Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNESP |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11449/191002 |
Resumo: | O epidídimo é responsável por transformar os espermatozoides imaturos em células funcionalmente competentes, capazes de adquirir motilidade progressiva e de reconhecer e fertilizar o oócito. Além disso, o epidídimo é primordial para proteger e armazenar o gameta masculino antes da ejaculação. Alterações da fisiologia epididimária podem afetar a sua função, causando infertilidade masculina. A inflamação do epidídimo, conhecida como epididimite, é uma das doenças mais prevalentes do trato urogenital masculino, sendo um fator relevante de infertilidade masculina. Sua principal etiologia envolve a invasão de bactérias, como Escherichia coli, via ascensão retrógrada pela uretra. O epidídimo expressa constitutivamente diversos componentes do sistema imunológico inato, incluindo os receptores do tipo Toll (TLRs), como o TLR4, que é ativado pelo lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias Gram-negativas, além de proteínas com atividade antimicrobiana, como os inibidores da protease do tipo WFDC (Whey-acidic protein four disufide core), indicando que este órgão está em constante estado de alerta para combater infecções bacterianas. Além da ação antimicrobiana e inibidora de protease, as proteínas WFDC apresentam ação anti-inflamatória, imunomoduladora e sobre a função espermática, sendo proteínas multifuncionais no trato reprodutor masculino. Neste estudo, testamos a hipótese de que a expressão de genes Wfdc no epidídimo é modificada por estímulos inflamatórios, como parte da resposta tecidual à agressão e de mecanismos celulares de defesa. Para tal, caracterizamos dois modelos de indução de epididimite em camundongos induzida pelo LPS ultrapuro de E. coli via interstício do segmento inicial e ducto deferente, provocando assim, eventos inflamatórios nas regiões proximal e distal do epidídimo. Processamos o segmento inicial, para o primeiro modelo de epididimite, e a cauda do epidídimo, para o segundo modelo de epididimite, para investigação dos efeitos do LPS sobre a expressão de citocinas, por ensaios de RT-qPCR e multiplex, e para avaliação histopatológica. Nossos resultados mostram que o epidídimo responde rapidamente ao estimulo inflamatório, mas com padrão e intensidade diferentes para cada região do órgão, sendo o segmento inicial mais sensível ao LPS do que a cauda do epidídimo quanto ao aumento da expressão de citocinas pró-inflamatórias (IL1B, IL6, TNF e IFNG). Para a investigação do perfil de expressão dos genes Wfdc processamos o segmento inicial e a cauda do epidídimo para os ensaios de RT-PCR e qPCR. Nossos resultados mostram que a expressão dos genes Wfdc é alterada frente ao desafio infamatório nas diferentes regiões do epidídimo, e que sua expressão apresenta perfis diferentes para cada região estimulada. Observamos regulação negativa dos níveis de Wfdc6a_v2, Wfdc7, Wfdc8, Wfdc11, Wfdc15b_v1-2 e Wfdc16 no segmento inicial 6 h após a injeção intersticial de LPS, e de Wfdc6a_v1, Wfdc6a_v2, Wfdc6b, Wfdc11, Wfdc15b_v1_v2 e Wfdc16 na cauda do epidídimo 24 ou 72 h após a injeção intraductal de LPS. Por outro lado, observamos regulação positiva da expressão dos transcritos Wfdc2, Wfdc3, Wfdc4, Wfdc5, Wfdc6b, Wfdc10, Wfdc12, Wfdc15a e Wfdc15b_v1-2 no segmento inicial 24 e/ou 72 h após a injeção intersticial de LPS, enquanto apenas os níveis de Wfdc2 e Wfdc5 foram aumentados na cauda do epidídimo após a injeção intraductal de LPS no mesmo período. O tratamento dos animais como inibidor do fator de transcrição NFKB PDTC (100 mg/kg, i.p.) 1 h antes da indução da epididimite pelo LPS revelou que o aumento da expressão de alguns transcritos Wfdc, incluindo Wfdc2, Wfdc6b e Wfdc10 no segmento inicial e Wfdc5, na cauda do epidídimo foram dependentes da ativação deste fator de transcrição. Em conjunto, nossos resultados fornecem novas informações sobre como o epidídimo expressa os genes Wfdc frente ao desafio inflamatório e destacam os possíveis papeis da família Wfdc no combate da inflamação e manutenção da homeostase do epidídimo. Nossos resultados sugerem que proteínas WFDC podem ser exploradas como alvos terapêuticos adjuvantes para o tratamento da epididimite. |
