Papel das proteínas de choque térmico na apoptose mediada por espécies reativas de oxigénio em culturas celulares

Dissertação de mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

A expressão e a atividade da bomba MRP1/GS-X e de proteínas de choque térmico (HSP70) no miocárdio e gastrocnêmio de ratos treinados : possível mecanismo de citoproteção induzido pelo exercício contra os efeitos do estresse oxidativo

A relação entre as concentrações intracelulares de glutationa (GSH) e dissulfeto de glutationa (GSSG), dita o estado redox celular que, por sua vez, modula a atividade de muitos genes e proteínas sensíveis às alterações de potencial redox. As proteínas de choque térmico (HSP) são fundamentais na defesa contra o estresse oxidativo e em processos de reparo celular. Já a bomba GS-X codificada pelo gene MRP1 pode regular o estado redox celular exportando dissulfeto de glutationa (GSSG), prevenindo o estresse oxidativo. Nosso objetivo foi verificar a expressão de HSP70, da bomba MRP1 e sua atividade, bem como o metabolismo da glutationa (GSH) no miocárdio e gastrocnêmio de ratos submetidos ao exercício agudo e ao treinamento físico de natação. Ratos machos Wistar, separados em controle e exercício (n=6; treinamento de uma semana, com carga de 5% do peso corporal na cauda, temperatura da água ± 30°C). Após o exercício os ratos foram sacrificados e o músculo cardíaco e gastrocnêmio retirados. Para análise do estado redox, foram utilizadas técnicas bioquímicas de análise do conteúdo intracelular de GSH e GSSG; para análise da expressão de HSP70 e MRP1 foram utilizadas técnicas de SDS-PAGE e Western blotting. A atividade da bomba MRP1 foi medida por técnicas espectrofotométricas em membranas isoladas dos músculos em estudo. Os resultados foram expressos como média  desvio padrão da média. Foi utilizado o teste de análise de variância complementado com o teste de comparações múltiplas de Student-Newmann-Keus, para p < 0,05. Na análise do estado redox celular ([GSSG]/[GSH]), o miocárdio não apresentou mudanças significativas, enquanto que o gastrocnêmio do grupo exercício demonstrou aumento nesta modalidade indicando estresse (controle: 0,424± 0,056 e exercício: 3,775 ± 0,466). Com relação à expressão de HSP70 (unidades arbitrárias), o miocárdio não apresentou diferença, enquanto o gastrocnêmio do grupo exercício obteve um aumento significativo (controle 0,602± 0,047 e exercício 0,807 ± 0,224). Na expressão da MRP1, o coração apresentou diferença significativa (controle: 0,360± 0,028 e exercício: 0,800 ± 0,094), enquanto o gastrocnêmio não. A atividade da bomba MRP1 foi 21,4% maior no coração, e essa atividade foi diminuída pelo treinamento em 27,76% em relação ao controle. Os dados obtidos indicam que o miocárdio parece estar mais protegido do que o gastrocnêmio contra o estresse oxidativo induzido pelo exercício por apresentar maior expressão e atividade da bomba MRP1, uma vez que esta previne o acúmulo de GSSG intracelular bombeando o mesmo para o exterior da célula.

Análise de desempenho, expressão de proteínas de choque térmico e estresse oxidativo induzidos pelo treinamento físico de musculação em indivíduos jovens, e sua repercussão no perfil imunológico e lipídico

