Polysaccharide fraction of Agaricus brasiliensis avoids tumor-induced IL-10 production and changes the microenvironment of subcutaneous Ehrlich adenocarcinoma

Subcutaneous Ehrlich tumor-bearing mice were treated with in situ inoculation of a P-glucan-rich extract of Agaricus brasiliensis (ATF), which reduced tumor growth. Histopathological analysis showed that the tumor masses of control mice (Ehr) presented giant tumor cells and many mitotic figures whereas the tumor tissue obtained from ATF-treated animals (Ehr-ATF) presented a lower frequency of both mitotic and giant cells, associated with a higher frequency of apoptotic cells than Ehr. Analysis of the lymphoproliferative activity of spleen cells showed that the treatment had a suppressive rather than a stimulatory effect. Spleen cells of the Ehr group produced higher in vitro levels of IL-10 than normal controls and this occurrence was partially avoided by treatment with ATF. Analysis of cytokine production by tumor-infiltrating cells (ELISpot) showed that ATF induced a higher number of IFN-gamma-producing cells at 7 and 14 days as well as reduction of IL-10-secreting cells at the latter time. Confocal microscopy analysis showed higher intensity of labeling of CD4+ and Mac-3+ cells in ATF-treated mice. Analysis of in situ expression of angiogenic growth factors showed a slight decrease of FGF-2 mRNA in Ehr-ATF animals (7th day) but not of VEGF-A or TGF-beta expression. This fraction could not directly lyse either lymphocytes or tumor cells and we speculate that antitumor effect of ATF could be due to induction of a selective migration of immunocompetent cells from the spleen to the tumor site and to the switch of cytokine production. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Effect of Smoking on Early Bone Healing Around Oxidized Surfaces: A Prospective, Controlled Study in Human Jaws

Background: This prospective and controlled histologic study evaluates the impact of smoking on bone-to-implant contact, the bone density in the threaded area, and the bone density outside the threaded area around microimplants with anodized surface retrieved from human jaws. Methods: A total of 24 subjects (mean age 51.32 +/- 7.5 years) were divided in two groups: smokers (n = 13 subjects) and non-smokers (n = 11 subjects). Each subject received one microimplant with oxidized surface during conventional mandible or maxilla implant surgery. After 8 weeks, the microimplants and the surrounding tissue were removed and prepared for histomorphometric analysis. Results: Three microimplants placed in smokers showed no osseointegration. The newly formed bone showed early stages of maturation, mainly in the non-smokers. Marginal bone loss, gap, and fibrous tissue were present around implants retrieved from smokers. Histometric evaluation indicated that the mean bone-to-implant contact ranged between 25.97% +/- 9.02% and 40.01% +/- 12.98% for smokers and non-smokers, respectively (P <0.001). Smokers presented 28.17% +/- 10.32% of bone density in the threaded area, whereas non-smokers showed 46.34% +/- 19.12%. The mean of bone density outside the threaded area ranged between 18.76% and 25.11% for smokers and non-smokers, respectively (P>0.05). Conclusion: The present data obtained in human subjects confirm that smoking has a detrimental effect on early bone tissue response around oxidized implant surfaces. J Periodontol 2010;81:575-583.

Effect of PTK/ZK on the Angiogenic Switch in Head and Neck Tumors

Transformation of small avascular masses of tumor cells into rapidly progressive cancers is triggered by the angiogenic switch, a process that involves vascular endothelial growth factor (VEGF) signaling. We have shown that VEGF enhances the survival and angiogenic potential of endothelial cells by activating the Bcl-2-CXCL8 signaling axis. The purpose of this study was to evaluate the effect of a small-molecule inhibitor of VEGF receptors (PTK/ZK) on the initial stages of head and neck tumor angiogenesis. In vitro, PTK/ZK blocked head and neck tumor cell (OSCC3 or UM-SCC-17B)-induced Bcl-2 and CXCL8 expression in endothelial cells. Oral administration of PTK/ZK decreased xenograft head and neck tumor microvessel density, and inhibited Bcl-2 and CXCL8 expression in tumor-associated endothelial cells. Analysis of these data demonstrates that PTK/ZK blocks downstream targets of VEGF signaling in endothelial cells, and suggests that PTK/ZK may inhibit the angiogenic switch in head and neck tumors. Abbreviations: HDMEC, human dermal microvascular endothelial cells; VEGF, vascular endothelial growth factor; CXCL8, CXC ligand-8; PTK/ZK, PTK787/ZK222584.

