Effects of phytoestrogens derived from soy bean on expression of adhesion molecules on HUVEC

Background The risks of hormone replacement therapy have led to a search for new alternatives such as phytoestrogens, plant compounds with estrogen-like biological activity. Isoflavones are the phytoestrogens most extensively studied and can be found in soybean, red clover and other plants. Due to this estrogen-like activity, phytoestrogens can have some effect on atherosclerosis. Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) have been extensively used to study the biology and pathobiology of human endothelial cells and most of the knowledge acquired is due to experiments with cultures of these cells. Objective To evaluate the effects of the phytoestrogen extracts from Glycine max soy bean, genistein, formononetin, biochanin A and daidzein, as well as a mixture of these extracts (Mix), on expression of adhesion molecules, VCAM-1, ICAM-1 and E-selectin, by endothelial cell HUVEC, stimulated with lipopolysaccharide. Methods HUVEC were cultured in medium EBM2, pretreated with isoflavones for 24 and 48 h and then stimulated with lipopolysaccharide; in addition, isoflavones were added, after stimulation by lipopolysaccharide, to HUVEC. We evaluated the production of VCAM-1, ICAM-1 and E-selectin on cell surface, by cell-based enzyme immunoassay, and of sVCAM-1, sICAM-1 and sE-selectin in culture supernatant, by ELISA. Results Genistein, formononetin, biochanin A and daidzein, as well as the Mix were able to reduce VCAM-1, ICAM-1 and E-selectin on cell surface and in culture supernatant. Conclusion Isoflavones extracted from Glycine max soy bean, in vitro, presented antiatherogenic effects, reducing the expression of adhesion molecules and acting as preventive agents as well as therapeutic agents.

HOCl-modified phosphatidylcholines induce apoptosis and redox imbalance in HUVEC-ST cells

Electrophilic attack of hypochlorous acid on unsaturated bonds of fatty acyl chains is known to result mostly in chlorinated products that show cytotoxicity to some cell lines and were found in biological systems exposed to HOCl. This study aimed to investigate more deeply the products and the mechanism underlying cytotoxicity of phospholipid-HOCl oxidation products, synthesized by the reaction of HOCl with 1-stearoyl-2-oleoyl-, 1-stearoyl-2-linoleoyl-, and 1-stearoyl-2-arachidonyl-phosphatidylcholine. Phospholipid chlorohydrins were found to be the most abundant among obtained products. HOCl-modified lipids were cytotoxic towards HUVEC-ST (endothelial cells), leading to a decrease of mitochondrial potential and an increase in the number of apoptotic cells. These effects were accompanied by an increase of the level of active caspase-3 and caspase-7, while the caspase-3/-7 inhibitor Ac-DEVD-CHO dramatically decreased the number of apoptotic cells. Phospholipid-HOCl oxidation products were shown to affect cell proliferation by a concentration-dependent cell cycle arrest in the G/G phase and activating redox sensitive p38 kinase. The redox imbalance observed in HUVEC-ST cells exposed to modified phosphatidylcholines was accompanied by an increase in ROS level, and a decrease in glutathione content and antioxidant capacity of cell extracts. © 2014 Elsevier Inc. All rights reserved.

Osteocyte-induced angiogenesis via VEGF–MAPK-dependent pathways in endothelial cells

Recently, it has been suggested osteocytes control the activities of bone formation (osteoblasts) and resorption (osteoclast), indicating their important regulatory role in bone remodelling. However, to date, the role of osteocytes in controlling bone vascularisation remains unknown. Our aim was to investigate the interaction between endothelial cells and osteocytes and to explore the possible molecular mechanisms during angiogenesis. To model osteocyte/endothelial cell interactions, we co-cultured osteocyte cell line (MLOY4) with endothelial cell line (HUVECs). Co-cultures were performed in 1:1 mixture of osteocytes and endothelial cells or by using the conditioned media (CM) transfer method. Real-time cell migration of HUVECs was measured with the transwell migration assay and xCELLigence system. Expression levels of angiogenesis- related genes were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The effect of vascular endothelial growth factor (VEGF) and mitogen-activated phosphorylated kinase (MAPK) signaling were monitored by western blotting using relevant antibodies and inhibitors. During the bone formation, it was noted that osteocyte dendritic processes were closely connected to the blood vessels. The CM generated from MLOY4 cells-activated proliferation, migration, tube-like structure formation, and upregulation of angiogenic genes in endothelial cells suggesting that secretory factor(s) from osteocytes could be responsible for angiogenesis. Furthermore, we identified that VEGF secreted from MLOY4-activated VEGFR2–MAPK–ERK-signaling pathways in HUVECs. Inhibiting VEGF and/or MAPK–ERK pathways abrogated osteocyte-mediated angiogenesis in HUVEC cells. Our data suggest an important role of osteocytes in regulating angiogenesis.