id |
UNSP_e9242686c57bf857d463edd6920a5fd0 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.unesp.br:11449/191002 |
network_acronym_str |
UNSP |
network_name_str |
Repositório Institucional da UNESP |
repository_id_str |
2946 |
spelling |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivasRegulation of expression of Wfdc (Whey-acidic protein four dissulfite core) genes by inflammatory stimulus in the mouse epididymis: potential roles on immune and reproductive functionsFarmacologiaEpidídimoWfdcEpididimiteTLR4LPSO epidídimo é responsável por transformar os espermatozoides imaturos em células funcionalmente competentes, capazes de adquirir motilidade progressiva e de reconhecer e fertilizar o oócito. Além disso, o epidídimo é primordial para proteger e armazenar o gameta masculino antes da ejaculação. Alterações da fisiologia epididimária podem afetar a sua função, causando infertilidade masculina. A inflamação do epidídimo, conhecida como epididimite, é uma das doenças mais prevalentes do trato urogenital masculino, sendo um fator relevante de infertilidade masculina. Sua principal etiologia envolve a invasão de bactérias, como Escherichia coli, via ascensão retrógrada pela uretra. O epidídimo expressa constitutivamente diversos componentes do sistema imunológico inato, incluindo os receptores do tipo Toll (TLRs), como o TLR4, que é ativado pelo lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias Gram-negativas, além de proteínas com atividade antimicrobiana, como os inibidores da protease do tipo WFDC (Whey-acidic protein four disufide core), indicando que este órgão está em constante estado de alerta para combater infecções bacterianas. Além da ação antimicrobiana e inibidora de protease, as proteínas WFDC apresentam ação anti-inflamatória, imunomoduladora e sobre a função espermática, sendo proteínas multifuncionais no trato reprodutor masculino. Neste estudo, testamos a hipótese de que a expressão de genes Wfdc no epidídimo é modificada por estímulos inflamatórios, como parte da resposta tecidual à agressão e de mecanismos celulares de defesa. Para tal, caracterizamos dois modelos de indução de epididimite em camundongos induzida pelo LPS ultrapuro de E. coli via interstício do segmento inicial e ducto deferente, provocando assim, eventos inflamatórios nas regiões proximal e distal do epidídimo. Processamos o segmento inicial, para o primeiro modelo de epididimite, e a cauda do epidídimo, para o segundo modelo de epididimite, para investigação dos efeitos do LPS sobre a expressão de citocinas, por ensaios de RT-qPCR e multiplex, e para avaliação histopatológica. Nossos resultados mostram que o epidídimo responde rapidamente ao estimulo inflamatório, mas com padrão e intensidade diferentes para cada região do órgão, sendo o segmento inicial mais sensível ao LPS do que a cauda do epidídimo quanto ao aumento da expressão de citocinas pró-inflamatórias (IL1B, IL6, TNF e IFNG). Para a investigação do perfil de expressão dos genes Wfdc processamos o segmento inicial e a cauda do epidídimo para os ensaios de RT-PCR e qPCR. Nossos resultados mostram que a expressão dos genes Wfdc é alterada frente ao desafio infamatório nas diferentes regiões do epidídimo, e que sua expressão apresenta perfis diferentes para cada região estimulada. Observamos regulação negativa dos níveis de Wfdc6a_v2, Wfdc7, Wfdc8, Wfdc11, Wfdc15b_v1-2 e Wfdc16 no segmento inicial 6 h após a injeção intersticial de LPS, e de Wfdc6a_v1, Wfdc6a_v2, Wfdc6b, Wfdc11, Wfdc15b_v1_v2 e Wfdc16 na cauda do epidídimo 24 ou 72 h após a injeção intraductal de LPS. Por outro lado, observamos regulação positiva da expressão dos transcritos