Expression of vascular endothelian growth factor-C does not predict occult lymphnode metastasis in early oral squamous cell carcinoma

Strong vascular endothelial growth factor-C (VEGF-C) expression has been correlated to occurrence of lymph-node metastases in patients with oral squamous cell carcinoma (OSCC). The incidence of occult lymph-node metastasis remains a decisive factor in the prognosis of patients with early OSCC. The aim of this study was to evaluate VEGF-C expression as a predictor of occult lymph-node metastasis in OSCC. Eighty-seven patients with primary OSCC arising in the tongue or floor of mouth, clinically T1N0M0 or T2N0M0, with (pN+) and without (pN0) occult lymph-node metastases were analyzed for VEGF-C expression by malignant cells. Occult lymph-node metastases (pN+) were detected in 22% of the 64 patients who were submitted to elective neck dissection. No statistically significant difference was found between OSCC with and without occult lymph-node metastasis in regard to VEGF-C immunoexpression by malignant cells and clinicopathologic features. Independently of VEGF-C expression, lymph-node metastasis (PN+) was the most significant prognostic factor for overall survival of patients with OSCC (p = 0.030). These findings indicate that isolated VEGF-C expression by malignant cells is not of predictive value for occult lymph-node metastasis in the early stages of OSCC.

SHED Differentiate into Functional Odontoblasts and Endothelium

Studies on mechanisms underlying the differentiation of dental pulp stem cells are critical for the understanding of the biology of odontogenesis and for dental tissue engineering. Here, we tested the hypothesis that stem cells from exfoliated deciduous teeth (SHED) differentiate into functional odontoblasts and endothelial cells. SHED were seeded in tooth slice/scaffolds and implanted subcutaneously into immunodeficient mice. SHED differentiated into functional odontoblasts that generated tubular dentin, as determined by tetracycline staining and confocal microscopy. These cells also differentiated into vascular endothelial cells, as determined by beta-galactosidase staining of LacZ-tagged SHED. In vitro, vascular endothelial growth factor (VEGF) induced SHED to express VEGFR2, CD31, and VE-Cadherin (markers of endothelium) and to organize into capillary-like sprouts. VEGF induced ERK and AKT phosphorylation (indicative of differentiation), while inhibiting phosphorylation of STAT3 (indicative of `stemness`). Collectively, this work demonstrates that SHED can differentiate into angiogenic endothelial cells and odontoblasts capable of generating tubular dentin.

Sox18 is transiently expressed during angiogenesis in granulation tissue of skin wounds with an identical expression pattern to Flk-1 mRNA

Sox18 encodes a member of the Sry-related high mobility group box (SOX) family of developmental transcription factors. Examination of Sox18 expression during embryogenesis has shown that Sox18 is expressed transiently in endothelial cells of developing blood vessels, and mutations in Sox18 have been found to underlie the mouse vascular and hair follicle mutant ragged. In this study we have examined the expression of Sox18 in angiogenesis during wound healing. Full-thickness skin wounds were created in mice, and subsequent expression of vascular endothelial growth factor (VEGF), the VEGF receptor Flk-1, alpha1 (iv) collagen (Col4a1), and Sox18 were studied using in situ hybridization. As has been previously reported, VEGF was expressed predominantly in the keratinocytes at the wound margins. Sox18 expression was found Rye days after wounding during capillary sprouting in granulation tissue and persisted through the proliferative phase of healing, but was not detected in fully epithelialized wounds 21 days after wounding. Sox18 mRNA expression was detected in capillaries within the granulation tissue and showed an identical pattern of distribution to Flk-1 and Col4a1 mRNA expression in endothelial cells. Immunostaining with a polyclonal anti-Sox18 antibody showed SOX18 protein localized in capillary endothelial cells within the granulation tissue. capillaries in the subcutaneous tissue of unwounded skin showed no Sox18 expression. Sox18 may therefore represent a transcription factor involved in the induction of angiogenesis during wound healing and tissue repair, but not in the maintenance of endothelial cells in undamaged tissue.