Cyclic mechanical strain guides capillary-like morphology in vitro

Introduction Stretching of tissue stimulates angiogenesis but increased motion at a fracture site hinders revascularisation. In vitro studies have indicated that mechanical stimuli promote angiogenic responses in endothelial cells, but can either inhibit or enhance responses when applied directly to angiogenesis assays. We anticipated that cyclic tension applied during endothelial network assembly would increase vascular structure formation up to a certain threshold. Methods Fibroblast/HUVEC co-cultures were subjected to cyclic equibiaxial strain (1 Hz; 6 h/day; 7 days) using the FlexerCell FX-4000T system and limiting rings for simultaneous application of multiple strain magnitudes (0–13%). Cells were labelled using anti-PECAM-1, and image analysis provided measures of endothelial network length and numbers of junctions. Results Cyclic stretching had no significant effect on the total length of endothelial networks (P > 0.2) but resulted in a strain-dependent decrease in branching and localised alignments of endothelial structures, which were in turn aligned with the supporting fibroblastic construct. Conclusion The organisation of endothelial networks under cyclic strain is dominated by structural adaptation to the supporting construct. It may be that, in fracture healing, the formation and integrity of the granulation tissue and callus is ultimately critical in revascularisation and its failure under severe strain conditions.

Stimulation of osteogenic and angiogenic ability of cells on polymers by pulsed laser deposition of uniform akermanite-glass nanolayer

Polymer biomaterials have been widely used for bone replacement/regeneration because of their unique mechanical properties and workability. Their inherent low bioactivity makes them lack osseointegration with host bone tissue. For this reason, bioactive inorganic particles have been always incorporated into the matrix of polymers to improve their bioactivity. However, mixing inorganic particles with polymers always results in inhomogeneity of particle distribution in polymer matrix with limited bioactivity. This study sets out to apply the pulsed laser deposition (PLD) technique to prepare uniform akermanite (Ca2MgSi2O7, AKT) glass nanocoatings on the surface of two polymers (non-degradable polysulfone (PSU) and degradable polylactic acid (PDLLA)) in order to improve their surface osteogenic and angiogenic activity. The results show that a uniform nanolayer composed of amorphous AKT particles (∼30nm) of thickness 130nm forms on the surface of both PSU and PDLLA films with the PLD technique. The prepared AKT-PSU and AKT-PDLLA films significantly improved the surface roughness, hydrophilicity, hardness and apatite mineralization, compared with pure PSU and PDLLA, respectively. The prepared AKT nanocoatings distinctively enhance the alkaline phosphate (ALP) activity and bone-related gene expression (ALP, OCN, OPN and Col I) of bone-forming cells on both PSU and PDLLA films. Furthermore, AKT nanocoatings on two polymers improve the attachment, proliferation, VEGF secretion and expression of proangiogenic factors and their receptors of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). The results suggest that PLD-prepared bioceramic nanocoatings are very useful for enhancing the physicochemical, osteogenic and angiogenic properties of both degradable and non-degradable polymers for application in bone replacement/regeneration.

