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ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-3473-3555
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Embargo Date: 2023-09-24
Title: Papel da heme oxigenase 1 na malária gestacional: estudo em três tempos gestacionais usando um modelo murino
Alternate title (s): Role of heme oxygenase 1 in gestational malaria: a study at three gestational times using a murine model
Author: Sifontes, Yusmaris Josefina Cariaco
First Advisor: Silva, Neide Maria da
First member of the Committee: Marinho, Claudio Romero Farias
Second member of the Committee: Silva, Marcelo José Barbosa
Third member of the Committee: Bevilacqua, Estela Maris Andrade Forell
Fourth member of the Committee: Costa, Diego Luís
Summary: A malária na gestação é um grave problema de saúde pública. Cada ano se registram milhares de casos de neonatos com baixo peso ao nascer devido à infecção materna por espécies de Plasmodium. Além disso, a infecção é capaz de induzir outras complicações como anemia, morte materna, aborto e parto prematuro. A heme oxigenase 1 (HO-1) é uma enzima que catalisa a degradação do heme em biliverdina, ferro e monóxido de carbono e cuja atividade tem mostrado ser protetora em diversos contextos, incluindo a gestação, embora sua indução também tem sido relacionada com efeitos prejudiciais. Porém, o efeito da modulação da HO-1 na malária gestacional não tinha sido descrito previamente. Por este motivo, na presente pesquisa foi avaliado o papel da HO-1 na infecção por Plasmodium berghei ANKA no início, metade e final da gestação em camundongos BALB/c. Para tal fim, foram avaliados os níveis de expressão de mRNA da enzima na interface materno-fetal após a infecção e o efeito do tratamento com um indutor (CoPPIX) ou um inibidor (ZnPPIX) da atividade da enzima em camundongos gestantes infectados. Os resultados mostraram que a infecção induz anemia, hipoglicemia, elevação nos níveis de heme, perda embrionária e diminuição do peso fetal. A expressão de mRNA de HO-1 em útero/placenta se elevou no início e no final da gestação, em relação aos controles não infectados desses períodos gestacionais. Também foi observado um aumento na deposição de ferro em sítios de implantação de 8 dias de gestação após a infecção. A inibição da HO-1 levou a uma melhora nos resultados adversos provocados pela infecção durante a gestação, principalmente no início da gestação, no qual houve uma redução no parasitismo, deposição de ferro, estresse oxidativo e níveis locais de TNF, assim como um aumento no número de células NK uterinas e nos níveis de hemoglobina e glicose no sangue materno. Apesar de não haver indução de HO-1 na metade da gestação em resposta à infecção, o tratamento com ZnPPIX diminui a taxa de sítios de implantação anormais e os níveis de parasitemia, assim como também aumentou os níveis de hemoglobina em relação a fêmeas infectadas tratadas com veículo. No final da gestação, os efeitos benéficos da inibição da HO-1 estiveram restritos a maior peso fetal, enquanto que a indução de HO-1 levou a diminuição nos níveis placentários de IFN-γ. Os efeitos protetores do tratamento com o inibidor da HO-1 se reduziram à medida que a gestação avançou. Em conclusão, a expressão de HO-1 parece contribuir com os resultados adversos provocados pela infecção durante a gestação e sua modulação parece ser necessária para garantir o sucesso gestacional especialmente no início da gestação.
Abstract: Malaria in pregnancy is a serious public health problem. Thousands of cases of newborns with low birth weight due to maternal infection by Plasmodium species are registered each year. Furthermore, the infection is capable of inducing other complications such as anemia, maternal death, abortion and premature birth. Heme oxygenase 1 (HO-1) is an enzyme that catalyzes the degradation of heme into biliverdin, iron and carbon monoxide and whose activity has been shown to be protective in several contexts, including pregnancy, although its induction has also been related to be harmful. However, the effect of HO-1 modulation on gestational malaria had not been previously described. For this reason, the role of HO-1 in Plasmodium berghei ANKA infection in early, mid and late gestation in BALB/c mice was evaluated in the present study. For this purpose, the mRNA expression levels of the enzyme at the maternal-fetal interface after infection and the effect of treatment of infected pregnant mice with an inducer (CoPPIX) or an inhibitor (ZnPPIX) of the enzyme's activity were evaluated. The results showed that the infection induces anemia, hypoglycemia, elevated heme levels, embryonic loss and decreased fetal weight. The expression of HO-1 mRNA in uterus/placenta increased in early and late gestation compared to uninfected controls in these gestational periods. An increase in iron deposition at implantation sites of the females on day 8 of gestation and 7 of infection was also observed. Inhibition of HO-1 led to an improvement in adverse pregnancy outcomes caused by the infection, especially in early pregnancy, in which there was a reduction in parasitism, iron deposition, oxidative stress and local levels of TNF, as well as an increase in the number of uterine NK cells, maternal hemoglobin and blood glucose levels. Although there is no induction of HO-1 in mid-pregnancy in response to infection, treatment with ZnPPIX decreases the rate of abnormal implantation sites and parasitemia levels, as well as increasing hemoglobin levels compared to infected females treated with vehicle. In late gestation, the beneficial effects of HO-1 inhibition were restricted to higher fetal weight, whereas HO-1 induction led to a decrease in placental IFN-γ levels. The protective effects of HO-1 inhibitor treatment diminished as pregnancy progressed. In conclusion, the expression of HO-1 seems to contribute to the adverse outcomes caused by infection during pregnancy and its modulation seems to be necessary to guarantee gestational success, especially in early pregnancy.
Keywords: Heme oxigenase 1
malária na gestação
células NK uterinas
ferro
citocinas
CoPPIX
ZnPPIX
malaria in pregnancy
uterine NK cells
iron
cytokines
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADA
Subject: Imunologia
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas
Quote: SIFONTES, Yusmaris Josefina Cariaco. Papel da heme oxigenase 1 na malária gestacional: estudo em três tempos gestacionais usando um modelo murino. 2021. 109 f. Tese (Doutorado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.374
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2021.374
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32825
Date of defense: 27-Aug-2021
Appears in Collections:TESE - Imunologia e Parasitologia Aplicadas

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