Rôles des protéines d’échafaudage Gab dans la signalisation et l’angiogenèse médiées par le VEGF

La protéine d’échafaudage Gab1 amplifie la signalisation de plusieurs récepteurs à fonction tyrosine kinase (RTK). Entre autres, elle promeut la signalisation du VEGFR2, un RTK essentiel à la médiation de l’angiogenèse via le VEGF dans les cellules endothéliales. En réponse au VEGF, Gab1 est phosphorylé sur tyrosine, ce qui résulte en la formation d’un complexe de protéines de signalisation impliqué dans le remodelage du cytosquelette d’actine et la migration des cellules endothéliales. Gab1 est un modulateur essentiel de l’angiogenèse in vitro et in vivo. Toutefois, malgré l’importance de Gab1 dans les cellules endothéliales, les mécanismes moléculaires impliqués dans la médiation de ses fonctions, demeurent mal définis et la participation du second membre de la famille, Gab2, reste inconnue. Dans un premier temps, nous avons démontré que tout comme Gab1, Gab2 est phosphorylé sur tyrosine, qu’il s’associe de façon similaire avec des protéines de signalisation et qu’il médie la migration des cellules endothéliales en réponse au VEGF. Cependant, contrairement à Gab1, Gab2 n’interagit pas avec le VEGFR2 et n’est pas essentiel pour l’activation d’Akt et la promotion de la survie cellulaire. En fait, nous avons constaté que l’expression de Gab2 atténue l’expression de Gab1 et l’activation de la signalisation médiée par le VEGF. Ainsi, Gab2 semble agir plutôt comme un régulateur négatif des signaux pro-angiogéniques induits par Gab1. La migration cellulaire est une des étapes cruciales de l’angiogenèse. Nous avons démontré que Gab1 médie l’activation de la GTPase Rac1 via la formation et la localisation d’un complexe protéique incluant la GEF VAV2, la p120Caténine et la Cortactine aux lamellipodes des cellules endothéliales en réponse au VEGF. De plus, nous montrons que l’assemblage de ce complexe corrèle avec la capacité du VEGF à induire l’invasion des cellules endothéliales et le bourgeonnement de capillaires, deux phénomènes essentiels au processus angiogénique. La régulation des RhoGTPases est également régulée par des inactivateurs spécifiques les « Rho GTPases activating proteins », ou GAPs. Nous décrivons ici pour la première fois le rôle de la GAP CdGAP dans les cellules endothéliales et démontrons son importance dans la médiation de la signalisation du VEGF via la phosphorylation sur tyrosine de Gab1 et l’activation des RhoGTPases Rac1 et Cdc42. Ainsi, dù à son importance sur l’activation de voies de signalisation du VEGF, CdGAP représente un régulateur crucial de la promotion de diverses activités biologiques essentielles à l’angiogenèse telles que la migration cellulaire, et le bourgeonnement de capillaires in vitro et d’aortes de souris ex vivo. De plus, les embryons de souris CdGAP KO présentent des hémorragies et de l’œdème, et ces défauts vasculaires pourraient être responsables de la mortalité de 44% des souris CdGAP knock-out attendues. Nos études amènent donc une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires induits par le VEGF et démontrent l’implication centrale de Gab1 et des régulateurs des RhoGTPases dans la promotion de l’angiogenèse. Cette meilleure compréhension pourrait mener à l’identification de nouvelles cibles ou approches thérapeutiques afin d’améliorer le traitement des patients souffrant de maladies associées à une néovascularisation incontrôlée telles que le cancer.