Vascular endothelial growth factor-B-deficient mice show impaired development of hypoxic pulmonary hypertension

To test the hypothesis that Vegf-B contributes to the pulmonary vascular remodelling, and the associated pulmonary hypertension, induced by exposure of mice to chronic hypoxia. Methods: Right ventricular systolic pressure, the ratio of right ventricle/[left ventricle+septum] (RV/[LV+S]) and the thickness of the media (relative to vessel diameter) of intralobar pulmonary arteries (o.d. 50-150 and 151-420 mum) were determined in Vegfb knockout mice (Vegfb(-/-); n=17) and corresponding wild-type mice (Vegfb(+/+); n=17) exposed to chronic hypoxia (10% oxygen) or housed in room air (normoxia) for 4 weeks. Results: In Vegfb(+/+) mice hypoxia caused (i) pulmonary hypertension (a 70% increase in right ventricular systolic pressure compared with normoxic Vegfb(+/+) mice; P

Análise Imuno-histoquímica de hipóxia renal em modelo de isquemia/reperfusão tratado com Fator Estimulador de Colônia de Granulócitos

O rim demonstra uma capacidade singular em reparar-se após danos locais, no entanto, depois de acometido, as chances de desenvolvimento de lesões renais elevam-se. A patofisiologia da isquemia/reperfusão (IR) é complexa porque há ocorrência simultânea de danos celulares e inflamação. O decréscimo na quantidade de oxigênio requer um sistema capaz de evitar seus efeitos prejudiciais e uma maquinaria molecular HIF (Hypoxia Inducible Factor), um complexo, atua como fator de transcrição de diversos genes desde os da regulação da proliferação celular e apoptose até a sinalização para angiogênese. O Fator Estimulador de Colônia de Granulócitos (G-CSF) é uma glicoproteína conhecida pela sua capacidade de promover a sobrevivência, proliferação e diferenciação de células estimulando a recuperação aos efeitos advindos da IR. Com o intuito de observar as influências dessas proteínas foi realizada uma análise semi-quantitativa de amostras renais submetidas ou não à IR, usando-se descrições microscópicas morfológicas e imunohistoquímicas, com os cálculos e gráficos estatísticos foram feitos no software GraphPad Prism®. Das análises morfológicas, constatou-se que as lesões características de IR foram observadas em espécimes não tratados: bolhas em epitélio tubular; vacuolização citoplasmática, distalização tubular e congestão luminal. De forma análoga, foi encontrada nos tratados, contudo em estágios menos avançados e em animais controle, não foi houve esta diferença tissular. As análises de microscopia eletrônica demonstraram alteração na barreira filtrante com concomitante perda de outras características glomerulares. Aos animais controle foi observada a arquitetura típica, ao passo que para os animais tratados notou-se conservação da barreira. A presença de HIF-1α nos rins contralaterais demonstrouse significante quando comparadas às amostras isquêmicas e tratadas (p<0,05). Já a ocorrência da mesma proteína em rins isquêmicos não apresentou qualquer diferença. Analisando-se a proteína VEGF foi comprovado que em rins contralaterais não há diferença estatística, contudo nos rins esquerdos há significância entre os três grupos (p<0,05). Já a correlação entre estas duas proteínas não se mostrou estatisticamente significante. Em relação às atividades de proliferação e morte celulares, todos os três grupos foram significantes entre si (p<0,05). Ao que concerne o tratamento, foi demonstrada a atividade protetora do medicamento e uma possível interação molecular com a HIF, enquanto que a ativação desta proteína corrobora sua rota metabólica já previamente descrita.