Wfdc2, Wfdc3, Wfdc4, Wfdc5, Wfdc6b, Wfdc10, Wfdc12, Wfdc15a e Wfdc15b_v1-2 no segmento inicial 24 e/ou 72 h após a injeção intersticial de LPS, enquanto apenas os níveis de Wfdc2 e Wfdc5 foram aumentados na cauda do epidídimo após a injeção intraductal de LPS no mesmo período. O tratamento dos animais como inibidor do fator de transcrição NFKB PDTC (100 mg/kg, i.p.) 1 h antes da indução da epididimite pelo LPS revelou que o aumento da expressão de alguns transcritos Wfdc, incluindo Wfdc2, Wfdc6b e Wfdc10 no segmento inicial e Wfdc5, na cauda do epidídimo foram dependentes da ativação deste fator de transcrição. Em conjunto, nossos resultados fornecem novas informações sobre como o epidídimo expressa os genes Wfdc frente ao desafio inflamatório e destacam os possíveis papeis da família Wfdc no combate da inflamação e manutenção da homeostase do epidídimo. Nossos resultados sugerem que proteínas WFDC podem ser exploradas como alvos terapêuticos adjuvantes para o tratamento da epididimite.The epididymis is responsible for transforming immature sperm into functionally competent cells capable of acquiring progressive motility and recognizing and fertilizing the oocyte. In addition, the epididymis is paramount for protecting and storing the male gamete before ejaculation. Changes in epididymal physiology may affect sperm maturation, transport or storage, causing male infertility. Epididymal inflammation, known as epididymitis, is one of the most prevalent diseases of the male urogenital tract, being a relevant factor of male infertility. Its main etiology involves the invasion of bacteria, such as E. coli, through retrograde ascension through the urethra. The epididymis constitutively expresses several elements of the innate immune system, including Toll-like receptors (TLRs), like the TLR4, which is activated by the lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative bacteria, as well as proteins with antimicrobial activity, like the WFDC (Whey-acidic difulfide core)-type protease inhibitors, indicating that this organ is constantly alert to fight bacterial infections. In addition to antimicrobial and protease inhibitory activities, WFDC proteins show anti-inflammatory, immunomodulatory and reproductive functions, being multifunctional proteins in the male reproductive tract. In this study, we tested the hypothesis that Wfdc gene expression in the epididymis is modified by inflammatory stimuli as part of tissue defense mechanisms to microbial aggression. For that, we characterized two mouse models of epididymitis induction induced by ultrapure LPS from E. coli via interstitial of the initial segment and vas deferens, causing inflammatory events in the proximal and distal regions of the epididymis. We processed the initial segment, for the first epididymitis model, and cauda epididymis, for the second epididymitis model, to investigate the effects of LPS on cytokine expression by RT-qPCR and multiplex assays and for histopathological evaluation. Our results show that the epididymis rapidly responds to inflammatory stimuli, but with different patterns and intensity for each organ region, and the initial segment is more sensitive to LPS than the cauda epididymis to increased expression of pro-inflammatory cytokines (IL1B, IL6, TNF e IFNG). In order to investigate the expression profile of the Wfdc genes, we processed the initial segment and the cauda epididymis for the RT-PCR and qPCR assays. Our results show that the expression of Wfdc genes is modified by the inflammatory challenge in the epididymis in a region-specific fashion. We observed a negative regulation of the levels of Wfdc6a_v2, Wfdc7, Wfdc8, Wfdc11, Wfdc15b_v1-2 and Wfdc16 transcripts in the initial segment 6 h after interstitial LPS injection, and Wfdc6a_v1, Wfdc6a_v2, Wfdc6b, Wfdc11, Wfdc15b_v1_v2 and Wfdc16 in the cauda epididymis 24 or 72 h after intravasal LPS injection. On the other hand, we observed a positive regulation of