Estudio de la capacidad inmunoprofiláctica de proteínas recombinantes de Leishmania infantum en el modelo murino

En esta Tesis Doctoral, cuatro proteínas que están sobre-expresadas en las fases infectivas del ciclo celular de L. infantum (STPKA, STPK, PP2B and PABP3) fueron purificadas para inmunizar ratones BALB/c, con el interés de estudiar su posible capacidad protectora contra la VL. Tres de ellas indujeron una fuerte respuesta humoral en los ratones, rLiSTPKA, rLiSTPK y rLiPABP3, a diferencia de la proteína rLiPP2B. Además, la rLiPABP3 fue la única que indujo una disminución significativa de la carga parasitara tanto en bazo como en hígado 2 meses después de la infección experimental con el parásito. Con el objetivo de determinar los efectos que la inmunización con rLiPABP3 tenía sobre el sistema inmune murino, se determinó la expresión génica de 106 genes relacionados con el sistema inmune en ratones control, inmunizados e infectados. Los niveles de expresión génica fueron comparados con los obtenidos para los grupos control. Los resultados mostraron que durante todo el experimento la proteína rLiPABP3 promueve la inhibición de la respuesta inmune inflamatoria en el bazo de los ratones infectados. Además, no se observa una respuesta adaptiva claramente polarizada hacia un tipo concreto. Un mes después de la infeccion, en los animales previamente inmunizados se observa la sobre-expresion de Il2rb lo que nos hace pensar que rLiPABP3 podría estimular la presencia de linfocitos T memoria. En fases más avanzadas de la infección, a pesar de que no observamos una clara diferenciación de una población concreta de linfocitos T efectores, sí observamos la infra-expresión del gen codificante del TNF-alfa, lo que unido a la sobre-expresión del gen Cxcr4 y la ausencia de cambios de la expresión del gen Ccr7 nos hace pensar que la inmunización no sólo mantiene la micro-arquitectura del bazo, sino que también promueve la correcta migración de las DCs desde la MZ hasta el PALS.

Expresión de FOXP3 en células de melanoma murino como un mecanismo de evasión de la respuesta inmune tumoral

Foxp3 es un marcador clave para identificación y función células T reguladoras, además su expresión se ha observado en diferentes líneas celulares de cáncer. El objetivo de este estudio fue determinar si la expresión de Foxp3 en células de melanoma murino actúa como un mecanismo de evasión de la respuesta inmune tumoral, modificando citocinas involucradas en la fase de inmunoedición de cáncer y promoviendo la generación de células Treg. En este estudio se determinó por primera vez la expresión de Foxp3 en las células melanoma murino B16F10 wt, y diseñamos RNA de interferencia en contra de Foxp3, además de analizar la expresión de CD25 y producción de IL-2, INF-γ, TGF-β e IL-10 para determinar su papel in vitro. Para la evaluación del efecto de Foxp3 durante el desarrollo tumoral in vivo, se estableció una línea celular con silenciamiento de Foxp3 la cuál identificamos como B16F10.DMH1 y se montaron dos modelos de melanoma murino, uno inducido con células B16F10 wt y otro inducido con células B16F10.DMH1, y se analizó progresión tumoral, producción de citocinas, expresión de CD25, Foxp3 y poblaciones celulares CD4+ , CD4+CD25+ y CD4+CD25+ Foxp3+ en TIL’s y células de bazo. Nuestros resultados in vitro demuestran que las células B16F10 wt expresan Foxp3 a nivel de RNAm y proteína, y su localización celular es principalmente perinuclear, además se encontró que estas células expresan CD25, y una producción de citocinas del tipo INF-γ, TGF-β, IL-10 e IL-2. Se encontró que la expresión de Foxp3 afecta la proliferación en células B16F10, encontrando una correlación positiva entre la expresión de Foxp3, CD25 e IL-2. In vivo, el silenciamiento de Foxp3 en las células B16F10.DMH1 afectó el desarrollo del melanoma incrementando el tiempo de aparición de tumor, sobrevida y disminuyendo el peso de los tumores, encontrando una correlación positiva entre Foxp3, CD25, IL-2 e IL-10 y negativa con la producción de IFN-γ, además se determinó que Foxp3 intratumoral está correlacionado con la expresión y presencia de células Treg con fenotipo CD4+CD25+ Foxp3+ en el microambiente tumoral y con una disminución de células T CD4+ a nivel periférico, sin afectar a linfocitos T activados (CD4+CD25+ ). Estos datos sugieren que Foxp3, participa en el desarrollo de la tumorogénesis en melanoma murino in vitro e in vivo, con la capacidad de modular a citocinas, moléculas involucradas en el desarrollo tumoral, así como poblaciones celulares con fenotipo regulador en el tumor, pero no en periferia.