Mecanismos de ação dos corticosteróides na polipose rinossinusal

Os glicocorticóides (GC) são drogas de escolha no tratamento clínico da polipose nasossinusal conforme recomendação da literatura. Entretanto, seus mecanismos de ação nas regressões dos sintomas clínicos e dos pólipos não são totalmente compreendidos. Sabe-se que a administração tópica e ou sistêmica dos glicocorticóides leva a variações na expressão de citocinas, quimiocinas e linfocinas, além das alterações celulares. Assim, os GC suprimem a expressão de citocinas pró-inflamatórias, de quimiocinas, de moléculas de adesão, além de estimular a transcrição de citocinas antiinflamatórias. Citocinas pró-fibróticas como a IL-11, fator básico de crescimento do fibroblasto (b-FGF) e fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), relacionados com o crescimento do pólipo, também são suprimidos pela ação do GC. Tal ação depende fundamentalmente da interação com os seus receptores (GR), pois alguns indivíduos apresentam algum grau de resistência celular ao seu efeito, que parece estar relacionada com a presença da isoforma b do GR. Genes envolvidos nas fases de produção de imunoglobulinas, apresentação e processamento do antígeno também sofrem ação dos GC de forma variada. OBJETIVOS: Fazer uma revisão da literatura sobre os mecanismos de ação do GC na PNS. CONCLUSÃO: A compreensão desses mecanismos implicará no desenvolvimento de drogas mais eficazes na sua terapêutica.

Linfangiogénese no tecido adiposo em modelos de doença inflamatória crónica (asma e obesidade): uma abordagem por imunohistoquímica e lipidómica

O tecido adiposo é um órgão endócrino dinâmico, secretando factores importantes na regulação do metabolismo, fluxo vascular sanguíneo e linfático, e função imunológica, entre outros. Em caso de acumulação de tecido adiposo por ingestão de uma dieta gorda, ou por disfunção metabólica, os adipócitos podem desencadear uma reacção inflamatória por falha na drenagem linfática, acumulando-se mediadores inflamatórios, os quais potenciam a propagação da reacção. Assim, questiona-se uma potencial associação entre o aumento de tecido adiposo na obesidade, hipóxia adipocitária e estimulação da linfangiogénese. Além disso, a expressão de adipocinas varia de acordo com a distribuição do tecido adiposo (subcutâneo, TAS e visceral, TAV). Deste modo, pretende-se com este estudo contribuir para o aumento do conhecimento sobre os complexos mecanismos moleculares subjacentes à linfangiogénese. Ensaios com ratinhos da estirpe C57Bl/6J (modelo de obesidade) e BALB/c (modelo de asma e obesidade), divididos em grupos submetidos a dieta normal e dieta rica em gordura. Avaliação semi-quantitativa da expressão tecidular de LYVE-1 (marcador da linfangiogénese) por imunohistoquímica em material embebido em parafina, no TAS e TAV, e cromatografia líquida de ultra-performance acoplada de espectrometria de massa (UPLC-MS) para análise da expressão plasmática de ceramida e esfingosina-1-fosfato (S1P). No modelo de obesidade observou- -se diminuição do número de vasos linfáticos e expressão de LYVE-1 ao longo do tempo no TAV, e aumento de ambos os parâmetros e hipertrofia adipocitária no TAS. As concentrações de ceramida e S1P corroboram a existência de um processo inflamatório nos ratinhos em estudo, ainda que numa fase muito inicial. No modelo de asma e obesidade, após 17 semanas de tratamento, observou-se incremento da linfangiogénese no TAV, mas não no TAS. A resposta inflamatória avaliada através dos diferentes parâmetros permite afirmar que num estadio inicial de obesidade a proliferação linfática poderá estar a ser retardada pela hipertrofia adipocitária. A libertação de adipocinas será observada apenas numa fase posterior, desencadeando todo o processo inflamatório que incrementará a proliferação linfática. Adicionalmente, é possível sugerir que a maior pressão à qual o TAV se encontra sujeito não favorece a proliferação linfática, pelo menos num estadio incial.