O exercício físico é constantemente utilizado como coadjuvante em tratamentos de saúde, funcionais ou até mesmo estéticos. Normalmente prescrito em séries múltiplas, o treinamento de musculação, a partir da década de 90, passou a ser praticado também em séries simples, com iguais objetivos de hipertrofia e desempenho físico. Entretanto, a melhor aptidão de saúde também passou a ganhar uma forte atenção, em especial para benefícios cardiovasculares e metabólicos. O exercício físico é uma forma de estresse celular, uma vez que incrementa o metabolismo oxidativo e proporciona a geração de espécies ativas do oxigênio que podem causar lesão celular dependendo da intensidade e duração da atividade física. Proteínas de choque térmico (HSP) são proteínas expressas universalmente nas células sob condições de estresse, como choque térmico, privação de glicose e exposição a agentes indutores de estresse oxidativo, como espécies ativas do oxigênio. Estes fatos justificam a expressão de HSP, particularmente da família de 70 kDa (HSP70), no tecido muscular após o exercício físico. Já a adaptação ao exercício físico reduz a expressão de HSP70 no músculo enquanto que indivíduos treinados mostram redução na expressão de HSP70 em leucócitos circulantes. Desta forma, investigamos, neste trabalho, a expressão da HSP70 em leucócitos circulantes de indivíduos submetidos a diferentes seriações em comparação com a funcionalidade do sistema imunológico e o estresse oxidativo induzido por este treinamento. Comparamos ainda, o desempenho físico e a composição corporal nas diferentes seriações, e correlacionamos os resultados de composição corporal com o perfil lipídico dos participantes Voluntários adultos saudáveis foram treinados 3 vezes por semana a 75% da carga máxima (CM) em séries simples (SS) ou múltiplas (SM), por 12 semanas com incremento de carga a cada 4 semanas. Os indivíduos foram avaliados antes, durante e ao final do protocolo de treinamento. Foram avaliados a composição corporal, a força e a resistência muscular, o perfil lipídico, estresse oxidativo, a expressão de HSP70 e o perfil imunológico. Ao final das 12 semanas de treinamento o grupo SS melhorou a composição corporal, a resistência muscular, e o perfil lipídico. Durante o desenvolvimento do treinamento observou-se contínua melhora do estresse oxidativo e do perfil imunológico no grupo SS e melhora no perfil imunológico do grupo SM, sendo que o grupo SS obteve melhor desempenho imunológico que o SM. Quanto à indução de HSP70, observou-se que o grupo SS não induziu maior expressão, enquanto que, o grupo SM aumentou a expressão de HSP70. Desta forma, na intensidade e período utilizados para o treinamento, o grupo SS mostrou ser mais eficiente que o grupo SM para os parâmetros avaliados, incluindo melhora no perfil imunológico.

Relação entre proteínas de choque térmico, reprodução materna e desenvolvimento fetal em diferentes modelos de diabete

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Reposição volêmica com soluções salinas em pancreatite e perfil hepático de proteínas apoptóticas e de choque térmico

OBJETIVO: A falência hepática é uma consequência da inflamação sistêmica após pancreatite aguda. Avaliou-se o efeito da reposição volêmica com soluções salinas fisiológicas ou hipertônica na produção hepática de citocinas e na expressão de proteínas ativadas por choque térmico e proteínas ligadas à apoptose durante a pancreatite aguda. MÉTODOS: Ratos Wistar foram divididos em quatro grupos: C - animais controles não submetidos à lesão e nem ao tratamento; NT - animais submetidos à indução de pancreatite aguda e não tratados; SN - animais submetidos à indução de pancreatite aguda e tratados com solução salina normal (NaCl 0,9%); SH - animais submetidos à pancreatite aguda e tratados com solução salina hipertônica (NaCl 7,5%). A pancreatite aguda foi induzida por infusão retrógrada transduodenal de taurocolato de sódio 2,5% no ducto pancreático. Após 4, 12 e 24 horas da indução da pancreatite aguda, analisaram-se, no fígado, TNF-α, IL-1β, IL-6 e IL-10, caspase-2, caspase-7, APAF-1, AIF, HSP60 e HSP90. RESULTADOS: A caspase-2 diminuiu nos grupos SN e SH (p<0,05 versus C) após 12 horas. APAF-1, AIF e HSP90 permaneceram inalterados. Após 4 horas da indução, a capsase-7 aumentou no grupo NT (p<0,01 versus C), embora se mantendo em níveis basais nos grupos reperfundidos. A HSP60 aumentou em todos os grupos após 4 horas (p<0,001 versus C). No entanto, o grupo SH mostrou menor expressão de HSP60 que o grupo SN (p<0,05). A solução salina hipertônica manteve a produção de citocinas em níveis normais. A reperfusão com volume com solução salina normal ou hipertônica, modulou significativamente a expressão de caspase-7. CONCLUSÃO: A reposição volêmica com solução salina normal ou hipertônica foi efetiva em reduzir a caspase-7. Entretanto, somente a solução salina hipertônica foi capaz de regular a produção de citocinas e a expressão de HSP60 em todos os momentos analisados.