Three dimensional in-vitro models for studying cancer angiogenesis

Introduction Hydrogels prepared from star-shaped poly(ethylene glycol) (PEG) and maleimide-functionalized heparin provide a potential matrix for use in developing three dimensional (3D) models. We have previously demonstrated that these hydrogels support the cultivation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). We extend this body of work to study the ability to create an extracellular matrix (ECM)-like model to study breast and prostate cancer cell growth in 3D. Also, we investigate the ability to produce a tri-culture mimicking tumour angiogenesis with cancer spheroids, HUVECs and mesenchymal stem cells (MSCs). Materials and Methods The breast cancer cell lines, MCF-7 and MDA-MB-231, and prostate cancer cell lines, LNCaP and PC3, were seeded into starPEG-heparin hydrogels and grown for 14 Days to analyze the effects of varying hydrogel stiffness on spheroid development. Resulting hydrogel constructs were analyzed via proliferation assays, light microscopy, and immunostaining. Cancer cell lines were then seeded into starPEG-heparin hydrogels functionalized with growth factors as spheroids with HUVECs and MSCs and grown as a tri-culture. Cultures were analyzed via immunostaining and observed using confocal microscopy. Results Cultures prepared in MMP-cleavable starPEG-heparin hydrogels display spheroid formation in contrast to adherent growth on tissue culture plastic. Small differences were visualized in cancer spheroid growth between different gel stiffness across the range of cell lines. Cancer cell lines were able to be co-cultivated with HUVECs and MSC. Interaction was visualized between tumours and HUVECs via confocal microscopy. Further studies intend to further optimize and mimic the ECM environment of in-situ tumour angiogenesis. Discussion Our results confirm the suitability of hydrogels constructed from starPEG-heparin for HUVEC and MSC co-cultivation with cancer cell lines to study cell-cell and cell-matrix interactions in a 3D environment. This represents a step forward in the development of 3D culture models to study the pathomechanisms of breast and prostate cancer.

Developing a three-dimensional in-vitro cell culture model for studying breast and prostate cancer using starPEG-heparin hydrogels

Introduction Hydrogels prepared from poly(ethylene glycol) (PEG) and maleimide-functionalized heparin provide a potential matrix for use in developing three dimensional (3D) models. We have previously demonstrated that these hydrogels support the cultivation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) (1). We extend this body of work to study the ability to create an extracellular matrix (ECM)-like model to study breast and prostate cancer cell growth in 3D. Also, we investigate the ability to produce a tri-culture mimicking tumour angiogenesis with cancer spheroids, HUVECs and mesenchymal stem cells (MSC). Materials and Methods The breast cancer cell lines, MCF-7 and MDA-MB-231, and prostate cancer cell lines, LNCaP and PC3, were seeded into starPEG-heparin hydrogels and grown for 14 Days to analyse the effects of varying hydrogel stiffness on spheroid development. Resulting hydrogel constructs were analyzed via Alamar Blue assays, light microscopy, and immunofluorescence staining for cytokeratin 8/18, Ki67 and E-Cadherin. Cancer cell lines were then pre-grown in hydrogels for 5-7 days and then re-seeded into starPEG-heparin hydrogels functionalised with RGD, SDF-1, bFGF and VEGF as spheroids with HUVECs and MSC and grown for 14 days as a tri-culture in Endothelial Cell Growth Medium (ECGM; Promocell). Cell lines were also seeded as a single cell suspension into the functionalised tri-culture system. Cultures were fixed in 4% paraformaldehyde and analysed via immunostaining for Von Willebrand Factor and CD31, as well as the above mentioned markers, and observed using confocal microscopy. Results Cultures prepared in MMP-cleavable starPEG-heparin hydrogels display spheroid formation in contrast to adherent growth on tissue culture plastic. Small differences were visualised in cancer spheroid growth between different gel stiffness across the range of cell lines. Cancer cell lines were able to be co-cultivated with HUVECs and MSC. HUVEC tube formation and cancer line spheroid formation occured after 3-4 days. Interaction was visualised between tumours and HUVECs via confocal microscopy. Slightly increased interaction was seen between cancer tumours and micro-vascular tubes when seeded as single cells compared with the pre-formed spheroid approach. Further studies intend to utilise cytokine gradients to further optimise the ECM environment of in situ tumour angiogenesis. Discussion and Conclusions Our results confirm the suitability of hydrogels constructed from starPEG-heparin for HUVECs and MSC co-cultivation with cancer cell lines to study cell-cell and cell-matrix interactions in a 3D environment. This represents a step forward in the development of 3D culture models to study the pathomechanisms of breast and prostate cancer. References 1. Tsurkan MV, Chwalek K, Prokoph S, Zieris A, Levental KR, Freudenberg U, Werner C. Advanced Materials. 25, 2606-10, 2013. Disclosures The authors declare no conflicts of interest

