New insights on the inhibition of neutrophil extracellular traps enzymes in equine endometrium

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Amaral, Ana Sofia Pires
Data de Publicação: 2021
Idioma: eng
Título da fonte: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.5/21012
Resumo: Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias na especialidade de Ciências Biológicas e Biomédicas
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spelling New insights on the inhibition of neutrophil extracellular traps enzymes in equine endometriumElastasecathepsin GmyeloperoxidaseinhibitionendometrosisElastasecatepsina GmyeloperoxidaseinibiçãoendometroseTese de Doutoramento em Ciências Veterinárias na especialidade de Ciências Biológicas e BiomédicasMares physiologically develop a post-breeding endometritis characterized by a fast arrival of neutrophils into the uterine lumen. These neutrophils besides releasing granules of proteolytic and cytotoxic enzymes, may also deliver to the extracellular environment their DNA, histones and enzymes forming neutrophil extracellular traps (NETs). Besides trapping and fighting pathogens, NETs persistence has been also associated to the development of pathological conditions, such as fibrosis. The enzymes found in NETs, such as elastase (ELA), cathepsin G (CAT) and myeloperoxidase (MPO) act as pro-fibrotic factors in equine endometrial fibrosis, by inducing collagen type I (COL1) accumulation. Matrix metallopeptidases (MMPs) are crucial for this extracellular matrix remodeling. Prostaglandins (PG)s E2 and F2α have been described as possessing anti or pro-fibrotic effects. Equine endometrial explants from follicular phase (FP) or mid-luteal phase (MLP) were treated in vitro with ELA, CAT or MPO and their specific inhibitors for 24 or 48h. This work aimed to evaluate the explants response to: (i) ELA inhibition by sivelestat sodium salt (SIV) on COL1A2 transcription and PGE2 and PGF2α secretion; (ii) ELA and SIV treatment on MMP-2 and MMP-9 activity, and the inhibitory effect of SIV on ELA-induced COL1; (iii) CAT and Cathepsin G inhibitor I (β-keto-phosphonic acid; INH) treatment on MMP-2 and MMP-9 activity, and the effect of INH on CAT-induced COL1 production; (iv) the inhibitory effect of 4-aminobenzoic acid hydrazide (ABAH) on MPO-induced COL1 and the effect of MPO and ABAH on MMP-2 and MMP-9 gelatinolytic activity. In FP, COL1A2 transcription decreased in SIV-treated group, simultaneously with reduced pro-fibrotic PGF2α and increased anti-fibrotic PGE2 production. In ELA- and SIV-treated explants, MMPs expression depended on estrous cycle phase and time of treatment. Sivelestat inhibited ELA-induced COL1A2 transcripts in FP (24 h) and MLP (24 h, 48 h). The effect of INH was observed on CAT-induced COL1 in both phases at 48h. The MMP-2 might be involved in an earlier response to CAT, while MMP-9 in a later response in FP. The inhibitory effect of ABAH on MPO-induced COL1 was detected in FP at 48h. Matrix metallopeptidase-2 appears to be involved in an acute response to MPO treatment in MLP and MMP-9 in FP in a prolonged MPO treatment. The use of specific inhibitors of ELA, CAT or MPO, might be the grounds for future development of specific drugs to be used as prophylaxis or therapy of endometrosis in the mare.RESUMO - Novas perspetivas na inibição das enzimas das redes extracelulares dos neutrófilos na edometrose equina - Nas éguas, após inseminação natural ou artificial, é frequente ocorrer endometrite, caracterizada pela chamada de neutrófilos para o lúmen uterino. Os neutrófilos, além de libertarem grânulos de enzimas proteolíticas e citotóxicas, podem também libertar filamentos de DNA, histonas e várias enzimas para o meio extracelular originando as redes extracelulares dos neutrófilos (NETs). Embora a sua principal função seja o aprisionamento e o combate de agentes patogénicos, a persistência de NETs tem sido associada ao desenvolvimento de várias situações patológicas, de entre as quais fibrose. A elastase (ELA), catepsina G (CAT) e mieloperoxidase (MPO) são enzimas pró-fibróticas presentes nas NETs que induzem a produção de colagénio tipo I (COL1) na fibrose endometrial equina. As metalopeptidases da matriz (MMPs) são cruciais nesta remodelação da matriz extracelular. As prostaglandinas (PG)s E2 e F2α têm sido associadas a efeitos anti e pró-fibróticos. Neste trabalho foram utilizados explantes de endométrio equino tanto da fase folicular (FP) como da fase lútea-média (MLP) que foram tratados in vitro com as enzimas presentes nas NETs e seus inibidores durante 24 e 48h. Este trabalho teve como objetivos a avaliação da resposta dos explantes de endométrio equino: (i) à inibição da ELA pelo sal sivelestat de sódio (SIV) na transcrição de COL1A2 e secreção de PGE2 e PGF2α; (ii) ao efeito do tratamento com ELA e SIV na atividade das MMP-2/-9 e inibição pelo SIV no COL1 induzido pela ELA; (iii) ao efeito do tratamento com CAT e Inibidor I da Catepsina G (ácido β-acetofosfónico; INH) na atividade das MMP-2/9 e na inibição pelo INH no COL1 induzido pela CAT; e (iv) à inibição pela hidrazida de ácido 4-aminobenzóico (ABAH) no COL1 induzido pela MPO e os efeitos da MPO e ABAH na atividade da MMP-2/-9. Na FP, o tratamento com SIV reduziu a transcrição de COL1A2 e a produção de PGF2α pró-fibrótica mas aumentou a produção de PGE2 anti-fibrótica. No tratamento com ELA e SIV, a expressão de MMPs variou com a fase do ciclo e a duração do tratamento. Na FP (24h) e MLP (24 e 48h), o SIV reduziu os transcriptos de COL1A2 induzidos pela ELA. O INH reduziu o COL1 induzido pela CAT nas duas fases, às 48h. A MMP-2 parece estar envolvida numa resposta rápida à CAT, e a MMP-9 numa resposta tardia na FP. O ABAH diminuiu o COL1 induzido pela MPO na FP às 48h. A MMP-2 parece estar envolvida numa resposta aguda à MPO, e a MMP-9 numa resposta longa na FP. O uso de inibidores específicos das enzimas das NETs pode constituir a base para o desenvolvimento de potenciais fármacos passiveis de serem utilizados numa abordagem profilática ou terapêutica na endometrose equina.Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina VeterináriaDias, Graça Maria Leitão FerreiraSkarzynski, Dariusz JanRepositório da Universidade de LisboaAmaral, Ana Sofia Pires2021-02-08T16:01:16Z2021-01-202021-01-20T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.5/21012TID:101488629engAmaral ASP. 2021. New insights on the inhibition of neutrophil extracellular traps enzymes in equine endometrium [dissertation]. Lisboa: FMV-Universidade de Lisboa.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-03-17T15:17:51Zoai:repositorio.ulisboa.pt:10400.5/21012Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T03:39:17.494040Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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