Direcionamento de peptídeos tolerogênicos da proteína de choque térmico 60 para células dendríticas utilizando anticorpos anti-DEC-205

A indução de tolerância imunológica em situações altamente desejadas como no transplante e em doenças autoimunes permanece um grande desafio para pesquisa científica de tradução. Nesse contexto, o estudo das proteínas do choque térmico (HSPs) e seus peptídeos vêm trazendo informações relevantes sobre o controle da reposta imune. Dados da literatura mostram que alguns de seus peptídeos apresentam propriedades imunorreguladoras, como os peptídeos N3 e N7 da HSP60. Além disso, tem se mostrado que a apresentação de antígenos em contextos específicos por células dendríticas (DCs) pode favorecer o estabelecimento da tolerância imunológica. Dessa forma, o direcionamento dos peptídeos tolerogênicos da HSP60, N3 e N7, in vivo, para DCs, com o intuito de essas células apresentarem esses peptídeos em um contexto imunorregulador, pode induzir um estado de tolerância. Assim, nesse trabalho, tivemos como objetivo a produção de anticorpos (Acs) contra o receptor DEC-205 de DCs conjugados com os peptídeos N3 e N7 da HSP60. Esses Acs, ao se ligarem ao DEC-205 nas DCs, podem ser fagocitados, processados e por fim apresentados a células T em um contexto imunorregulador. Para tal, foram realizadas transfecções de células HEK-293T e CHO com plasmídeos codificando as cadeias leve e pesada dos respectivos Acs a fim de se obter essas proteínas recombinantes. Podemos observar que as células HEK apresentaram uma produção mais eficiente dos Acs quando comparadas com as células CHO (120 vs 30 ng/ml, respectivamente), apesar disso a produção dos Acs ficou abaixo do esperado impossibilitando a realização ensaios in vivo. Além disso, realizamos um ensaio de ligação do Ac anti-DEC-N7 a superfície de DCs e observamos que os Acs produzidos apresentam capacidade de se ligarem a superfície dessas células. Concluímos que os anticorpos recombinantes anti-DEC-205 são capazes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Correlação da imunoexpressão do fator de choque térmico 1 (hsf1) com aspectos clinicopatológicos em carcinomas de células escamosas de língua oral

Squamous cell carcinoma of oral tongue shows high rates of morbidity and mortality in the population, therefore, great efforts are being made to classify morphological changes and identify biomarkers that have prognostic value and that are able to group patients in individualized therapeutic options. From this perspective, there is the heat shock factor 1 (HSF1), which is a heat shock factor transcription protein (HSPs) that allows the cancer to deal with stressors associated with malignancy, acting differently in tumor progression. This research aimed to perform a clinico-pathological analysis of 70 cases of oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC) and immunohistochemical study of the expression of HSF1 protein in OTSCC, comparing it with 30 specimens of normal oral mucosa (NOM), and correlating this immunostaining with clinico-pathological aspects of OTSCC. To analyze the association between immunoexpression of HSF1 and clinicophatoloical aspects, the cases were categorized in minor and major overexpression, based in the median immunostaining score. Regarding the cases of OTSCC, 57.1% showed clinical stage III or IV, 82.9% were graded as high grade according to Bryne (1998) and 47.1% as high risk of malignancy according to Brandwein-Gensler et al., (2005). A disease free survival rate of 47.84% and overall survival rate of 68.20% was observed in the analyzed cases, and the high degree of malignancy according to Bryne’s system (1998) (p=0.05), tumor size T3 or T4 (p=0.04), local recurrence (p=0.02), and perineural invasion (p=0.02) determined negative impacts in survival time. We observed also a statistically significant result (p<0.01) when comparing the immunoreactivity of HSF1 between NOM and OTSCC. This significantly increased expression of HSF1 in cases of OTSCC suggests that this protein acts, indeed, in the pathogenesis of this disease. However, there were no statistically significant associations between this overexpression and the clinico-pathological parameters analyzed. This finding may reflect the influence of epigenetic events on HSF1 gene or a possible stability of this protein expression throughout disease progression.

Correlação da imunoexpressão do fator de choque térmico 1 (hsf1) com aspectos clinicopatológicos em carcinomas de células escamosas de língua oral

Squamous cell carcinoma of oral tongue shows high rates of morbidity and mortality in the population, therefore, great efforts are being made to classify morphological changes and identify biomarkers that have prognostic value and that are able to group patients in individualized therapeutic options. From this perspective, there is the heat shock factor 1 (HSF1), which is a heat shock factor transcription protein (HSPs) that allows the cancer to deal with stressors associated with malignancy, acting differently in tumor progression. This research aimed to perform a clinico-pathological analysis of 70 cases of oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC) and immunohistochemical study of the expression of HSF1 protein in OTSCC, comparing it with 30 specimens of normal oral mucosa (NOM), and correlating this immunostaining with clinico-pathological aspects of OTSCC. To analyze the association between immunoexpression of HSF1 and clinicophatoloical aspects, the cases were categorized in minor and major overexpression, based in the median immunostaining score. Regarding the cases of OTSCC, 57.1% showed clinical stage III or IV, 82.9% were graded as high grade according to Bryne (1998) and 47.1% as high risk of malignancy according to Brandwein-Gensler et al., (2005). A disease free survival rate of 47.84% and overall survival rate of 68.20% was observed in the analyzed cases, and the high degree of malignancy according to Bryne’s system (1998) (p=0.05), tumor size T3 or T4 (p=0.04), local recurrence (p=0.02), and perineural invasion (p=0.02) determined negative impacts in survival time. We observed also a statistically significant result (p<0.01) when comparing the immunoreactivity of HSF1 between NOM and OTSCC. This significantly increased expression of HSF1 in cases of OTSCC suggests that this protein acts, indeed, in the pathogenesis of this disease. However, there were no statistically significant associations between this overexpression and the clinico-pathological parameters analyzed. This finding may reflect the influence of epigenetic events on HSF1 gene or a possible stability of this protein expression throughout disease progression.

