
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