Efeitos in vitro do chumbo inorgânico [Pb(ll)] na resposta imunitária de macrófagos peritoneais de camundongo

Orientador : Ciro A. de Oliveira RibeiroDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Defesa: Curitiba, 2006Inclui bibliografiaÁrea de concentração: Biologia celular e molecularOs metais pesados são compostos tóxicos provenientes em sua maioria dos processos industriais. Quando são lançados no ambiente, vários destes metais podem ser incorporados facilmente pela cadeia trófica sendo bioacumulados em tecidos de diferentes organismos. O chumbo é um dos metais pesados tóxicos mais comuns no ambiente, sem função biológica conhecida e potencialmente capaz de induzir efeitos tóxicos em diferentes níveis de organização biológica no homem e outros animais. Já é conhecido que o chumbo pode causar alterações na resposta imunitária diminuindo a resistência do hospedeiro contra agentes patogênicos. Desta maneira, o presente trabalho avaliou os efeitos do chumbo inorgânico [Pb(NO3)2 ou Pb++ ] na resposta imunitária de macrófagos de camundongo, uma vez que estas células desempenham um importante papel na imunidade celular, quer seja na defesa do organismo contra agentes estranhos, como na regulação da função de outras células do sistema imune. Para avaliar os efeitos deste metal, macrófagos peritoneais de camundongo foram expostos ao chumbo inorgânico em três concentrações: 0.2, 2 e 20?M, durante os períodos de 24 e 72 horas, acompanhadas de um grupo controle. Ao final destes períodos, foi avaliado o índice de fagocitose, volume lisossomal, produção de óxido nítrico, capacidade de adesão celular e a atividade da catalase, uma das principais enzimas que fazem parte do sistema anti-oxidante das células. Todos estes parâmetros mostraram-se afetados em função do tempo de exposição e da concentração exposta. O índice fagocítico diminuiu nos grupos expostos ao chumbo na concentração de 2 e 20?M durante o período de 24h, mas após 72h de exposição, o índice fagocítico diminuiu em todas as concentrações testadas. O volume lisossomal e a produção de óxido nítrico também diminuíram numa relação dose-resposta. O chumbo diminuiu ainda a capacidade de adesão dos macrófagos expostos. Os resultados da atividade da enzima catalase também demonstraram que esta enzima sofreu alterações em conseqüência da exposição das células ao chumbo. Esta enzima aumentou sua atividade principalmente nos grupos de células que ficaram expostas ao chumbo durante 72 horas, mesmo na concentração mais baixa do metal, demonstrando que as células estavam sob estresse oxidativo resultante da exposição ao chumbo. Estudos têm demonstrado que o chumbo possui a capacidade de competir com o cálcio, comprometendo funções como a organização do citoesqueleto, a adesão célula-substrato cálcio-dependente e a sinalização celular. Portanto, algumas das modulações causadas pelo chumbo nos macrófagos podem ser devidas a estes problemas. O óxido nítrico é o principal mediador citotóxico de células imunes efetoras ativadas e constitui uma das mais importantes moléculas reguladoras do sistema imune. Desta forma, a diminuição da produção deste radical causada pelo chumbo, compromete gravemente a função dos macrófagos durante a digestão do material fagocitado. Os dados apresentados neste trabalho mostraram o efeito deste metal na imunidade celular, considerando que estes parâmetros são essenciais durante a defesa do organismo contra agentes infecciosos.Heavy metals are toxic chemicals released into the environment mainly due to industrial activities and many of them are bioaccumulated by biota. The lead, one of the most important toxic heavy metals, does not present any biological function. It is potentially able to cause toxic effects in different levels of biological organization, for example, in the immune system of different species. Thus, this study evaluated the citotoxic effects of inorganic lead (Pb++) in the immune response of mice peritoneal macrophages, since these cells have important functions on cellular immunity. They protect the body against pathogenic microorganisms and control the function of other immune system cells. To evaluate the effects of inorganic lead, peritoneal macrophages were cultured and exposed to three concentrations of inorganic lead: 0.2, 2 e 20ìM, during 24 and 72 h, followed by a control group. After each exposure time, the phagocytic index, lysosomal volume, production of nitric oxide, cell attachment and catalase activity were evaluated. The phagocytic index decreased in the groups exposed to 2 and 20ìM of lead after 24 h and in all tested concentrations after 72 h. For lysosomal volume, there were a reduction in this parameter after 24 h for 20ìM and after 72 h for 2 and 20ìM of lead. The production of nitric oxide decreased for both 2 and 20ìM of lead, after 24 and 72 h. Also, it was observed that the lead can decrease the attachment of macrophages after 24 h (20ìM) and 72 h (2 and 20ìM of lead). The catalase activity increased after 24 h (20ìM) and 72 h (all concentrations of lead) due to oxidative stress caused by lead exposure. Studies have shown that lead is able to compete with intracellular calcium, compromising important functions such as cytoskeleton organization, calcium-dependent cells attachment and cellular signalizing. Thus, some of the modulatory effects caused by lead on macrophages may be due to these molecular interactions. The nitric oxide is the main citotoxic mediator of activated immune cells and is one of the most important regulatory molecule of the immune system. Therefore, the decrease of this radicalar species caused by lead compromises the macrophage function during digestion of foreigner particles. These results have shown that lead affects some important cellular parameters in macrophages, which may impair the defense of body against infectious agents