Wfdc2, Wfdc3, Wfdc4, Wfdc5, Wfdc6b, Wfdc10, Wfdc12, Wfdc15a and Wfdc15b_v1-2 transcripts in the initial segment 24 and/or 72 h after interstitial LPS injection, while only Wfdc2 and Wfdc5 transcripts were increased in the cauda epididymis after intravasal LPS injection at the same time-point. Treatment with PDTC (100 mg/kg, i.p.), an inhibitor of NFKB transcription factor, 1 h before inducing epididymitis revealed that up-regulation of some Wfdc transcripts, including Wfdc2, Wfdc6b and Wfdc10 in the initial segment and Wfdc5 in the cauda epididymis were dependent on the activation of this transcription factor. Altogether, our results provide new information on how Wfdc gene expression is modulated in the epididymis during acute inflammation and highlight the possible roles of the Wfdc family in combating inflammation and restoring epididymis homeostasis. Our results suggest that WFDC proteins may be exploited as adjuvant therapeutic targets for the treatment of epididymitis.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)CAPES: 001FAPESP: 2015/08227-0FAPESP: 17/20102-3Universidade Estadual Paulista (Unesp)Silva, Erick José Ramo da [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Andrade, Alexandre Dorth de2019-11-07T19:29:08Z2019-11-07T19:29:08Z2019-10-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19100200092678033004064052P047264475298008860000-0002-9330-8658porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-10-10T06:07:44Zoai:repositorio.unesp.br:11449/191002Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T14:32:51.491694Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas Regulation of expression of Wfdc (Whey-acidic protein four dissulfite core) genes by inflammatory stimulus in the mouse epididymis: potential roles on immune and reproductive functions |
title |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas |
spellingShingle |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas Andrade, Alexandre Dorth de Farmacologia Epidídimo Wfdc Epididimite TLR4 LPS |
title_short |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas |
title_full |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas |
title_fullStr |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas |
title_full_unstemmed |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas |
title_sort |
Regulação da expressão de genes da família Wfdc (Whey-acidic protein four disufide core) por estímulo inflamatório no epidídimo de camundongos: potenciais funções imunológicas e reprodutivas |
author |
Andrade, Alexandre Dorth de |
author_facet |
Andrade, Alexandre Dorth de |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Silva, Erick José Ramo da [UNESP] Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Andrade, Alexandre Dorth de |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Farmacologia Epidídimo Wfdc Epididimite TLR4 LPS |
topic |
Farmacologia Epidídimo Wfdc Epididimite TLR4 LPS |
description |
O epidídimo é responsável por transformar os espermatozoides imaturos em células funcionalmente competentes, capazes de adquirir motilidade progressiva e de reconhecer e fertilizar o oócito. Além disso, o epidídimo é primordial para proteger e armazenar o gameta masculino antes da ejaculação. Alterações da fisiologia epididimária podem afetar a sua função, causando infertilidade masculina. A inflamação do epidídimo, conhecida como epididimite, é uma das doenças mais prevalentes do trato urogenital masculino, sendo um fator relevante de infertilidade masculina. Sua principal etiologia envolve a invasão de bactérias, como Escherichia coli, via ascensão retrógrada pela uretra. O epidídimo expressa constitutivamente diversos componentes do sistema imunológico inato, incluindo os receptores do tipo Toll (TLRs), como o TLR4, que é ativado pelo lipopolissacarídeo (LPS) de bactérias Gram-negativas, além de proteínas com atividade antimicrobiana, como os inibidores da protease do tipo WFDC (Whey-acidic protein four disufide