肝癌细胞与内皮细胞的粘附力学特性研究

采用细胞同步技术和微管吸吮技术，从细胞周期的角度研究不同细胞周期肝癌细胞（hepatocellular carcinoma cells,HCC)与脐静脉内皮细胞（HUVEC）的粘附力学特性。结果表明，未同步化肝癌细胞各周期时相的细胞百分比为：G0／G1期，53.51；G2／M期，11.01；S期，35.48。采用胸腺嘧啶脱氧核苷、秋水仙碱顺序阻断和胸腺嘧啶脱氧核苷双阻断后释放培养的方法可分别获得G1期和S期的肝癌细胞，其平均同步率分别为69.02和96.50。G1期肝癌细胞与人脐静脉内皮细胞的粘附力比S期相应值明显降低（P＜0.01)，与未同步化肝癌细胞组比较也得到同样结果，而S期与未同步化肝癌细胞组的粘附力值无明显差别。肝癌细胞与脐静脉内皮细胞的粘附力随着附时间的变化而变化，在30-60min内迅速增长，60min之后维持在较稳定的水平，即300×10~-10N左右。提示：在肝癌细胞与内皮细胞的粘附过程中，S期细胞可能起的作用更大；肝癌细胞和内皮细胞上粘附分子表达呈现时间效应，从而体现出粘附和去粘附的行为特征。

A Proteomic Study on Cell Cycle Progression of Endothelium Exposed to Tumor Conditioned Medium and the Possible Role of Cyclin D-1/E

This study was designed to comprehensively analyze the differential expression of proteins from human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) exposed to tumor conditioned medium (TCM) and to identify the key regulator in the cell cycle progression. The HUVECs were exposed to TCM from breast carcinoma cell line MDA-MB-231, then their cell cycle distribution was measured by flow cytometer (FCM). The role of protein in cell cycle progression was detected via two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2-DE) and western blotting. Following the stimulation of TCM, HUVECs showed a more cells in the S phase than did the negative control group (ECGF-free medium with 20% FBS), but the HUVECs' level was similar to the positive control group (medium with 25 mug/ml ECGF and 20% FBS). Increased expression of cyclin D-1/E and some changes in other related proteins occurred after incubation with TCM. From our results, we can conclude that breast carcinoma cell line MDA-MB-231 may secrete soluble pro-angiogenic factors that induce the HUVEC angiogenic switch, during which the expression of cell cycle regulator cyclin D-1/E increases and related proteins play an important role in this process.

The Mitogenic and Anti-Apoptotic Activity of Tumor Conditioned Medium on Endothelium

This study was designed to observe the effect of tumor conditioned medium (TCM) on the proliferation and apoptosis of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). HUVECs were exposed to TCM from breast carcinoma cell line MDA-MB-231, then we measured their proliferation, apoptosis and cell cycle distribution by MTT and flow cytometery (FCM). Following the stimulation of TCM, HUVECs showed higher pro-mitogenic and anti-apoptotic ability than did the negative control group (ECGF-free medium with 20% FBS), but a similar ability to the positive control group (medium with ECGF and 20% FBS). From these results, we can conclude that breast carcinoma cell line MDA-MB-231 could secret soluble pro-angiogenic factors that induce HUVEC angiogenic switching, including cell cycle progression, proliferation and growth. The role and character of these factors remain to be further studied.

Papel de metaloproteases de Estreptococos do grupo B na interação,viabilidade celular e indução de apoptose e necrose em células endoteliais e epiteliais humanas

Estreptococos do grupo B (EGB) é a principal causa de sepse e meningite neonatal e tem sido recentemente reconhecido como patógeno responsável por infecções invasivas em adultos imunocomprometidos (idosos ou portadores de doenças crônicas). Os EGB produzem inúmeras enzimas extracelulares, várias das quais interagem com o sistema imune do hospedeiro e são importantes durante a interação EGB-hospedeiro, bem como para o desenvolvimento da doença. Estudos anteriores mostraram que metaloproteases estão envolvidas em várias vias metabólicas em diferentes tipos celulares. Por esta razão, nós decidimos investigar o possível envolvimento de metaloproteases de EGB durante a interação celular e apoptose/necrose induzida pelo micro-organismo em células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) e da linhagem de epitélio respiratório (A549). Tratamento de EGB com inibidores de metaloproteases (EDTA, EGTA e FEN) não induziu alterações no crescimento bacteriano, mas promoveu alterações na expressão de proteínas de superfície, capacidade adesiva e perfil de sobrevivência intracelular do patógeno. O EGB e o sobrenadante do crescimento bacteriano (meio condicionado; MC) promoveram a morte das células HUVEC e A549. Contudo, o tratamento com inibidores de metaloproteases restauraram a viabilidade celular induzida pelos EGB e o MC, sugerindo que metaloproteases bacteriana estão envolvidas no rompimento da barreira celular, promovendo a disseminação bacteriana. Este trabalho descreve pela primeira vez apoptose e necrose induzidas pelo EGB e MC em HUVEC e células A549 após 24h de incubação, respectivamente. Nós também observamos redução da pró-caspase-3 após infecção das HUVEC com EGB e MC, sugerindo ativação da caspase-3. Além disso, o aumento da expressão da proteína pró-apoptótica Bax e diminuição dos níveis da proteína anti-apoptótica Bcl-2 em HUVEC, demonstram o envolvimento do mecanismo apoptótico mitocondrial (via intrínseca). A melhor compreensão das bases moleculares da patogênese do EGB contribui para identificar novas moléculas bacterianas e hospedeiras que podem representar novos alvos terapêuticos ou imunoprofiláticos contra a doença causada por esse patógeno neonatal.

Estudo do metabolismo mitocondrial e da resposta anti-apoptótica de células endoteliais humanas durante a evolução da infecção por taquizoítos de Toxoplasma gondii

A toxoplasmose é uma zoonose amplamente distribuída que afeta mais de um terço da população mundial e de grande importância na saúde pública. A maioria das infecções em humanos por Toxoplasma gondii é assintomática. A toxoplasmose é amplamente investigada visto que se apresenta como uma doença grave em pessoas imunodeprimidas (portadores da síndrome da imunodeficiência adquirida (SIDA), não tratados, indivíduos transplantados, paciente em tratamento quimioterápico ou em uso de drogas supressoras e gestantes). A toxoplasmose congênita frequentemente pode levar ao aborto espontâneo ou até mesmo resultar na formação de crianças com algum grau de atraso no desenvolvimento mental e/ou físicos, deste modo, a transmissão congênita pode ser muito mais importante do que se pensava, pois os parasitos encontrados na circulação sanguinea são capazes de infectar as células endoteliais dos vasos e os tecidos circunjacentes, podendo resultar no encistamento do T. gondii. Atualmente a toxoplasmose vem sendo investigada devido a sua associação a inúmeras outras doenças, assim, estudos sobre a evolução da infecção por T. gondii em diferentes tipos de células hospedeiras se fazem necessários para uma abordagem terapêutica adequada. Ao invadir a célula hospedeira o parasito possui a capacidade de recrutar as mitocôndrias promovendo mudanças na organização mitocondrial ao longo da progressão da infecção, garantindo um ambiente favorável a sua multiplicação. Diante disso, investigamos se o parasito possui a capacidade de interferir no metabolismo mitocondrial e na resposta apoptótica da célula endotelial. O presente trabalho teve como objetivo analisar o metabolismo mitocondrial através da respirometria de alta-resolução e da resposta apoptótica através do western blotting das células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC) infectadas por 2, 6 e 20 horas por taquizoítos de T. gondii. A respirometria de alta-resolução revelou que o parasito interfere no metabolismo energético da célula hospedeira. A análise do conteúdo de proteínas da família Bcl-2 por western blotting revelou maior estímulo apoptótico no tempo inicial de infecção, quando comparado aos demais tempos. Os resultados dos conteúdos de caspase 3, proteína efetora da apoptose, não demonstrou diferença nos tempos iniciais de infecção Entretanto, em tempos mais tardios, o conteúdo de caspase 3 mostrou-se significativamente aumentado quando comparado às HUVEC não infectadas. A dinâmica de replicação do parasito foi observada através do monitoramento pelo sistema Time-Lapse Nikon BioStation IMQ em tempo real das células infectadas por T.gondii. Portanto, nossos resultados sugerem que o protozoário ao recrutar as mitocôndrias da célula hospedeira interfere no metabolismo mitocondrial e na modulação da apoptose para garantir um ambiente favorável a sua multiplicação.