In vivo study of the biocompatibility of a novel compressed collagen hydrogel scaffold for artificial corneas

The experiments were designed to evaluate the biocompatibility of a plastically compressed collagen scaffold (PCCS). The ultrastructure of the PCCS was observed via scanning electron microscopy. Twenty New Zealand white rabbits were randomly divided into experimental and control groups that received corneal pocket transplantation with PCCS and an amniotic membrane, respectively. And the contralateral eye of the implanted rabbit served as the normal group. On the 1st, 7th, 14th, 21st, 30th, 60th, 90th, and 120th postoperative day, the eyes were observed via a slit lamp. On the 120th postoperative day, the rabbit eyes were enucleated to examine the tissue compatibility of the implanted stroma. The PCCS was white and translucent. The scanning electron microscopy results showed that fibers within the PCCS were densely packed and evenly arranged. No edema, inflammation, or neovascularization was observed on ocular surface under a slit lamp and few lymphocytes were observed in the stroma of rabbit cornea after histological study. In conclusion, the PCCS has extremely high biocompatibility and is a promising corneal scaffold for an artificial cornea. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A, 2013.

Role for substance p-based nociceptive signaling in progenitor cell activation and angiogenesis during ischemia in mice and in human subjects

Our data highlight the role of SP in reparative neovascularization. Nociceptive signaling may represent a novel target of regenerative medicine.

Continuous and High-Level In Vivo Delivery of Endostatin From Recombinant Cells Encapsulated in TheraCyte (R) Immunoisolation Devices

Endostatin (ES) is a potent inhibitor of angiogenesis and tumor growth. Continuous ES delivery of ES improves the efficacy and potency of the antitumoral therapy. The TheraCyte (R) system is a polytetrafluoroethylene (PTFE) semipermeable membrane macroencapsulation system for implantation of genetically engineered cells specially designed for the in vivo delivery of therapeutic proteins, such as ES, which circumvents the problem of limited half-life and variation in circulating levels. In order to enable neovascularization at the tissues adjacent to the devices prior to ES secretion by the cells inside them, we designed a scheme in which empty TheraCyte (R) devices were preimplanted SC into immunodeficient mice. Only after healing (17 days later) were Chinese hamster ovary cells expressing ES injected into the preimplanted devices. In another model for device implantation, the cells expressing ES where loaded into the immunoisolation devices prior to implantation into the animals, and the TheraCyte (R) were then immediately implanted SC into the mice. Throughout the 2-month study, constant high ES levels of up to 3.7 mu g/ml were detected in the plasma of the mice preimplanted with the devices, while lower but also constant levels of ES (up to 2.1 mu g/ml plasma) were detected in the mice that had received devices preloaded with the ES-expressing cells. Immunohistochemistry using anti-ES antibody showed reaction within the device and outside it, demonstrating that ES, secreted by the confined recombinant cells, permeated through the membrane and reached the surrounding tissues.

Comparison of three vascular endothelial markers in the evaluation of microvessel density in breast cancer

Purpose: To evaluate the microvessel density by comparing the performance of anti-factor VIII-related antigen, anti-CD31 and, anti-CD34 monoclonal antibodies in breast cancer. Methods: Twenty-three postmenopausal women diagnosed with Stage II breast cancer submitted to definitive surgical treatment were evaluated. The monoclonal antibodies used were anti-factor VIII, anti-CD31 and anti-CD34. Microvessels were counted in the areas of highest microvessel density in ten random fields (200 x). The data were analyzed using the Kruskal-Wallis nonparametric test (p < 0.05). Results: Mean microvessel densities with anti-factor VIII, anti-CD31 and anti-CD34 were 4.16 +/- 0.38, 4.09 +/- 0.23 and 6.59 +/- 0.42, respectively. Microvessel density as assessed by anti-CD34 was significantly greater than that detected by anti-CD31 or anti-factor VIII (p < 0.0001). There was no statistically significant difference between anti-CD31 and anti-factor VIII (p = 0.4889). Conclusion: The density of stained microvessels was greater and staining was more intense with anti-CD34 compared to anti-CD31 and anti-factor VII-related antigen.