The involvement of CDH1 in cancer angiogenesis

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Effectiveness of the Dexamethasone Intravitreal Implant for Treatment of Patients with Diabetic Macular Oedema

Diabetic macular oedema (DMO) is a leading cause of vision loss in the working-age population worldwide. Corticosteroid drugs have been demonstrated to inhibit the expression of both the vascular endothelial growth factor (VEGF) gene and other anti-inflammatory mediators, such as prostaglandins. Triamcinolone, fluocinolone and dexamethasone are the main steroids that have been studied for the treatment of macular oedema. Over the last few years, several studies have suggested an important role for dexamethasone in the management of DMO. The dexamethasone intravitreal implant (DEX implant) (Ozurdex®; Allergan, Inc., Irvine, CA) is a novel approach approved by the US Food and Drug Administration (FDA) and by the EU for the intravitreal treatment of macular oedema after branch or central retinal vein occlusion, and for the treatment of non-infectious uveitis affecting the posterior segment of the eye. We reviewed manuscripts that had investigated the pharmacokinetics, efficacy and safety of the DEX implant regarding DMO treatment.

Humoral response towards high density lipoprotein : a new mechanism for atherogenesis

RESUMO:Aterosclerose é uma das principais causas de morbilidade e mortalidade no mundo ocidental. É responsável, direta ou indiretamente, pela maior percentagem de gastos com a saúde na maioria dos países europeus. A “teoria lipídica” da aterosclerose, que se baseia na dislipidemia como causa primária para a doença vascular tem algumas implicações práticas importantes: permite a definição de linhas de orientação e protocolos simples e ainda estabelece alvos terapêuticos que podem ser atingidos na maior parte dos casos com a atual intervenção farmacológica. A associação da aterosclerose com o sistema imunológico (a “teoria imunológica”), forneceu por sua vez novas formas de explorar os mecanismos envolvidos e abriu novas perspetivas para um conhecimento mais completo da doença. No entanto, levanta dificuldades evidentes no que diz respeito às possibilidades terapêuticas. De todos os intervenientes no processo aterosclerótico (bioquímicos, imunológicos e anatómicos), as lipoproteínas de elevada densidade (HDL) são atualmente reconhecidas como um dos fatores mais importantes na aterogénese. Isto é baseado no reconhecimento das múltiplas propriedades anti-aterogénicas das HDL como por exemplo: a anti-oxidante, a anti-inflamatória e a antitrombótica, bem como o seu importante papel na melhoraria da função endotelial. Atualmente, é consensual que as funções anti-aterogénicas das HDL vão além do seu papel no transporte reverso do colesterol (RCT) e a importância das HDL no processo aterosclerótico baseia-se não apenas no seu papel protetor impedindo a formação da placa de ateroma, mas também na estabilização destas, prevenindo a sua ruptura e, consequentemente o evento trombótico. Como fundamentais no processo aterosclerótico estão reconhecidos dois principais conjuntos de eventos: um caracterizado por alterações no metabolismo das lipoproteínas que resultam em lipoproteínas pró-inflamatórias e pró-oxidantes que interagem com os componentes celulares da parede arterial e que conduzem à formação da placa de ateroma; o outro evento é a resposta imunológica desencadeada contra um novo conjunto de antigénios que por sua vez leva à produção de citoquinas pró-inflamatórias. Dada a complexidade da HDL e das suas múltiplas funções estas lipoproteínas tornaram-se um potencial alvo para a resposta auto-imune, e cujas consequências podem explicar algumas das associações identificados em estudos clínicos e epidemiológicos. Contudo esta interação entre o sistema imunológico e HDL nunca foi exaustivamente estudada. Portanto, pomos a hipótese de que em condições oxidativas e pró-inflamatórias, um aumento do antigénio (HDL) conduz a um consequente acréscimo na produção de anticorpos anti-HDL (aHDL) responsáveis pela alteração quantitativa e / ou qualitativa das HDL. O conceito de que estes anticorpos podem contribuir tanto para a evolução a longo prazo do processo aterosclerótico, como para o desencadeamento de eventos clínicos pode também explicar a heterogeneidade encontrada em cada doente e nos