core), indicando que este órgão está em constante estado de alerta para combater infecções bacterianas. Além da ação antimicrobiana e inibidora de protease, as proteínas WFDC apresentam ação anti-inflamatória, imunomoduladora e sobre a função espermática, sendo proteínas multifuncionais no trato reprodutor masculino. Neste estudo, testamos a hipótese de que a expressão de genes Wfdc no epidídimo é modificada por estímulos inflamatórios, como parte da resposta tecidual à agressão e de mecanismos celulares de defesa. Para tal, caracterizamos dois modelos de indução de epididimite em camundongos induzida pelo LPS ultrapuro de E. coli via interstício do segmento inicial e ducto deferente, provocando assim, eventos inflamatórios nas regiões proximal e distal do epidídimo. Processamos o segmento inicial, para o primeiro modelo de epididimite, e a cauda do epidídimo, para o segundo modelo de epididimite, para investigação dos efeitos do LPS sobre a expressão de citocinas, por ensaios de RT-qPCR e multiplex, e para avaliação histopatológica. Nossos resultados mostram que o epidídimo responde rapidamente ao estimulo inflamatório, mas com padrão e intensidade diferentes para cada região do órgão, sendo o segmento inicial mais sensível ao LPS do que a cauda do epidídimo quanto ao aumento da expressão de citocinas pró-inflamatórias (IL1B, IL6, TNF e IFNG). Para a investigação do perfil de expressão dos genes Wfdc processamos o segmento inicial e a cauda do epidídimo para os ensaios de RT-PCR e qPCR. Nossos resultados mostram que a expressão dos genes Wfdc é alterada frente ao desafio infamatório nas diferentes regiões do epidídimo, e que sua expressão apresenta perfis diferentes para cada região estimulada. Observamos regulação negativa dos níveis de Wfdc6a_v2, Wfdc7, Wfdc8, Wfdc11, Wfdc15b_v1-2 e Wfdc16 no segmento inicial 6 h após a injeção intersticial de LPS, e de Wfdc6a_v1, Wfdc6a_v2, Wfdc6b, Wfdc11, Wfdc15b_v1_v2 e Wfdc16 na cauda do epidídimo 24 ou 72 h após a injeção intraductal de LPS. Por outro lado, observamos regulação positiva da expressão dos transcritos Wfdc2, Wfdc3, Wfdc4, Wfdc5, Wfdc6b, Wfdc10, Wfdc12, Wfdc15a e Wfdc15b_v1-2 no segmento inicial 24 e/ou 72 h após a injeção intersticial de LPS, enquanto apenas os níveis de Wfdc2 e Wfdc5 foram aumentados na cauda do epidídimo após a injeção intraductal de LPS no mesmo período. O tratamento dos animais como inibidor do fator de transcrição NFKB PDTC (100 mg/kg, i.p.) 1 h antes da indução da epididimite pelo LPS revelou que o aumento da expressão de alguns transcritos Wfdc, incluindo Wfdc2, Wfdc6b e Wfdc10 no segmento inicial e Wfdc5, na cauda do epidídimo foram dependentes da ativação deste fator de transcrição. Em conjunto, nossos resultados fornecem novas informações sobre como o epidídimo expressa os genes Wfdc frente ao desafio inflamatório e destacam os possíveis papeis da família Wfdc no combate da inflamação e manutenção da homeostase do epidídimo. Nossos resultados sugerem que proteínas WFDC podem ser exploradas como alvos terapêuticos adjuvantes para o tratamento da epididimite. |
publishDate |
2019 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2019-11-07T19:29:08Z 2019-11-07T19:29:08Z 2019-10-04 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11449/191002 000926780 33004064052P0 4726447529800886 0000-0002-9330-8658 |
url |
http://hdl.handle.net/11449/191002 |
identifier_str_mv |
000926780 33004064052P0 4726447529800886 0000-0002-9330-8658 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Estadual Paulista (Unesp) |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UNESP instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP) instacron:UNESP |
instname_str |
Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
instacron_str |
UNESP |
institution |
UNESP |
reponame_str |
Repositório Institucional da UNESP |
collection |
Repositório Institucional da UNESP |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1808128376247943168 |