Mediadores químicos e resposta celular na colite induzida pelo DSS: papel dos mediadores lipídicos derivados do omega-3 na resolução da colite experimental

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em FarmacologiaAs doenças inflamatórias intestinais (IBD) representam um grupo de disfunções do trato gastrointestinal, que acometem milhões de pessoas em todo o mundo e, até o momento, possuem poucos tratamentos eficazes. Neste sentido, os modelos de colite experimental têm contribuído de forma crucial para o estudo dos eventos patofisiológicos que ocorrem nas IBD e, também, na busca por alternativas terapêuticas que venham a prevenir e/ou tratar essas doenças. Recentemente, a necessidade da suplementação humana com os ácidos graxos poliinsaturados, do tipo ômega-3, tem ganhado grande atenção, devido ao fato desse lipídio ser precursor de vários mediadores químicos envolvidos em diversas funções celulares e na promoção da resolução da inflamação. Dessa forma, o presente estudo buscou mapear a cinética de produção de alguns mediadores inflamatórios e células envolvidas no modelo de colite aguda e crônica induzida pelo sulfato sódico de dextrana (DSS), bem como, avaliar o papel antiinflamatório dos mediadores lipídicos derivados do ômega-3, AT-RvD1, RvD2 e 17R-HDHA, em diferentes modelos de inflamação intestinal. Nossos resultados demonstraram que a população de neutrófilos foi predominante nos estágios iniciais da colite induzida pelo DSS, sendo que esse aumento do infiltrado celular foi acompanhado da produção e da expressão de mediadores pró-inflamatórios, tais como o TNF-a, IL-12 e CXCL1/KC. Ademais, observamos que durante as fases de recuperação da inflamação ocorreu aumento na expressão de citocinas antiinflamatórias, como a IL-10 e o TGF-ß. Por outro lado, a fase crônica foi caracterizada pela massiva liberação de mediadores pró-inflamatórios; porém, com a co-produção de citocinas antiinflamatórias, além da significativa participação de macrófagos e linfócitos T, caracterizando assim intensa atividade inflamatória na mucosa intestinal e cronificação da colite experimental. Além disso, verificamos que o tratamento preventivo sistêmico com a AT-RvD1, RvD2 ou com o 17R-HDHA reduziu de forma marcante a severidade da doença, o dano tecidual colônico e a infiltração de neutrófilos nos modelos de colite induzida pelo DSS ou pelo ácido trinitrobenzenosulfônico (TNBS) em camundongos. Adicionalmente, constatamos que o efeito benéfico desses mediadores lipídicos foi devido à redução na produção e na expressão de citocinas e quimiocinas pró-inflamatórias, moléculas de adesão, e pela atividade reduzida do fator nuclear .B (NF.B). Por fim, demonstramos, através de experimentos in vitro que o efeito da AT-RvD1, mas não da RvD2 ou do 17R-HDHA, sobre a redução na secreção de mediadores pró-inflamatórios, foi dependente da ativação do receptor ALX/FPR2. Estes resultados corroboraram aqueles da colite induzida pelo DSS, que demonstraram que o bloqueio farmacológico do receptor ALX/FPR2 reverteu significativamente o efeito benéfico da AT-RvD1 sobre a severidade da colite experimental. Em conclusão, nossos resultados ampliaram os conhecimentos acerca do modelo de colite induzida pelo DSS, além de sugerir importantes implicações terapêuticas. Além disso, demonstramos que a AT-RvD1, RvD2 ou o 17R-HDHA podem ser promissores candidatos na prevenção ou tratamento das IBD.Inflammatory bowel disease (IBD) represents a group of gastrointestinal disorders, affecting millions of people around the world, and, until now, have few effective treatments. Therefore, experimental models of colitis have contributed crucially to the study of pathophysiological events that occur in IBD, and also in the investigations for effective therapies that may prevent and/or treat these diseases. Recently, the human supplementation with polyunsaturated fatty acids, such as omega-3, has emerged and received much attention, because this lipid is a precursor of some chemical mediators involved in various cellular functions and in promoting the resolution of inflammation. Thus, this study aimed to investigate the kinetics of the production of some inflammatory mediators and cells involved in the model of acute and chronic colitis induced by dextran sulfate sodium (DSS), and to assess the role of anti-inflammatory lipid mediators derived from omega-3, AT-RvD1, RvD2 and 17R-HDHA, in different models of intestinal inflammation. Our results showed that neutrophil infiltration was predominant in the early stages of DSS-induced colitis, and this increase was accompanied by the production and expression of pro-inflammatory mediators, such as TNF-á, IL-12 and CXCL1/KC. Furthermore, we observed that during the recovery phase, the expression of inflammatory cytokines such as IL-10 and TGF-â was increased in the colonic tissue. On the other hand, the chronic phase was characterized by the massive release of pro-inflammatory mediators; however, with the co-production of anti-inflammatory cytokines and significant participation of macrophages and T lymphocytes, featuring intense inflammatory activity in the intestinal mucosa and chronicity of experimental colitis. In addition, we found that preventive systemic treatment with AT-RvD1, RvD2 or 17R-HDHA markedly prevented the disease activity, the colonic tissue damage and neutrophil infiltration in DSS or 2,4,6- trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS) in mice. Additionally, we showed that the beneficial effect of these lipid mediators was due to reduced production and expression of pro-inflammatory cytokines/chemokines, adhesion molecules, and the reduced activity of nuclear factor êB (NFêB). Finally, we demonstrated that the AT-RvD1, but not RvD2 or 17R-HDHA, reduced the secretion of pro-inflammatory mediators, in LPS-induced macrophages, in an ALX/FPR2 dependent manner. Moreover, the pharmacological blockade of ALX/FPR2 receptor significantly reversed the beneficial effects of AT-RvD1 in DSS-induced colitis. In conclusion, our results largely extended the knowledge about the model of DSS-induced colitis, and suggest important therapeutic implications. Finally, we demonstrated that AT-RvD1, RvD2 or 17R-HDHA can be promising candidates for the prevention and/or treatment of IBD