Caracterización de la respuesta al choque térmico de Clostridium perfringens tipo A

Tesis (Doctorado en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL

Influência do choque térmico na aderência de azulejos ao substrato

O trabalho consta do estudo teórico-experimental da influência do choque térmico na aderência de azulejos ao substrato. Inicialmente é feita uma revisão bibliográfica sobre os vários componentes envolvidos no processo, são relatados elementos para elaboração de projetos de revestimentos, a normalização vigente e dgurnas das patologias mais comuns encontradas nas cerâmicas, especialmente para os azulejos, bem como suas formas de reparos e locais de maior ocorrência. Os fundamentos da teoria sobre aderência sáo abordados em um capitulo especial. No capitulo seguinte são apresentados os ensaios realizados, quais sejam, ensaios de choque térmico e de resistência de aderência 8, tração de azulejos. Estes azulejos, em finção da produção industrial, são de dois tipos: os confeccionados pelo processo monoqueima e os pelo processo biqueirna, sendo cada grupo de amostras assentado com argamassa adesiva a base de cimento, argamassa adesiva convencional e argamassa adesiva com aditivo incorporador de ar. A avaliação dos experimentos realizados é feita pelos métodos estatisticos, comprovando a importância das juntas de assentamento no desempenho ao longo da vida util dos tipos de azulejos estudados, com os resuItados encontrados constantes neste trabalho.

Efeito das prostaglandinas ciclopentenônicas sobre a expressão gênica do fator nuclear PPAR-γ, do receptor de scavenger CD36 e proteínas de apoptose em macrófagos : implicações para a fisiopatologia da aterosclerose

Considerando que as doenças cardiovasculares representam a maior causa de mortalidade e morbidade em países ocidentais, a aterosclerose se destaca pelo fato de predispor os pacientes ao infarto do miocárdio, a acidentes vasculares cerebrais e a doenças vasculares periféricas. Neste contexto, a oxidação de lipoproteínas do plasma, particularmente LDL, é um dos fatores de risco para eventos cardiovasculares, pois é reconhecida e internalizada por macrófagos, ocasionando a sua diferenciação em foam cells. Diversos fatores participam deste processo de diferenciação, como a expressão de receptores de scavenger CD 36, proporcionando aumento na captação de LDL oxidada, aumento na síntese endógena de colesterol e ativação de fatores nucleares que iniciam a transcrição de proteínas específicas e fatores de crescimento que disparam a aterogênese. Os fenômenos celulares relacionados à apoptose também são de especial importância, tanto no desenvolvimento da lesão aterosclerótica como na estabilidade da placa e formação de trombos. As prostaglandinas (PGs) ciclopentenônicas (CP-PGs), em particular a PGA2 e a 15-desóxi-∆12,14-PGJ2 são uma classe especial de PGs que, em diminutas concentrações, disparam a expressão das proteínas de choque térmico (hsp), que são citoprotetoras. Além disso, CP-PGs bloqueiam a ativação do fator nuclear pró-inflamatório NF-κB tornando-as potentes agentes antiinflamatórios. Embora as PGs das famílias A e J guardem uma série de características em comum, a 15-desóxi-∆12,14- PGJ2 é o ligante fisiológico do fator nuclear pró-aterogênico PPAR-γ, enquanto as PGs da família A ativam apenas a via citoprotetora das hsp. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das CP-PGs sobre a expressão gênica de fatores relacionados à diferenciação de macrófagos em foam cells, bem como proteínas reguladoras do processo de apoptose, em células da linhagem pró-monocítica humana U937. Para tal, as células foram tratadas com CPPGs em presença e/ou ausência de LDL nat e LDL ox, o RNA foi extraído para a realização de RT-PCR para PPAR-γ, CD 36, HMG-CoA redutase e proteínas de apoptose Caspase 3, p53 e Bcl-xL. O tratamento estatístico utilizado foi análise de variância (ANOVA one-way) e teste “t” de student, com resultados expressos como médias + desvios-padrão da média, com P<0,05. Os resultados obtidos demontraram que as CP-PGs PGA2 (20µM-24h) e PGJ2 (1,5µM-24h) inibiram a expressão gênica do fator nuclear PPAR- γ (64 % (PGA2), 88 % (15- d-PGJ2)) nas células U937, em presença de LDL oxidada, quando comparado ao controle. PGA2 inibiu a expressão de HMG-CoA redutase (33 %), enzima chave da síntese de colesterol intracelular, e o tratamento com as CP-PGs também inibiu a apoptose nas células tratadas em presença de LDL oxidada. Os dados sugerem que as CP-PGs apresentam grande potencial para o tratamento da aterosclerose, já que, além de apresentarem efeito antiinflamatório, inibem a expressão do fator nuclear pró-aterogênico PPAR-γ, do receptor de scavenger CD36 (apenas a 15-desóxi-∆12,14-PGJ2) e da enzima HMG-CoA redutase. O bloqueio da apoptose nas células estudadas pode estar relacionado à citoproteção oferecida por estas PGs. Embora investigações in vivo deste laboratório tenham mostrado a eficácia do tratamento com CP-PGs em camundongos portadores de aterosclerose, estudos adicionais são necessários para esclarecer-se o efeito antiaterogênico das mesmas.