Detailed molecular characterization of cord blood-derived endothelial progenitors

Objective. Given their involvement in pathological and physiological angiogenesis, there has been growing interest in understanding and manipulating endothellial progenitor cells (EPC) for therapeutic purposes. However, detailed molecular analysis of EPC before and during endothelial differentiation is lacking and is the subject of the present study. Materials and Methods. We report a detailed microarray gene-expression profile of freshly isolated (day 0) human cord blood (CB)-derived EPC (CD133(+)KDR(+) or CD34(+)KDR(+)), and at different time points during in vitro differentiation (early: day 13; late: day 27). Results. Data obtained reflect an EPC transcriptome enriched in genes related to stem/progenitor cells properties (chromatin remodeling, self-renewal, signaling, cytoskeleton organization and biogenesis, recruitment, and adhesion). Using a complementary DNA microarray enriched in intronic transcribed sequences, we observed, as well, that naturally transcribed intronic noncoding RNAs were specifically expressed at the EPC stage. Conclusion. Taken together, we have defined the global gene-expression profile of CB-derived EPC during the process of endothelial differentiation, which can be used to identify genes involved in different vascular pathologies. (C) 2008 ISEH - Society for Hematology and Stem Cells. Published by Elsevier Inc.

Intralesional polysulphated glycosaminoglycan as treatment of equine collagenase induced tendinitis: clinical, ultrasonographic and histopathologic evaluation

Estudou-se o efeito de aplicações intratendíneas do polissulfato de glicosaminoglicanas (PSGAG) no tratamento de tendinite induzida pela colagenase. Dois grupos (GI e GII) de cinco eqüinos da raça Puro-Sangue Árabe, machos e fêmeas, com idades entre dois e seis anos, foram submetidos à tendinite do tendão flexor digital superficial do membro torácico esquerdo por aplicação intratendínea de 1,0ml de colagenase (2,5mg/ml). Decorridos sete dias da indução da lesão, os eqüinos do GI receberam cinco aplicações intralesionais de 1,0ml (125mg) de PSGAG, a intervalos de quatro dias, enquanto que os do GII receberam aplicações de solução fisiológica em igual volume e freqüência. Efetuaram-se avaliações clínicas e ultra-sonográficas, periodicamente, durante 150 dias. Todos os animais apresentaram claudicação e aumento local de sensibilidade, de temperatura e de volume 24 horas após a indução da lesão. Com exceção do aumento de volume, que permaneceu visível até o final do experimento, observou-se regressão de todos os sinais em todos os animais. A avaliação ultra-sonográfica evidenciou lesões de tamanho, forma e posição variados, de maior severidade entre o sétimo e 23º dia. Ao término do experimento, o grau de ecogenicidade encontrava-se entre 1 e 2, e o grau de paralelismo entre 0 e 2. A análise histopatológica evidenciou áreas cicatriciais com intensa fibroplasia e neovascularização, fibras colágenas pouco organizadas e endotendão hipercelular e espessado. Não se observou diferenças significativas entre os grupos quanto ao processo de reparação das lesões, concluindo-se que a aplicação intralesional de PSGAG não produziu efeito benéfico para tratar tendinite induzida por colagenase.

Emprego de escama de sardinha (Sardinella brasiliensis - STEIDACHNER, 1859), conservada em glicerina, em ceratoplastias lamelares experimentais em cães

Estudou-se experimentalmente a escama de sardinha (Sardinella brasiliensis) como substituto de córneas no reparo de ceratectomias superficiais em cães. Utilizaram-se 14 animais, machos e fêmeas, sem raça definida, com peso médio de 10 kg, considerados sadios. Analisaram-se, macro e microscopicamente, as córneas receptoras bem como o material implantado aos 1, 3, 7, 14, 30 e 60 dias de pós-operatório. As evidências clínicas para a enxertia lamelar mostraram fotofobia e blefarospasmo mais incidentes nos períodos iniciais e intermediários, com tendência à regressão nos tardios. Revelaram edema discreto e igualmente regressivo; neoformação vascular mais incidente nas fases intermediárias e pouco nas tardias. O estudo microscópico evidenciou quadro reacional compatível com padrão benigno a exemplo do que fora visto macroscopicamente. Ambos retrataram boa adesividade da prótese, epitélio e estroma neoformados, sob e sobrepostos a ela. A transparência das córneas receptoras, junto às zonas de enxertia, manteve-se por 14 dias. Para a enxertia interlamelar, observou-se quadro reacional pouco significativo. Para ambas as enxertias, não foram observados sinais de extrusão do material implantado. A escama de sardinha pode ser empregada para fins tectônicos, com bons resultados em ceratoplastias lamelares em cães.

Estudo clínico-patológico do carcinoma epidermóide de língua e imunoistoquímico das proteínas BMP-2, BMPR-IA, BMPR-II e endoglina

Bone morphogenetic proteins (BMPs) are cytokines involved in proliferation and angiogenesis of many kind of human cancer. The present study analyzed the immunohistochemical expression of BMP-2, BMPR-II, BMPR-IA and endoglin (CD105) and their relationship with the biological behavior and local angiogenesis in tongue oral squamous cells carcinoma (SCC). The sample consisted of 25 cases of tongue SCC without metastasis, 25 tongue SCC with metastasis and 25 cases of Inflamatory Fibrous Hyperplasia (IFH).The histological grade of malignancy proposed by Bryne (1998), adapted by Miranda (2002) was used to classify all tongue SCC cases. Score 0 was attributed to absent-weak immunoexpression and score 1 for strong immunostaning and pattern of distribution was focal or diffuse. Microvessel counts (MVC) was established for CD105. Most of the patients with tongue SCC was male. The principal age in tongue SCC without metastasis was over 65 years and in tongue SCC with metastasis was between 45-65 years. There were predominance of stage II in TNM and in the specimens with high-grade, independent of studied group. For BMP-2, 56% of tongue SCC without metastasis and 72% tongue SCC with metastasis exhibited score 1 while the IFH showed secore 0 in 72% of the cases, with statistical association (p=0,007). Considering the BMPR-II, 52% of tongue SCC without metastasis exhibited score 0; 56% tongue SCC with metastasis and 60% IFH showed score 1. The majority cases of BMPR-IA demonstrated score 1 and 100% of CD105 exhibited strong immunoexpression in tongue SCC. Regarding the pattern distribution, it was noted a tendency to diffuse pattern for the proteins in all groups. The means of MVC were similar in tongue SCC without metastasis (32,91) and in tongue SCC with metastasis (32,05), however existed statistical difference with IFH (p<0,001). There was statistical association of BMP-2 expression with BMPR-II (p=0,008), BMPR-IA (p=0,006) and CD105 (p=0,046). An association between TNM and BMP-2 immunoexpression and their receptors was not detected, nevertheless this association was found with MVC (p=0,047) whose averages were higher for the stages II (35,97) e IV (35,69). No association between histological grading and these proteins was observed. This study suggests that the superexpression of BMP-2 signaling pathways acts on cell proliferation in tongue SCC and can be implicated with more invasive potential. Additionaly, the CD105 is a potent biological marker of neovascularization in this neoplasm and their association with BMP-2 and BMPR-IA receptor, showed that this type of cancer in BMP-2 is presented as pro-angiogenic in the metastatic process

Neoangiogênese de retalhos cutâneos em ratos tratados com óleo de copaíba

O objetivo deste trabalho foi avaliar morfometricamente a neoangiogênese de retalhos cutâneos subdérmicos em ratos tratados com óleo de copaíba (Copaifera langsdorffii) em pomada a 10%. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por três recursos farmacológicos. Foram utilizadas dez repetições para cada recurso, e cada animal foi considerado uma unidade experimental. Trinta ratos Wistar foram submetidos à elevação do retalho cutâneo dorsal subdérmico e distribuídos em três grupos: grupo controle absoluto, no qual os animais não receberam nenhum tratamento; grupo controle, no qual os animais receberam tratamento tópico diário com pomada com apenas veículo (glicerina e vaselina); e grupo tratado, no qual os animais foram tratados diariamente com óleo de copaíba em pomada a 10%. Os ratos foram tratados e observados por oito dias após o ato operatório. No oitavo dia de pós-operatório, realizou-se a análise macroscópica do retalho e foram coletados fragmentos das porções cranial, média e caudal do retalho cutâneo para análise histopatológica. A análise morfométrica mostrou diferença significativa para o número de novos vasos sanguíneos nas partes média e caudal do retalho cutâneo no grupo tratado. O óleo de copaíba mostra-se eficiente no aumento da neoangiogênese em retalhos cutâneos subdérmicos de ratos.

Modelos experimentais de deficiência limbar em coelhos: análise clínica

Objetivo: Comparar em coelhos três modelos experimentais de destruição das células germinativas (CG) do limbo corneano quanto a aspectos clínicos. Métodos: Foram utilizados 54 coelhos, 108 olhos, subdivididos em 3 grupos experimentais: (G1), (G2) e (G3), cada um formado pelos OE de 18 coelhos, submetidos às técnicas experimentais (T1), (T2) e (T3), respectivamente, e um grupo controle, formado pelos 54 olhos contralaterais (OD). Nas três técnicas foi utilizado o n-heptanol. Na T1, o n-heptanol foi aplicado por 5 minutos, para remoção do epitélio límbico. Na T2, além da aplicação do n-heptanol, realizou-se peritomia e remoção da conjuntiva perilímbica até 4 mm do limbo, juntamente com a escarificação do tecido episcleral. Na T3, além dos procedimentos da T2, foi realizada dissecção lamelar do limbo abrangendo aproximadamente 1,5 mm na periferia da córnea e 2 mm na superfície escleral. em todas as córneas dos animais foram estudados seis parâmetros clínicos: neovascularização, perda da transparência, irregularidade da superfície, reparação epitelial, erosão ou defeito epitelial, granuloma e outras lesões corneanas. Resultados: A neovascularização corneana iniciou-se mais precocemente com a T1 e T2; ocorreu em 100% dos casos com as três técnicas, de forma não homogênea, variando de leve a intensa; permaneceu estável a partir do 28º dia até o final do experimento (56º dia), foi maior nos quadrantes superior e inferior e menor nos quadrantes nasal e temporal. A perda da transparência e a irregularidade da superfície corneana foram menores com a T1 que com a T2 e T3, que foram similares entre si. Houve, nas três técnicas experimentais, latência de três dias para o início da reepitelização, que se completou com a T1 no 7º dia e com a T2 e T3 no 14º dia. Erosão epitelial corneana e granuloma corneano foram encontradas de forma similar nas três técnicas experimentais. Conclusões: A T2 e T3 mostraram-se adequadas como possíveis modelos de ampla remoção das CG límbicas, levando a resultados similares nos diversos parâmetros estudados. A T1 se mostrou adequada como modelo de remoção parcial do epitélio límbico. Ocorreu conjuntivalização e neovascularização nas três técnicas experimentais.

Modelos de neovascularização corneana em coelhos: análise morfológica

OBJETIVOS: Comparar em coelhos três modelos experimentais de destruição das células germinativas (CG) do limbo corneano quanto a aspectos morfológicos. MÉTODOS: Foram utilizados 54 coelhos, 108 olhos, subdivididos em 3 grupos experimentais: (G1), (G2) e (G3), formados por 18 coelhos cada, que tiveram o OE submetido às técnicas experimentais (T1), (T2) e (T3), respectivamente, e um grupo controle, formado por 54 olhos contralaterais (OD) dos coelhos do G1, G2 e G3. Quatro parâmetros morfológicos foram estudados: epitélio, resposta inflamatória, vascularização e resposta fibroblástica. RESULTADOS: Com a T1 não houve remoção da totalidade do epitélio límbico, com a T2 houve remoção da quase totalidade do epitélio límbico, com a T3 houve remoção da totalidade do epitélio límbico. A reparação da superfície corneana foi feita por epitélio de fenótipo conjuntival (conjuntivalização) com as três técnicas, havendo aparecimento de células caliciformes a partir do 14º dia, sendo a densidade maior no 28º dia. A resposta inflamatória com a T3 foi mais intensa que com a T1 e T2. A regressão foi mais rápida com a T1 e similar com a T2 e T3. Contribuiu para a turvação corneana principalmente no 14º e 28º dia, concentrando-se, principalmente, na metade estromal anterior, sendo poupada a metade posterior. Foi maior até o 28º dia, decrescendo a partir desse momento. Caracterizou-se, no início, por infiltrado com predomínio de polimorfonucleares e sofreu mudança no 56º dia para infiltrado com predomínio de mononucleares. Os neovasos apareceram a partir do 7º dia, a princípio permearam o estroma do terço médio para cima, progredindo para a superficialização com a regressão do edema estromal. A vascularização com as três técnicas, ao final do experimento, foi superficial no estroma, porém não houve a formação de tecido fibro-escleroso denso ou cicatriz propriamente dita distinta do estroma corneano. CONCLUSÕES: Ocorreu conjuntivalização e neovascularização nas três técnicas experimentais. As T2 e T3 mostraram-se adequadas como possíveis modelos de ampla remoção das CG límbicas, levando a resultados similares nos diversos parâmetros estudados. A T1 se mostrou adequada como modelo de remoção parcial do epitélio límbico.

Comparative Study Between Porcine Small Intestinal Submucosa and Buccal Mucosa in a Partial Urethra Substitution in Rabbits

Purpose: Several urethral conditions may require tissue substitution. One collagen-base biomaterial that recently emerged as an option is small intestinal submucosa (SIS). The aim of this study was to compare the results of SIS and buccal mucosa for urethral substitution in rabbits.Materials and Methods: Thirty-six North Folk male rabbits were randomized into three groups. In all animals, a 10 x 5 mm urethral segment was excised, and the urethral defect was repaired using a one-layer SIS patch (group I [GI]); four-layer SIS (group II [GII]); or buccal mucosa (group III [GIII]). Urethrography was performed preoperatively and after 12 weeks. After sacrifice, graft retraction was objectively measured using Scion Image (R) computer analysis and by calculation of ellipse area. The grade of fibrosis, inflammatory reaction, vascular/epithelial regeneration, and collagen III/I ratio were analyzed by hematoxylin/eosin and Picrosirius red staining.Results: Urethrography confirmed a wide urethral caliber without any signs of strictures after surgery. Urethral fistulae was diagnosed in 8.3% of cases (1 animal each group). Average graft shrinkage was 55.2% in GI; 44.2% in GII; and 57.2% in GIII (p < 0.05). The intensity of chronic inflammation, fibrosis, epithelium regeneration, and neovascularization was similar in all groups (p > 0.05). Collagen III/I ratio was higher in GII (GI: 119.6; GII: 257.2 and GIII: 115.0); p < 0.01.Conclusions: The four-layer SIS is more advantageous than the one-layer SIS and buccal mucosa for urethral substitution in rabbits.

Avaliação clínica da ablação uveal intravítrea com gentamicina em cães portadores de glaucoma crônico

Investigou-se, clinicamente o resultado da ablação uveal intravítrea em 13 olhos cegos de cães com glaucoma crônico unilateral. Os olhos acometidos foram submetidos à ablação uveal intravítrea, por meio de injeção na câmara vítrea de 0,5ml de sulfato de gentamicina (40mg/ml) associado a 0,3ml de fosfato de dexametasona (4mg/ml). As variáveis clinicas oftálmicas foram quali-quantificadas em escores, por até 48 semanas do pós-operatório; além de aspectos relacionados à dor, como variações do apetite e peso corporal. Nos sinais clínicos, de secreção ocular, blefaroespasmo, quemose, hifema e pigmentação, neovascularização, pannus e variações de apetite e peso corporal, não se notaram diferenças significativas entre os momentos. A ablação uveal intravítrea diminuiu a hiperemia conjuntival, porém acarretou aumento de opacidade corneana. A associação da ablação com antiinflamatórios tópico e sistêmico indicou não se tratar de procedimento doloroso.

Use of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells for Experimental Tendinitis Therapy in Equines

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