grandes estudos clínicos, no que diz respeito aos fatores de risco e outcomes clínicos. Para além disso, a confirmação desta hipótese pode permitir explicar porque é que as intervenções terapêuticas atualmente em desenvolvimento para aumentar os níveis de HDL, não conseguem mostrar a tão esperada redução do risco vascular. O objetivo geral desta tese foi identificar e caracterizar a resposta humoral contra os componentes da HDL, e avaliar possíveis mecanismos que possam contribuir para a modificação das propriedades anti-aterogénicas das HDL. Para alcançar este objetivo investigou-se: 1) A presença de anticorpos aHDL em doentes com lúpus eritematoso sistémico (SLE) e em doentes com manifestações clínicas de aterosclerose, como os doentes com doença arterial coronária (CAD), acidente vascular cerebral isquémico (IS) e diabetes tipo 2; 2) Os principais alvos antigénicos dentro do complexo das HDL e a associação entre os títulos de anticorpos aHDL e diferentes características clínicas destas doenças; 3) As modificações das funções normais associadas às HDL, em particular da função anti-oxidante e anti-inflamatória; 4) A atividade biológica dos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes através de um conjunto de experiências in vitro de inibição da atividade da paraoxonase 1 (PON1) e da expressão de moléculas de adesão em culturas de células endoteliais. Para tal foi necessário estabelecer um método de isolamento dos anticorpos. Os anticorpos aHDL isolados do soro de doentes foram utilizados de forma a identificar as potenciais alterações dos sistemas celulares utilizados; 5) O efeito de fármacos usados no tratamento das dislipidemias, em particular o ácido nicotínico e as estatinas, na variação dos títulos de anticorpos aHDL através de ensaios clínicos randomizados, controlados com placebo e em dupla ocultação. Os métodos utilizados neste trabalho incluíram: técnicas imunológicas (como por exemplo, enzyme-linked immunoabsorbent assay - ELISA, ensaio imunoturbidimetrico e cromatografia de imuno-afinidade) técnicas bioquímicas (tais como a quantificação de atividade enzimática por espectrofotometria e por luminescência), experiências com cultura de células e citometria de fluxo. Os nossos resultados mostram que: 1) A presença de anticorpos aHDL, e mais especificamente anticorpos contra alguns do seus principais componentes como a apolipoproteína A-I (ApoA-I, principal apolipoproteína presente nas HDL) e a PON1 (o enzima que mais contribui para a propriedade anti-oxidante das HDL), quer em doentes com doenças auto-imunes, como o SLE, quer em doentes com manifestações clínicas de aterosclerose, como CAD, IS e diabetes tipo 2. Os doentes apresentaram títulos de anticorpos IgG aHDL, aApoA-I e aPON1 significativamente mais elevados do que controlos saudáveis com a mesma idade e sexo. 2) A correlação positiva estatisticamente significativa entre os títulos de aHDL e aApoA-I e aPON1 sugere que estes sejam dois dos principais alvos antigénicos dentro do complexo das HDL. Os anticorpos encontrados nestes doentes estão associados com a diminuição da atividade da PON1 e a uma redução da capacidade anti-oxidante total (TAC) do soro, um aumento dos biomarcadores de disfunção endotelial (como por exemplo dos metabolitos do óxido nítrico - NO2- e NO3-, as moléculas de adesão vascular e intracelular - VCAM-1 e ICAM-1 e os níveis de 3-nitrotirosina). Nos doentes com SLE os títulos destes estão associados a um aumento do dano cardiovascular e à atividade global da doença avaliados pelas escalas SLICC/ACR DI e BILAG score, respetivamente. Enquanto que nos doentes com diabetes tipo 2 estes anticorpos estão associados com um aumento dos níveis de glicemia em jejum (FGP) e hemoglobina glicada (HbA1c). 3) Após se ter estabelecido um método de isolamento dos anticorpos que permite isolar quantidades significativas de anticorpos do soro de doentes sem perder a sua especificidade, foi identificada a capacidade dos anticorpos isolados do soro de doentes inibirem de uma forma dependente da concentração a atividade da PON1 até um máximo de 70% no caso dos doentes com SLE e ente 7-52% no caso dos anticorpos isolados de doentes com CAD e IS. 4) O efeito anti-inflamatório das HDL na inibição da produção de VCAM-1 induzida por citoquinas (como o TNF-) foi revertido em mais de 80% pelos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes. 5) A angiogenesis induzida por HDL através do aumento do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) foi anulada em 65% pelos anticorpos aHDL isolados do soro de doentes. 