Investigação de proteínas envolvidas na vulnerabilidade seletiva do hipocampo

Uma das principais características do hipocampo após a isquemia é a vulnerabilidade diferencial das células da região CA1 e DG à morte celular. Os neurônios granulares do DG são resistentes, enquanto que os neurônios piramidais da região CA1 são mais sensíveis. Nosso objetivo nesse estudo foi investigar o possível envolvimento da via de sinalização celular PI3K, uma via que possui efeito proliferativo e antiapoptótico, e das proteínas de choque térmico (HSPs) no fenômeno da vulnerabilidade seletiva. Para isso foram usadas culturas organotípicas de hipocampo de ratos Wistar de 6-8 dias. As culturas foram tratadas com o inibidor da PI3K, LY294002 (LY), nas doses 10μM e 50μM. A morte celular foi quantificada pela medida da incorporação de iodeto de propídeo e da atividade das caspases 3 e 7. Alterações na fosforilação e no imunoconteúdo das proteínas foram obtidas com o uso de anticorpos específicos. Os resultados mostraram que a região do DG parece responder de forma tempo dependente e precocemente à presença da droga, sugerindo uma importância da via nessa região. Para investigar se a proteína AKT, uma cinase ativada por PI3K, estava envolvida na vulnerabilidade seletiva das células às condições de privação de oxigênio e glicose (POG), medimos a fosforilação e o imunoconteúdo dessa cinase após 60 minutos de POG seguida dos tempos de recuperação de 30 minutos, 6 horas e 24 horas. Nenhuma alteração foi observada nesses parâmetros, sugerindo que , nesse caso, a fosforilação da AKT não está envolvida na vulnerabilidade seletiva. Quando o imunoconteúdo da HSP27 e da HSP70 foi investigado após as condições de POG em ambas as áreas do hipocampo, não foi observada nenhuma alteração na HSP27 nos tempos de recuperação escolhidos. Por outro lado, observou-se aumento no imunoconteúdo da HSP70 em ambas as regiões 24 horas após a exposição às condições de POG, sendo este maior no CA1. Quando as quantidades das HSPs nas duas regiões em condições basais foram comparadas, observou-se que ambas estão em maior quantidade na região do DG. Esta diferença poderia estar relacionada com a resistência à morte celular observada no DG, uma vez que, possuindo maior quantidade HSPs, estas poderiam atuar como protetoras contra a morte. Esses resultados sugerem que a via de sinalização da PI3K pode estar envolvida na vulnerabilidade seletiva observada no hipocampo em resposta à condições de POG, e esta não envolve alterações na fosforilação da AKT. Por outro lado, HSP27 e HSP70 podem estar envolvidas no fenômeno da vulnerabilidade seletiva, protegendo o DG das lesões.

O papel do fator de crescimento semelhante à insulina-l sobre os efeitos deletérios do choque térmico em oócitos bovinos no estádio de vesícula germinativa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização da transição micélio-levedura em Paracoccidioides brasiliensis e sua relação com a expressão do gene do choque térmico 70(HSP70)

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

Inibição do vírus da hepatite C utilizando siRNAs direcionados para o genoma viral e proteínas celulares Hsps

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE