Avaliação das lesões encefálicas e fenotipagem de linfócitos T e células dentríticas em linfócitos de cães com leishmaniose visceral

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The role of α2,3- and α2,6-sialylation

RESUMO: Os glicoconjugados que decoram a superfície celular e os lípidos e proteínas secretados ocupam o ponto de encontro onde normalmente ocorrem interacções críticas homólogas (hospedeiro-hospedeiro) e heterólogas (hospedeiro-patogénio). Apesar de ser largamente aceite que os glicanos são parte integrante do processo de imunidade, continua a não ser claro qual o papel que os glicanos, em toda a sua diversidade, tomam no quadro geral da imunidade. Os glicanos, que são frequentemente terminados por resíduos de ácido siálico, podem ser alterados por factores externos, tais como patogénios, ou por acontecimentos fisiológicos celulares específicos. Normalmente em posição terminal, as glico-estruturas que contêm ácido siálico assumem um papel fundamental numa quantidade substancial de receptores imunes envolvidos na adesividade e tráfico celular, tal como as Selectinas e as Siglecs, das quais se sabe apresentarem uma relevante função imune. À altura do início desta tese, era sabido que os ácidos siálicos expressos à superfície das células poderiam modular mecanismos importantes nas respostas imunes adaptativas. Considerando a posição de charneira que as células dendríticas (DCs) ocupam na transição da resposta imune inata para a adaptativa, antecipámos que os ácidos siálicos poderiam também modular mecanismos relevantes nas DCs humanas. As DCs têm uma função muito relevante na verificação e captura antigénica, migração para os gânglios linfáticos e apresentação antigénica aos linfócitos, uma sequência de funções que conduz, em ultima instância, à indução da resposta inata adaptativa. Considerando estas premissas, a nossa hipótese principal foi que os ácidos siálicos podem influenciar funções relevantes das DCs, tais como captura de antigénios, maturação, migração para os gânglios linfáticos e apresentação antigénica às células Para testar esta hipótese, dividimos o trabalho em quatro partes: 1) Analisámos os glicanos sialilados de superfície, expressos durante a diferenciação de monócitos humanos em DCs (moDCs). Os nossos dados mostraram que a expressão dos glicanos com ligações em O (O-glicanos) e sialilados em α2,3, assim como glicanos com ligações em N (N-glicanos) sialilados em α2,6 e α2,3 aumentou durante o processo de diferenciação das moDCs. Contribuindo para esta nova configuração glicosídica, três sialiltransferases (STs) poderão estar envolvidas: a ST6Gal-1 correlaciona-se com a expressão aumentada de N-glicanos sialilados em α2,6; a ST3Gal-1 contribui para a sialilação em α2,3 de O-glicanos, em especial de antigénios T; e a ST3Gal-4 poderá ser responsável pelo aumento de N-glicanos sialilados em α2,3. Após estímulo e consequente maturação das moDCs, ambos os níveis de expressão génica de ST6Gal-1 e ST3Gal-4 são negativamente modificados sendo, também, que a expressão de ST3Gal-1 varia consoante o estímulo. 2) Estudámos posteriormente as consequências da modulação dos ácidos siálicos de superfície nas funções das DCs. Observámos que a remoção dos ácidos siálicos de superfície diminui significativamente a capacidade de macropinocitose e endocitose mediada por receptores nas moDCs. Em contrapartida, o tratamento com sialidase aumentou significativamente a capacidade das moDCs para fagocitar Escherichia coli. Determinou-se também que este mecanismo requer a existência de ácido siálico presente nas E. coli indicando um mecanismo de interacção hospedeiro-patogénio dependente de ácido siálico em ambas as partes envolvidas. As moDCs tratadas com sialidase também apresentam um nível superior de expressão de moléculas de MHC e moléculas co-estimulatórias, sugerindo um fenótipo celular mais maduro. Recorrendo ao modelo de ratinho, utilizaram-se DCs derivadas de células da medula (BMDCs) de ratinhos deficientes em ST3Gal-1 e ST6Gal-1. Estes ensaios revelaram que quer a endocitose quer a maturação são influenciadas por modificações 37 nos glicanos sialilados em α2,3 ou α2,6. A detecção e quantificação de proteínas Nglicosiladas e sialiladas em α2,6 apontou para um potencial envolvimento de integrinas β2 nestes mecanismos. 3) O efeito da sialilação em α2,6 na migração das DCs para os gânglios linfáticos foi também analisado. Observámos que BMDCs deficientes para ST6Gal-1 apresentam uma redução de cerca de 50% nos níveis de migração das DCs para os gânglios linfáticos, tal como aferido em ensaios de inflamação in situ e estudos de transferência adoptiva de células. Uma redução dos níveis deste tipo de migração foi também observada quando BMDCs nativas foram transferidas para ratinhos receptores deficientes em ST6Gal-1. São, contudo, necessários mais ensaios de forma a identificar as moléculas envolvidas neste processo. 