Atividade antimalárica de plantas medicinais da biorregião do Araripe-CE em modelo murino - Plasmodium berghei

Malaria, also popularly known as maleita , intermittent fever, paludism, impaludism, third fever or fourth fever, is an acute infectious febrile disease, which, in human beings, is caused by four species: Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale. Malaria, one of the main infectious diseases in the world, is the most important parasitoses, with 250 million annual cases and more than 1 million deaths per year, mainly in children younger than live years of age. The prophylactic and therapeutic arsenal against malaria is quite restricted, since all the antimalarials currently in use have some limitation. Many plant species belonging to several families have been tested in vivo, using the murine experimental model Plasmodium berghei or in vitro against P. falciparum, and this search has been directed toward plants with antithermal, antimalarial or antiinflammatory properties used in popular Brazilian bolk medicine. Studies assessing the biological activity of medicinal plant essential oils have revealed activities of interest, such as insecticidal, spasmolytic and antiplasmodic action. It has also been scientifically established that around 60% of essential oils have antifungal properties and that 35% exhibit antibacterial properties. In our investigation, essential oils were obtained from the species Vanillosmopsis arborea, Lippia sidoides and Croton zethneri which are found in the bioregion of Araripe-Ceará. The chemical composition of these essential oils was partially characterized and the presence of monoterpenes and sesquiterpenes. The acute toxicity of these oils was assessed in healthy mice at different doses applied on a single day and on four consecutive days, and in vitro cytotoxicity in HeLa and Raw cell lines was determined at different concentrations. The in vivo tests obtained lethal dose values of 7,1 mg/Kg (doses administered on a single day) and 1,8 mg/Kg (doses administered over four days) for 50% of the animals. In the in vitro tests, the inhibitory concentration for 50% of cell growth in Hela cell lines was 588 μg/mL (essential oil from C. zethneri after 48 h), from 340-555 μg/mL (essential oil from L. sidoides, after 24 and 48 h). The essential oil from V. arborea showed no cytotoxicity and none of the essential oils were cytotoxic in Raw cell lines. These data suggest a moderate toxicity in the essential XVIII oils under study, a finding that does not impede their testing in in vivo antimalarial assays. Was shown the antimalarial activity of the essential oils in mice infected with P. berghei was assessed. The three species showed antimalarial activity from 36%-57% for the essential oil from the stem of V. arborea; from 32%-82% for the essential oil from the leaves of L. sidoides and from 40%-70% of reduction for the essential oil from the leaves of C. zethneri. This is the first study showing evidence of antimalarial activity with these species from northeast Brazil. Further studies to isolate the active ingredients of these oils are needed to determine if a single active ingredient accounts for the antimalarial activity or if a complex integration of all the compounds present occurs, a situation reflected in their biological activity

Anchored deformable face ensemble alignment

At present, many approaches have been proposed for deformable face alignment with varying degrees of success. However, the common drawback to nearly all these approaches is the inaccurate landmark registrations. The registration errors which occur are predominantly heterogeneous (i.e. low error for some frames in a sequence and higher error for others). In this paper we propose an approach for simultaneously aligning an ensemble of deformable face images stemming from the same subject given noisy heterogeneous landmark estimates. We propose that these initial noisy landmark estimates can be used as an “anchor” in conjunction with known state-of-the-art objectives for unsupervised image ensemble alignment. Impressive alignment performance is obtained using well known deformable face fitting algorithms as “anchors.

Cell microencapsulation for therapeutic purposes: towards greater control over biocompatibility

233 p.: il.

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)

Influencia del metabolismo del glutatión y de la actividad gamma-glutamiltranspeptidasa en la respuesta antitumoral del ácido retinoico en líneas tumorales de rabdomiosarcoma con diferente grado de diferenciación

228 p. : il. Nota: Otro título en Teseo: "la modulación selectiva de los niveles de glutatión con l-2-oxo-4-tiazolidina carboxilato aumenta la eficacia de la interleucina-2 e incrementa el beneficio terapéutico de la bioquimioterapia del melanoma metastático"

La modulación selectiva de los niveles de glutatión con l-2-oxo-4-tiazolidina carboxilato aumenta la eficacia de la interleucina-2 e incrementa el beneficio terapéutico de la bioquimioterapia del melanoma metastático

268 p. : il.

El ácido all trans retinoico reduce in vitro el efecto protumoral de los factores de crecimiento e incrementa la eficacia de la quimioterapia en el rabdomiosarcoma S4MH

257 p.

Wide Field-of-view Microscopes and Endoscopes for Time-lapse Imaging and High-throughput Screening

Wide field-of-view (FOV) microscopy is of high importance to biological research and clinical diagnosis where a high-throughput screening of samples is needed. This thesis presents the development of several novel wide FOV imaging technologies and demonstrates their capabilities in longitudinal imaging of living organisms, on the scale of viral plaques to live cells and tissues.

The ePetri Dish is a wide FOV on-chip bright-field microscope. Here we applied an ePetri platform for plaque analysis of murine norovirus 1 (MNV-1). The ePetri offers the ability to dynamically track plaques at the individual cell death event level over a wide FOV of 6 mm × 4 mm at 30 min intervals. A density-based clustering algorithm is used to analyze the spatial-temporal distribution of cell death events to identify plaques at their earliest stages. We also demonstrate the capabilities of the ePetri in viral titer count and dynamically monitoring plaque formation, growth, and the influence of antiviral drugs.

We developed another wide FOV imaging technique, the Talbot microscope, for the fluorescence imaging of live cells. The Talbot microscope takes advantage of the Talbot effect and can generate a focal spot array to scan the fluorescence samples directly on-chip. It has a resolution of 1.2 μm and a FOV of ~13 mm². We further upgraded the Talbot microscope for the long-term time-lapse fluorescence imaging of live cell cultures, and analyzed the cells’ dynamic response to an anticancer drug.

We present two wide FOV endoscopes for tissue imaging, named the AnCam and the PanCam. The AnCam is based on the contact image sensor (CIS) technology, and can scan the whole anal canal within 10 seconds with a resolution of 89 μm, a maximum FOV of 100 mm × 120 mm, and a depth-of-field (DOF) of 0.65 mm. We also demonstrate the performance of the AnCam in whole anal canal imaging in both animal models and real patients. In addition to this, the PanCam is based on a smartphone platform integrated with a panoramic annular lens (PAL), and can capture a FOV of 18 mm × 120 mm in a single shot with a resolution of 100─140 μm. In this work we demonstrate the PanCam’s performance in imaging a stained tissue sample.

Potencial antiinflamatório do extrato aquoso de Echinodorus macrophyllus e de suas frações em modelo de inflamação aguda

A Echinodorus macrophyllus (Alismataceae), conhecida como chapéu de couro no Brasil, é usada popularmente para tratar doenças reumáticas e inflamatórias. Neste trabalho, foram avaliados os efeitos antiinflamatórios do extrato aquoso de E. macrophyllus (EAEm) e suas frações etanólicas no modelo murino de air pouch. Para a obtenção das frações, 7 g do EAEm foram aplicadas em uma coluna cromatográfica aberta de sílica gel eluída com diferentes concentrações de etanol. Os cromatogramas do EAEm/frações foram obtidos usando um sistema de HPLC. Foram obtidas quatro frações, duas delas com maior rendimento. Resumidamente, a bolha de ar foi induzida pela injeção de 5 mL de ar estéril (s.c) no dorso de camundongos SW machos (25-35 g). Após 3 dias, mas 3 mL de ar estéril foram injetados para manter a bolha. No sexto dia, cada grupo (n = 4) foi tratado intraperitoneal (ip) ou oralmente (v.o) com EAEm (25 ou 250 mg/kg), Fr20 ou Fr40 (2,5, 25, 50 ou 100 mg/kg) e os controles com indometacina (10 mg/kg, v.o.) ou veículo (salina). Uma hora depois, 1 mL de salina ou de carragenina 1% estéril foi injetada dentro da bolha. Após 4 h, a cavidade foi lavada com NaCl 0,9%, EDTA 2 mM (1 mL), para a determinação do número de leucócitos, volume do exsudato e concentração de proteínas. Células do exsudato foram preparadas em citocentrífuga e coradas pelo método do Panótico para a contagem diferencial dos leucócitos. Cortes histológicos coletados dos diferentes grupos foram fixados com formol tamponado 10% (pH 7,4) por 7 dias, corados com HE e analisados em MO. A análise da expressão da iNOS e da COX-2 foi realizada em células do exsudato por RT-PCR. O acúmulo de nitrito (NO2−) no sobrenadante do cultivo de células RAW 264.7 foi determinado usando um ensaio colorimétrico baseado na reação de Griess. Os resultados foram expressos como média EP e comparados usando ANOVA seguido de teste de Dunnet. Os experimentos foram realizados em triplicata. No modelo air pouch, a injeção de carragenina 1% aumentou tanto a migração celular quanto a concentração de proteína no exsudato. Contudo, enquanto o pré-tratamento com a Fr40 aumentou a resposta inflamatória, o pré-tratamento com o EAEm e a Fr20, sobretudo por via i.p., inibiu esta resposta quando comparado ao grupo controle tratado apenas com o veículo. Assim, foram observadas as seguintes razões de inibição da migração de células: EAEm, i.p. a 25 mg/kg (66,44%) e a 250 mg/kg (87,27%) e Fr20 a 2,5 mg/kg (26,89%), 25 mg/kg (60,06%), 50 mg/kg (63,13%) e a 100 mg/kg (77,47%). Em relação à contagem diferencial, o EAEm e a Fr20 afetaram principalmente o número de neutrófilos, inibindo sua migração no exsudato. O EAEm e a Fr20 também reduziram a concentração total de proteínas no exsudato principalmente no tratamento i.p.; EAEm a 25 e 250 mg/kg mostrou 3,33 0,55 e 2,05 0,51 mg/mL, respectivamente, quando comparado aos grupos controles (Indometacina 2.88 0.64 mg/mL; Veículo 5.48 0.88 mg/mL). A Fr20 a 2,5, 25, 50 e 100 mg/kg mostrou 4,788 0,444, 1,417 0,519, 2,474 0,529 e 2,215 0, 361 mg/mL. A análise histológica mostrou infiltrado celular, principalmente composto de leucócitos polimorfonucleares ao longo da derme inflamada de animais tratados com veículo. O tratamento com o EAEm ou Fr20 reduziu a infiltração de leucócitos no tecido inflamado. Além disso, o tratamento com o EAEm e a Fr20 mostrou atividade supressora sobre a expressão de iNOS e COX-2, e mostrou efeitos inibitórios na produção de NO induzida por LPS. Concluindo, todos estes resultados confirmam o potencial antiinflamatório sugerido para esta planta e fornecem uma base para a compreensão de seus mecanismos moleculares de ação. Contudo, outros estudos devem ser realizados para melhor elucidar as vias pelas quais o EAEm e a Fr20 exercem seus efeitos antiinflamatórios. Além disso, estudos fitoquímicos devem ser realizados para identificar os compostos ativos no EAEm e na Fr20.

Características clínicas e frequência de diarreia por norovírus em crianças hospitalizadas, vacinadas e não vacinadas contra rotavírus Rio de Janeiro, Brasil, 2004-2009