Perfil de secreção de citocinas e de ativação de células endoteliais após interação com cepas selvagens e mutantes de Aspergillus fumigatus

Apesar do desenvolvimento de novas drogas antifúngicas e da sua utilização como terapia profilática visando à prevenção de infecções fúngicas invasivas, estas ainda constituem-se num problema emergente, com elevadas taxas de mortalidade. Neste contexto, destaca-se a aspergilose invasiva, uma infecção fúngica oportunista que acomete pacientes com neutropenia profunda e prolongada, principalmente os pacientes com leucemia aguda ou submetidos a transplante de medula óssea. Aspergillus fumigatus, um fungo filamentoso, é o principal agente etiológico da aspergilose invasiva, sendo um patógeno angioinvasivo. As hifas deste fungo são capazes de causar injúria e ativação endotelial, induzindo o endotélio a um fenótipo pró-trombótico, que por sua vez, é mediado pela secreção de citocinas pró-inflamatórias, em especial, o TNF-α. O presente trabalho teve como objetivo estudar a capacidade de cepas mutantes de A. fumigatus em ativar células endoteliais, avaliando o perfil de secreção de citocinas em meio condicionado e a expressão de fator tecidual. Resumidamente, monocamadas confluentes de células endoteliais isoladas da veia umbilical humana foram incubadas com conídios e tubos germinativos de cepas selvagens (Af293 e Ku80) e mutantes (Δugm1, ΔcalA, ΔcrzA, ΔprtT) de A. fumigatus. A taxa de adesão e endocitose destas cepas às monocamadas de HUVEC foi avaliada a partir de um ensaio quantitativo de imunofluorescência diferencial. O perfil cinético de secreção de citocinas foi determinado em meio condicionado das HUVECs, por ensaio de multiplex para IL-6, IL-8 e TNF-α. A ativação endotelial, por sua vez, foi determinada pela expressão de fator tecidual por RT-PCR em tempo real. Os resultados obtidos demonstraram que a mutante para o gene ugm1, responsável por codificar a enzima UDP-galactopiranose mutase, que converte resíduos de galactopiranose a galactofuranose, apresentou um fenótipo hiperaderente às células endoteliais e um estímulo 10 vezes maior à secreção de TNF-α e 2,5 vezes maior a secreção de IL-6, quando comparada a ativação observada para as cepas selvagens. A galactofuranose é um componente importante de glicoconjugados da parede celular de A. fumigatus. Dessa forma, a ausência desse monossacarídeo na célula fúngica leva a um mecanismo compensatório caracterizado por um aumento na expressão de moléculas de galactosaminogalactana na parede celular. De maneira contrária, mutantes para os genes calA e crzA, apresentaram um fenótipo hipoaderente às HUVECs e uma perda na capacidade de induzir a secreção de citocinas e ativar o endotélio. Essas mutantes apresentam deleções que interferem na via de cálcio/calcineurina, responsável por regular a morfogênese e virulência de A. fumigatus, além de apresentarem alterações no conteúdo de beta-1-3 glucana. Já a cepa ΔprtT, mutante para o fator de transcrição prtT que regula a secreção de múltiplas proteases, apresentou um fenótipo de adesão, estímulo e ativação endotelial semelhante ao observado para as cepas selvagens. A comparação entre a capacidade de conídios e tubos germinativos em ativar células endoteliais, corroborou achados anteriores da literatura que reportam que só hifas são capazes de ativar células endoteliais, independentemente da sua viabilidade. Os dados deste estudo permitiram concluir que dentre os componentes de superfície celular de A. fumigatus, os polímeros de galactose, em especial a galactosaminogalactana, parecem ser responsáveis, pelo menos em parte, pelos mecanismos de interação e ativação endotelial.

Estudo proteômico da interação do Aspergillus fumigatus com células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs)