4) Por último, analisámos o impacto da sialilação na estimulação antigénica das DCs às células T. Assim, concluiu-se que moDCs tratadas com sialidase apresentam um nível de expressão superior de IL-12, TNF-ɑ, IL-6 e IL-10, e activação do factor de transcrição nuclear kappa B (NF-κB). As DCs tratadas com sialidase induziram uma maior proliferação nas células T, com expressão correspondente de interferão-γ. Este dado sugere que a remoção de ácidos siálicos de superfície contribui para o desenvolvimento de uma resposta pro-inflamatória do tipo 1 por células T auxiliares (resposta Th1). Considerando estes dados no seu todo, concluímos que o ácido siálico tem um papel marcante nas funções imunes das DCs. Alterações à concentração de ácido siálico à superfície das células podem alterar a endocitose/fagocitose, maturação, migração para os tecidos e gânglios linfáticos e capacidade estimulatória para com as células T. Complementando estes dados, as ligações glicosídicas de ácidos siálicos criados por ST6Gal-1 e ST3Gal-1 são funcionalmente relevantes. A modulação programada da sialilação do glicocálice, mediada por sialidases individuais ou sialiltransferases é uma possibilidade aceitável para a melhoria da fagocitose por DCs e da sua potência imunológica. Este facto tem um significado particular para imunoterapias baseadas em DCs, podendo provar-se decisivo para a sua eficiência e aplicabilidade num futuro muito próximo.-------------------------------ABSTRACT: Glycans decorating cell surface and secreted proteins and lipids occupy the junction where critical host–host and host-pathogen interactions occur. In spite of the wide acceptance that glycans are centrally implicated in immunity, exactly how glycans and their variety and variability contribute to the overall immune response remains poorly defined. Glycans, frequently terminated by sialic acid residues, may be modified by external factors such as pathogens or upon specific physiological cellular events. The terminal, privileged positions of sialic acid-modified structures makes them key, fundamental determinants for a number of immune receptors with known involvement in cellular adhesiveness and cell trafficking, such as Selectins and Siglecs, with known relevant immune functions. At the time this thesis was initiated, it was established that sialic acids expressed at cell surface could modulate important mechanisms of the adaptive immune responses. Given the key role of dendritic cells (DCs) in the transition from innate to the adaptive immune responses, we anticipated that sialic acids could also modulate important mechanisms of human DCs. DCs have a relevant role in antigen screening and uptake, migration to lymph nodes and antigen presentation to lymphocytes, ultimately triggering the adaptive immune response. Therefore, our primary hypothesis was that sialic acids may modulate DC functions, such as antigen uptake, maturation, homing to lymph nodes and antigen presentation to T cells. To test this hypothesis, we divided our work in four parts. 1) Surface sialylated glycans expressed during differentiation from human monocytes to DCs (moDCs) were analyzed. Our data showed that α2,3-sialylated O-glycans and α2,6- and α2,3-sialylated N-glycans expression increased during moDC differentiation. Three main sialyltransferases (STs) are committed with this new glycan configuration: ST6Gal- 1 correlates with the increased expression of α2,6-sialylated N-glycans; ST3Gal-1 32 contributes for the α2,3-sialylation of O-glycans, especially T antigens; and ST3Gal-4 may contribute for the increased α2,3-sialylated N-glycans. Upon moDC maturation, ST6Gal-1 and ST3Gal-4 are downregulated and ST3Gal-1 is altered in a stimulus dependent manner. 2) We subsequently analyzed the consequences of the modulation of cell surface sialic acids in DC functions. We observed that removing surface sialic acid by sialidase significantly decreased the capacity of moDCs to micropinocytose and receptormediated endocytose. In contrast, treatment with a sialidase significantly improved the capacity of moDCs to phagocytose Escherichia coli. The improved phagocytosis mechanism required E. coli sialic acids, indicating a mechanism of host–pathogen interaction dependent on sialic acid moieties. Sialidase-treated moDCs have increased expression of MHC and co-stimulatory molecules, suggesting a more mature phenotype. Experiments using mouse bone marrow-derived DCs (BMDCs) from ST3Gal-1-/- and ST6Gal-1-/- strains indicated that endocytosis and maturation are influenced by changes in either α2,3 or α2,6-sialylated glycans. The analysis of α2,6-sialylated, N-glycosylated proteins, strongly suggested the potential involvement of β2 integrins, underlying these mechanisms. 3) The effect of α2,6-sialylation in DC homing to lymph nodes was also analyzed. We observed that BMDCs deficient for ST6Gal-1 have an almost 50% reduction in DC homing, as assayed by in situ inflammation and adoptive transfer studies. A reduction in DC homing was also observed when wild type BMDCs were transferred into ST6Gal-1-/- recipient mice. Further investigations are necessary to identify the molecules involved in this process. 4) Finally, we also analyzed the impact of sialylation on DCs ability to prime T cells. Sialidase-treated moDCs show increased gene expression of IL-12, TNF-α, IL-6 and IL- 10 cytokines, and activation of the transcription factor nuclear factor-κB. Sialidase33 treated DCs induced a higher proliferative response of T cells with concomitant higher expression of interferon-γ, suggesting that the clearance of cell surface sialic acids contributes to the development of a T helper type 1 proinflammatory response. Together, our data strongly support sialic acid’s relevance in DC immune functions. Alterations of cell surface sialic acid content can alter the endocytosis/phagocytosis, maturation, migration/homing and the ability for T cell priming in human DCs. Moreover, sialic acid linkages created by ST6Gal-1 and ST3Gal-1 are functionally relevant. The engineering of cell surface sialylation, mediated by individual sialidases or sialyltransferases is a likely possibility to fine tune DC phagocytosis and immunological potency, with particular significance to DC-based therapies.