Os norovírus (NV) são uma importante causa de hospitalização infantil. Crianças internadas por gastroenterite por NV (GENV) são consideradas portadoras de diarreia grave. O objetivo desse estudo, realizado na cidade do Rio de Janeiro, Brasil, é descrever as características clínicas e a frequência da diarreia por NV em crianças hospitalizadas, comparando as taxas de detecção de NV em crianças vacinadas e não vacinadas contra rotavírus (Rotarix). Foram coletadas 659 amostras de fezes de igual número de crianças e encaminhadas para análise pela reação em cadeia pela polimerase, precedida de transcrição reversa no período de janeiro de 2004 a dezembro de 2009. O percentual de amostras positivas para os NV foi de 27,3% nesse período. Das 180 amostras positivas para NV, 55% tiveram origem na comunidade (aqCo) e 45% foram de aquisição nosocomial (aqNo). O percentual de GENV nos dois anos anteriores (2004 e 2005) à introdução da vacina Rotarix foi de 28,3%, sendo 11,3% o percentual de amostras aqCo. Nos dois anos posteriores (2008 e 2009), a GENV significou 24,4%, e as amostras aqCo foram 14,9% (p<0,05). Em 647 crianças, 494 não receberam a vacina Rotarix, enquanto 151 crianças receberam, pelo menos, uma dose. O percentual de GENV foi de 23,8% e 39,7%, respectivamente (p<0,05). Apesar do comportamento sazonal dos casos de GENV aqCo, esse fato não teve significância estatística. Das 180 crianças, 61,6% tinham peso ≤ p10 do NCHS, 82,2% tinham idade ≤ 5anos. As crianças com idade ≤ 2 anos foram mais acometidas nos casos de aqCo do que àquelas de aqNo (p<0,05). Foram observados em 82 crianças: vômitos (73,2%), febre (54,9%), tosse (20,7%), coriza (2,2%), sangue nas fezes (8,5%), erupção cutânea (4,9%) e broncoespasmo (7,3%). Houve significância estatística com relação à frequência maior de febre, coriza, tosse e broncoespasmo nas crianças com GENV de aqCo do que naquelas de aqNo (p<0,05). De 69 crianças, 73,9% apresentaram desidratação e, dessas, 76,5% necessitaram de hidratação venosa. Esses dados tiveram significância estatística, representada por maiores percentuais nas crianças com GENV de aqCo do que naquelas de aqNo (p<0,05). Esse estudo demonstra que os NV foram um importante agente etiológico nos casos de gastroenterites em crianças hospitalizadas e responsável por altas taxas de infecções nosocomiais. Estatisticamente, não foi comprovada uma tendência de aumento dos casos de GENV no período do estudo, como também do aumento da frequência de GENV nos anos posteriores em relação aos anos anteriores à introdução da vacina Rotarix no Brasil em 2006. No entanto, houve significância estatística quando foi avaliado o percentual de GENV em crianças hospitalizadas vacinadas e não vacinadas contra RV. Um aumento dos casos de GENV em crianças poderá vir a acontecer nos próximos anos, quando é esperado que um número maior de crianças será vacinado contra RV. Tosse, coriza e broncoespasmo são sintomas que devem ser mais detalhadamente investigados. Estratégias de prevenção contra a disseminação dos NV são condutas importantes em unidades de internação. Uma vacina eficaz contra norovírus pode ser um benefício significativo para reduzir o percentual de crianças hospitalizadas por diarreia.

Avaliação das alterações macro-hemodinâmicas, microcirculatórias, gasométricas, metabólicas e inflamatórias secundárias à sedação com dexmedetomidina em um modelo experimental de endotoxemia em hamsters

