Anti-inflammatory effect and systemic immunomodulator an extract Coccidioides posadasii in experimental arthritis

Bioactive Natural Peptides are substances found in diverse species and may alter the immune response against pathogens, being either protective or harmful to the host. There is a growing interest in using natural products for the modulation of inflammatory processes, some of them derived from non-pathogenic fungi. However, pathogenic fungi also have immunomodulatory components. Previous studies showed that extracts of nematodes modulate the immune response in experimental model. Following the same line of research, it was investigated the effect of a protein-rich extract from Coccidioides posadasii in model of zymosan-induced arthritis (ZYA). Rats and mice received 1 mg and 0.1 mg zymosan intra-articularly (i.a.), respectively. Test groups received C. posadasii extract either per os or intraperitoneally (i.p.) 30 min prior to zymosan i.a. Controls received saline. Hypernociception was measured using the articular incapacitation test and the von Frey electronic test. Cell influx, nitrite, and cytokines levels were assessed in joint exudates. The synovia was used for histopathology. Cartilage damage was assessed through determining glycosaminoglycan (GAG) content. Pretreatment with the C. posadasii extract, either i.p. or per os, significantly and dose-dependently inhibited both acute and chronic cell influx as well as hypernociception, with a mild reduction of GAG loss and significant amelioration of the chronic synovitis. Reduction and alkylation of the extract abrogated protector effects seen previously. Administration of the C. posadasii extract did not alter i.a. levels of NO, IL-1β, and TNF-α in rats subjected to ZYA, whereas intra-articularly levels of IL-10 were significantly reduced. Data reveal that a C. posadasii extract reduces iNOS expression that is associated to inhibition of synovial apoptosis and decrease of IL-10 levels released into zymosan-inflamed joints.These data show a systemic anti-inflammatory and immunomodulatory role for the C. posadasii extract in ZYA. A preliminary approach, using electrophoresis, to characterize active components excluded the presence of carbohydrates while pointing to a protein or polypeptide present in extract as responsible for the biological activity. The protective effect of the C. posadasii extract is species-independent. Further characterization of the active components in this extract may unravel mechanistic effects relevant to understand the host response against fungal components. In addition, the anti-inflammatory effect of the extract illustrates the relevance of pursuing studies, since the oral activity may also be of relevance to the treatment of inflammatory diseases.Peptídeos bioativos naturais são substâncias encontradas em diversas espécies que podem alterar a resposta imune contra patógenos, seja de forma prejudicial ou proteção para o hospedeiro. Há um crescente interesse na utilização de produtos naturais para a modulação de processos inflamatórios, alguns deles derivados de fungos não patogênicos. Fungos patogênicos, no entanto, também apresentam componentes imunomoduladores. Estudos prévios mostraram que extratos obtidos de nematódeos modularam a resposta imune em modelo experimental. Seguindo a mesma linha de pesquisa, foi investigado o efeito de um extrato obtido do fungo Coccidioides posadasii em modelo de artrite induzida por zymosan (AZy). Ratos e camundongos receberam 1 mg e 0,1 mg de zymosan intra-articular (i.a.), respectivamente. Grupos receberam o extrato de C. posadasii por via oral (v.o.) ou intraperitoneal (i.p.) 30 min antes do zymosan i.a. Grupos-controle receberam apenas solução salina. A hipernocicepção foi medida utilizando o teste de incapacitação articular e o von Frey eletrônico. O influxo celular agudo e crônico, bem como os níveis de nitrito e citocinas, foram avaliados no exudato sinovial. A sinóvia foi utilizada para exame histopatológico. O dano na cartilagem foi avaliado mediante determinação de conteúdo de glicosaminoglicanos (GAG). O pré-tratamento com o extrato de C. posadasii, seja i.p. ou v.o., inibiu significativamente e de forma dose-dependente, o influxo de células tanto na fase aguda como na fase crônica, bem como a hipernocicepção, acompanhada por uma ligeira redução na perda de GAG e uma melhora significativa da sinovite crônica. Redução e alquilação do extrato reverteram os efeitos protetores observados anteriormente. A administração do extrato de C. posadasii não alterou os níveis i.a. de NO, IL-1β, TNF-α, IFN-γ e IL-17 em ratos e camundongos submetidos à AZy, enquanto níveis de IL-10 foram significativamente reduzidos. Os dados revelam que um extrato de C. posadasii reduz a expressão de iNOS, que está associado com a inibição da apoptose sinovial e diminuição dos níveis de IL-10 liberados. Esses dados mostram um papel anti-inflamatório sistêmico e imunomodulador para o extrato de C. posadasii em AZy. Uma abordagem preliminar, utilizando técnicas eletroforéticas, para caracterizar componentes ativos excluiu carboidratos carregados enquanto aponta para frações proteicas ou polipeptídeo como responsáveis pela atividade biológica. O efeito do extrato de C. posadasii é espécie-independente. Caracterização adicional dos componentes ativos no extrato pode revelar mecanismos relevantes para compreender a resposta do hospedeiro contra os componentes fúngicos. Além disso, o efeito anti-inflamatório do extrato ilustra a importância da realização de estudos, uma vez que a atividade oral pode também ser relevante para o tratamento de doenças inflamatórias