Análise morfológica das células de Langerhans purificadas da epiderme de camundongo Balb/c, após interação in vitro com Leishania (Viannia) brasiliensis e Leishamania (Leishmania) amazonensis

Células de Langerhans (CL) são células apresentadoras de antígenos, MHC classe II positivas, que constituem 2 a 3% de todas as células da epiderme, e que têm demonstrado serem estimuladoras de uma resposta vigorosa de linfócitos T contra Leishmania major. A leishmanionse cutânea do Novo Mundo é causada por diferentes espécies, apresentando formas clínicas diversas variando de leishmaniose cutânea difusa anérgica. Utilizando a técnica de "panning", CL da epiderme de comundongos BALB/c foram purificadas para em torno de 95% de pureza (pCL) em relação à outras células da epiderme. As CL recentemente isoladas apresentaram dentritos pequenos e delicados e os clássicos grânulos de Birbeck. Tem sido sugerido que os parasitos do subgênero Viannia e Leishmania, que são geneticamente bastante distintos, podem ter respostas espécie-específicas na resposta imune celular. Neste estudo, pCL e L. (V.) brasilienses ou L. (L.) amazonensis foram cultivadas e a morfologia das CL foi analizada após 12 ou 36 h de cultura. Utilizando a coloração de Giemsa e a microscopia eletrônica de varredura, alterações morfológicas diferentes foram detectadas nas CL após 12 h de cultivo nas duas culturas, CL e L. (V.) brasiliensis ou CL e L. (L.) amazonensis. Depois da interação com L. (V.) brasiliensis as CL tornaram-se mais dentríticas, que eram mais curtos quando comparados às CL cultivadas isoladamente. Em contraste, após a interação com L. (L.) amazonensis, as CL tornaram-se arredondadas com algumas células mostrando alguns dendritos. Além disto, verificou-se um contato íntimo entre o flagelo das prostigota com as CL, mas sem observar a fagocitose das leishmanias após 12 ou 36 h de cultivo, o que é diferente dos relatos da literatura com CL e L. major. Estes resultados sugerem que a resposta imune primária das CL contra as diferentes espécies de leishamania podem ser distintas de acordo com a espécie envolvida no processo de interação.