Pela sua alta incidência, morbidade, mortalidade e custos ao sistema de saúde, a sepse se destaca entre as diversas indicações de internação em unidade de terapia intensiva (UTI). A disfunção da microcirculação tem papel central na gênese e manutenção da síndrome séptica, sendo um marco fisiopatológico desta síndrome. Pacientes críticos invariavelmente estão ansiosos, agitados, confusos, desconfortáveis e/ou com dor. Neste contexto, drogas sedativas são amplamente utilizadas na medicina intensiva. A dexmedetomidina, um agonista potente e altamente seletivo dos receptores alfa-2 adrenérgicos, vem conquistando espaço como o sedativo de escolha nas UTIs por seus efeitos de sedação consciente, redução da duração e incidência de delirium e preservação da ventilação espontânea. Apesar destas possíveis vantagens, a indicação de uso da dexmedetomidina na síndrome séptica ainda carece de conhecimentos sobre seus efeitos na microcirculação e perfusão orgânica. Com o intuito de caracterizar os efeitos microcirculatórios da dexmedetomidina em um modelo murino de endotoxemia que permite estudos in vivo da inflamação e disfunção da perfusão microvascular, hamsters Sírios dourados submetidos à endotoxemia induzida por administração intravenosa de lipopolissacarídeo de Escherichia coli (LPS, 1,0 mg.kg-1) foram sedados com dexmedetomidina (5,0 μg.kg.h-1). A microscopia intravital da preparação experimental (câmara dorsal) permitiu a realização de uma análise quantitativa das variáveis microvasculares e do rolamento e adesão de leucócitos à parede venular. Também foram analisados os parâmetros macro-hemodinâmicos e gasométricos (arterial e venoso portal), as concentrações de lactato arterial e venoso portal, a água pulmonar total e a sobrevivência do animal. Animais não-endotoxêmicos e/ou tratados com solução salina a 0,9% serviram como controles neste experimento. O LPS aumentou o rolamento e a adesão de leucócitos à parede venular, diminuiu a densidade capilar funcional e a velocidade das hemácias nos capilares e induziu acidose metabólica. O tratamento com dexmedetomidina atenuou significativamente estas respostas patológicas (p < 0,05). A frequência de pulso dos animais foi significativamente reduzida pela droga (p < 0,05). Outros resultados não foram tão expressivos (estatisticamente ou clinicamente). Estes resultados indicam que a utilização de dexmedetomidina produz um efeito protetor sobre a microcirculação da câmara dorsal de hamsters endotoxêmicos. Efeitos anti-inflamatórios da dexmedetomidina sobre os leucócitos e o endotélio poderiam melhorar a perfusão capilar e representar o mecanismo in vivo de ação da droga na microcirculação.

L'azione economica tra etica e neurobiologia

The heated debate over the conflict between ethics and economics is often described as an epochal issue, an expression of present-day fragility, resulting from the implosion of the development model, which has characterised western society. The debate, however, exposes a paradox. Whilst, on the one hand, the neoclassical economic theory is radically criticized, on the other such criticism does not appear to delineate any solid, practicable alternative. Thus, the mainstream economic theory is still taught, practised by individuals as well as institutions, and further developed by the prevailing academic research. For this reason, a viable alternative needs to be sought, along with a new research methodology, which would allow to apply novel and more coherent theoretical assumptions into effective research and real cases. The theoretical instruments by which to create the models for human behaviour need to take into account the biological foundation of behaviour, expressed in evolutionary genetics terms. The aim of this paper is to establish whether our moral knowledge of economics may claim any scientific objectivity in light of advances in subject areas that differ in their scope and methods: moral philosophy, economics, cognitive neuroscience and artificial intelligence, each of which makes a specific contribution to understanding the operation of the human mind and towards forming the moral values onto which economic choice and action are founded. Given that the object of the study of economic science is the analysis of complex systems, nowadays the most efficient method seems to be artificial life simulation.

Development and clinical validation of multiplex TaqMan® assays for rapid diagnosis of viral gastroenteritis.

There is a need to provide rapid, sensitive, and often high throughput detection of pathogens in diagnostic virology. Viral gastroenteritis is a serious health issue often leading to hospitalization in the young, the immunocompromised and the elderly. The common causes of viral gastroenteritis include rotavirus, norovirus (genogroups I and II), astrovirus, and group F adenoviruses (serotypes 40 and 41). This article describes the work-up of two internally controlled multiplex, probe-based PCR assays and reports on the clinical validation over a 3-year period, March 2007 to February 2010. Multiplex assays were developed using a combination of TaqMan™ and minor groove binder (MGB™) hydrolysis probes. The assays were validated using a panel of 137 specimens, previously positive via a nested gel-based assay. The assays had improved sensitivity for adenovirus, rotavirus, and norovirus (97.3% vs. 86.1%, 100% vs. 87.8%, and 95.1% vs. 79.5%, respectively) and also more specific for targets adenovirus, rotavirus, and norovirus (99% vs. 95.2%, 100% vs. 93.6%, and 97.9% vs. 92.3%, respectively). For the specimens tested, both assays had equal sensitivity and specificity for astrovirus (100%). Overall the probe-based assays detected 16 more positive specimens than the nested gel-based assay. Post-introduction to the routine diagnostic service, a total of 9,846 specimens were processed with multiplex 1 and 2 (7,053 pediatric, 2,793 adult) over the 3-year study period. This clinically validated, probe-based multiplex testing algorithm allows highly sensitive and timely diagnosis of the four most prominent causes of viral gastroenteritis.