O Aspergillus fumigatus é o principal agente etiológico da aspergilose invasiva, uma infecção fúngica oportunista que acomete, principalmente, pacientes de Unidades Hematológicas, como aqueles com neutropenia profunda e prolongada. Após a filamentação este fungo angioinvasivo é capaz de ativar e causar danos em células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC) que passam a expressar um fenótipo pró-trombótico. A ativação destas células, dependente de contato célulacélula, é mediada por TNF-α e caracterizada pela expressão de moléculas próinflamatórias, como citocinas, quimiocinas e moléculas de adesão. Recentemente, nosso grupo comparou a ativação endotelial de HUVECs desafiadas com cepas selvagens e uma cepa mutante para o gene UGM1. Nestes experimentos a cepa mutante Δugm1, que apresenta um fenótipo de maior produção de galactosaminogalactana (GAG) na parede celular, mostrou um fenótipo hiperadesivo e uma capacidade maior de ativar células endoteliais. Entretanto, os receptores e as vias de sinalização envolvidos nesta ativação permanecem desconhecidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar as proteínas envolvidas nestes processos através do estudo das proteínas diferencialmente expressas nas HUVECs após a interação com A. fumigatus, usando a técnica proteômica 2D-DIGE. Brevemente, as HUVECs foram infectadas com tubos germinativos da cepa selvagem (AF293) e da cepa Δugm1 de A. fumigatus. Em seguida, as proteínas foram marcadas com diferentes fluorocromos e separadas por eletroforese bidimensional. A análise quantitativa foi realizada utilizando o software DeCyder. Foram identificadas por MS/MS cinco proteínas diferencialmente expressas, incluindo a galectina-1 e a anexina A2, ambas mais expressas após a interação, sendo a primeira ~25% mais expressa após a interação com a mutante Δugm1. Este trabalho propõe que a galectina-1 poderia ser o receptor endotelial para polímeros de galactose presentes na parede celular do A. fumigatus, e que a Anexina A2 poderia estar envolvida na sinalização intracelular em resposta a este patógeno. No entanto, experimentos complementares, em curso, são necessários para comprovar esta hipótese.

A Tenascina-C e a sinalização celular na diferenciação tubulogênica endotelial

A matriz extracelular (MEC) é capaz de modular a adesão celular, induzindo processos de sinalização celular. No estado de aderência intermediária, induzido por proteínas matricelulares, as células tendem a se diferenciar, migrar e proliferar. A tenascina-C é uma proteína matricelular amplamente secretada em gliomas que está envolvida na proliferação e angiogênese tumoral. A MEC de gliomas, possui elevada incorporação de tenascina-C (TN-C), uma glicoproteína matricelular desadesiva que compete com a glicoproteína adesiva fibronectina (FN), desestabilizando os contatos focais e induzindo proliferação celular em gliomas. Neste trabalho nós nos propusemos a investigar o papel da TN-C tumoral no fenótipo angiogênico de células endoteliais. Recentemente em um trabalho publicado pelo nosso grupo observamos que as células endoteliais semeadas sobre matrizes de glioma (U373 MG) aderem menos e são deficientes na capacidade de formar tubos quando comparadas com àquelas plaqueadas sobre MEC de HUVECs. No entanto, neste trabalho, reproduzimos este fenótipo semeando as células endoteliais em suportes de TN-C /FN miméticos da composição da matriz tumoral nativa. Por western blotting, observamos um aumento na fosforilação em treonina 638 da proteína PKCα, um possível sítio inibitório, e um aumento na ativação de PKCδ. O efeito antagônico na regulação dessas isoformas de PKC foi demonstrado quando usamos inibidores seletivos de PKC α e δ e um ativador de PKCα (PMA). Observamos que quando tratamos as HUVECs plaqueadas sobre MEC de U373 com PMA, resgatamos a capacidade dessas células de formar tubos, o pré-tratamento dessas HUVECs com inibidor de PKC δ (rotlerina) resgatou parcialmente a capacidade tubulogênica dessas células. O pré-tratamento das HUVECs que foram semeadas sobre MEC da HUVEC (que formam tubos normalmente) com um inibidor de PKC α (RO320432) levou a diminuição da capacidade tubulogênica. Além disso, esta matriz também induz ativação de ERK e AKT. Investigamos também se o bloqueio dos diferentes domínios da TN-C na matriz derivada de glioma poderia, de alguma forma, reverter o defeito angiogênico das células, propiciado pela interação com a matriz extracelular de gliomas. O pré-tratamento da matriz extracelular de glioma com anticorpos anti-TN-C (contra os domínios FNIII 1-3, 4-5 FNIII e N-terminal) resgatou parcialmente a capacidade das células endoteliais de formar tubos. Nossos dados sugerem que a indução do fenótipo vascular observado em muitos gliomas, com predomínio de vasos mal formados e sub-funcionais, pode ser parcialmente devido ao comprometido da sinalização mediada por PKCs em células endoteliais, bem como do aumento da ativação das vias de ERK e Akt.