Aspectos antropológicos de las terapias con células madre

Resumen: Las células madre tienen dos características naturales únicas, que son su capacidad de división celular indefinida, y de regeneración y reparación de tejidos. Esto genera un gran interés en las áreas de investigación y tratamiento de enfermedades que aún no tienen cura y son motivadoras de una importante fuente de esperanza para los pacientes. Surge, entonces, el dilema ético de definir cuáles serán los recursos para obtenerlas, procesarlas y determinar la seguridad y eficacia de su uso en la aplicación clínica. Un enfoque personalista ontológico considerará la protección de todos los participantes en los procesos de investigación: los donantes de células, los participantes de la investigación y los pacientes que serán beneficiarios de estos tratamientos, de manera de proteger a todos los involucrados sin exponer a riesgos a unos para salvar a otros.

Células estaminales embrionarias y el verdadero progreso

Declaración pública del Instituto de Bioética. Facultad de Ciencias Médicas. Pontificia Universidad Católica Argentina. Ciudad de Buenos Aires, martes 10 de marzo de 2009.

Sobre el uso terapéutico de células estaminales de origen adulto

Resumen: Muy pocas ciencias avanzaron con la celeridad que muestran las ciencias biológicas. Hoy se abren líneas de investigación que, en poco tiempo, se aplican a los pacientes, mejorando notablemente -en la mayoría de los casos- la calidad de vida. Las terapias con células estaminales son un claro ejemplo de ello. Hoy el tema se ha instalado en la sociedad como parte de la agenda pública. Esta exposición ha llevado a la sociedad a una recepción con un lamentable doble riesgo: perder rigor científico y generar falsas expectativas en muchos pacientes. Dicha polémica también afecta las relaciones entre diversos grupos de investigadores y genera desconfianza en la comunidad científica. Desde la última mitad del siglo XX se ha instalado en las ciencias la necesidad de no escindir el campo de la investigación de las consecuencias éticas que siguen de esa praxis. La causa es evidente: la celeridad de los descubrimientos y su rápida aplicación hacen que, así como los efectos positivos alcanzan a una gran cantidad de personas, en caso de surgir efectos negativos imprevistos, el daño pueda ser igualmente multiplicado. La bioética surge así como un reclamo de los mismos investigadores que decidieron dar un cauce ético a su acción.

Aspectos filosóficos de la investigación y desarrollo terapéutico con células madres : una mirada centrada en la persona

Resumen: La terapia celular se guía por el principio “ante todo no dañar”. Sus promisorios resultados pueden cumplir con los objetivos de la medicina, sin embargo, hay ciertos aspectos en la investigación y desarrollo de terapéuticas con células troncales que se apartan de los fines propios de la medicina orientada en el paciente. El origen, almacenamiento y acceso a las células podrían generar cuestionamientos éticos. Las células provenientes de tejido adulto están libres de cuestionamientos y responden a la exigencia ética de no cosificar a la persona, aunque se ha advertido que la “pluripotencialidad inducida” sería capaz de conducir a riesgos graves. Condicionamientos circundantes influyen en la información, la eficacia, la prevención del daño, la proporcionalidad de las prácticas y la inclusión de los pacientes.

Sistema seguro de votação eletrônica multi-células

Em uso desde a Grécia antiga e atualmente massificado na maioria dos países do mundo, o sistema de votação tradicional baseado em cédulas de papel possui diversos problemas associados à segurança, tais como dificuldades para evitar coerção do eleitor, venda do voto e substituição fraudulenta do eleitor. Além de problemas de usabilidade que acarretam erros de preenchimento da cédula e um processo de apuração lento, que pode durar dias. Ao lado disso, o sistema tradicional não fornece a contraprova do voto, que permite ao eleitor conferir se o seu voto foi corretamente contabilizado na apuração. Inicialmente acreditou-se que a informatização do sistema de votação resolveria todos os problemas do sistema tradicional. Porém, com a sua implantação em alguns países o sistema de votação eletrônica não mostrou-se capaz de fornecer garantias irrefutáveis que não tivesse sido alvo de alterações fraudulentas durante o seu desenvolvimento ou operação. A má reputação do sistema eletrônico está principalmente associada à falta de transparência dos processos que, em sua maioria, não proporcionam a materialização do voto, conferido pelo eleitor para fins de contagem manual, e nem geram evidências (contraprova) da correta contabilização do voto do eleitor. O objetivo deste trabalho é propor uma arquitetura de votação eletrônica que integra, de forma segura, o anonimato e autenticidade do votante, a confidencialidade e integridade do voto/sistema. O sistema aumenta a usabilidade do esquema de votação baseado em "Três Cédulas" de papel, implementando-o computacionalmente. O esquema oferece maior credibilidade ao sistema de votação através da materialização e contraprova do voto, resistência à coerção e ao comércio do voto. Utilizando esquemas de criptografia assimétrica e segurança computacional clássica, associado a um sistema de auditoria eficiente, a proposta garante segurança e transparência nos processos envolvidos. A arquitetura de construção modular distribui a responsabilidade entre suas entidades, agregando-lhe robustez e viabilizando eleições em grande escala. O protótipo do sistema desenvolvido usando serviços web e Election Markup Language mostra a viabilidade da proposta.

Desarrollo de un nuevo soporte polímerico con componentes de matriz extracelular neural para su aplicación en la diferenciación "in vitro" de distintas células primarias

268 p. : il.

Separación de células cultivables y no cultivables mediante gradiente de densidad

Poster presentado al XX Congreso Nacional de Microbiología celebrado en Cáceres los días 19 -22 septiembre de 2005

Uso de células iPS en terapia regenerativa renal: obtención de células iPS mediante vector no integrativo y diferenciación hacia podocitos.

[ES]En las sociedades modernas existe una creciente preocupación por el aumento de la incidencia de la enfermedad renal crónica. Debido a la deficiencia de donantes de órganos y al elevado coste del tratamiento de diálisis, existe la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos para estos pacientes. La medicina regenerativa basada en la aplicación de células iPS es una opción prometedora para el tratamiento de esta enfermedad. Sin embargo, la falta de conocimientos sobre el estado pluripotencial de las células y sobre su proceso de diferenciación, así como las limitaciones derivadas del propio procedimiento de reprogramación, impiden su aplicación clínica en un futuro inmediato. Para que se convierta en realidad, numerosas investigaciones se están llevando a cabo con el objetivo de mejorar el procedimiento y hacerlo adecuado para su aplicación clínica. En este trabajo se propone un método que permitiría obtener células iPS a partir de células mesangiales mediante la transfección con un vector no integrativo, el virus Sendai, portador de los genes Oct3/4, Sox2, Klf4 y c-Myc. Al tratarse de un vector no integrativo, se minimizaría el efecto del proceso de reprogramación sobre la estabilidad del genoma celular. Además, en este proyecto se estudiará la capacidad de las células iPS obtenidas para diferenciarse en células progenitoras de podocitos que puedan ser aplicadas específicamente en terapias regenerativas para enfermos renales crónicos.

Terapia celular para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer: angiogénesis terapéutica inducida por células microencapsuladas secretoras del factor de crecimiento del endotelio vascular

197 p. (Bibliogr. 189-197)

Análisis y adecuación de los procesos de electromigración y transporte en células de combustible PEM de hidrógeno

271 p.

Identificación y caracterización de centros de unión para purinas de membrana plasmática de células aisladas de glándulas gástricas

149 p. : il.

Fiabilidad de los predictores clínicos y de la biopsia de arteria temporal en el diagnóstico de la arteritis de células gigantes

182 p. : il.