6) Os atuais agentes farmacológicos disponíveis para aumentar as concentrações de HDL-C estão associados a um aumento dos títulos de anticorpos.-------- ABSTRACTAtherosclerosis is the major cause of morbidity and mortality in the western world. It is also responsible, directly or indirectly, for the highest percentage of health costs in most European countries. Despite the use of new technologies for the diagnosis of vascular disease and regardless of the major advances in treatment, the atherosclerosis-related clinical burden is still raising. The “lipid theory” of atherogenesis, which identifies dyslipidemia as the primary cause of this vascular disease has some important practical implications: it allows the definition of simple guidelines and establishes therapeutic targets which can be generally met with current pharmacologic intervention. The association between atherosclerosis an the immune system (the immune concept) has in turn provided new ways of exploring the mechanisms involved in this condition and has opened new perspectives in the understanding of the disease. However, it raises obvious difficulties when it comes to treatment options. Of all the players (biochemical, immunological and anatomical) involved in this matter, high-density lipoproteins (HDL) are currently recognised as one of the most important factors in atherogenesis. This is based on the recognition of HDL's multiple anti-atherogenic properties: anti-oxidant, anti-inflammatory and antithrombotic, as well as its capacity to improve endothelial function. Nowadays, it is widely recognized that the anti-atherogenic functions of HDL go beyond reverse cholesterol transport (RCT), and the importance of HDL is based not just on its ability to reduce atheroma formation but also on its ability to stabilise plaques, therefore preventing their rupture and ultimately thrombosis. Two main set of events have been recognised as fundamental in atherogenesis: one, characterized by lipoprotein metabolism alterations, resulting in pro-inflammatory and pro-oxidative lipoproteins, which interact with the normal cellular elements of the arterial wall leading to atheroma formation; the other, the immune cellular response towards new sets of antigens which lead to the production of pro-inflammatory cytokines. Given to HDL complexity and multiple functions this lipoprotein has became a potential target for an auto-immune response, the consequences of which may explain some of the association identified in epidemiological and clinical studies, though the interaction between the immune system and HDL has never been thoroughly addressed. Therefore, we hypothesized that under oxidative and pro-inflammatory conditions, the increase in the antigen (HDL) would lead to a consequent increase in the production of anti-HDL (aHDL) antibodies be responsible for quantitative and/or qualitative changes of HDL. The concept that these antibodies may contribute either to the long-term evolution of atherosclerosis or to the triggering of clinical events may also explain the heterogeneity found in individual patients and in large cohorts regarding risk factors and clinical outcomes. Moreover this may be a major breakthrough in understanding why therapeutic interventions that increase HDL levels, failed to show the anticipated reduction in vascular risk. The overall aims of this thesis were to identified and characterize the humoral response towards HDL components and to evaluate the possible mechanisms that may contribute to the modifications of the anti-atherogenic properties of HDL. To achieve this objective we investigated: 1) the presence of aHDL antibodies in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) and in patients with atherosclerosis-related clinical events, such as coronary artery disease (CAD), ischemic stroke (IS) and type 2 diabetes; 2) the association between the titres of aHDL antibodies and different clinical features of these diseases; 3) the modifications of the anti-atherogenic properties of HDL; 4) the biologic effect of aHDL antibodies isolated from serum of patients on the anti-oxidant and anti-inflammatory properties of HDL; 5) the effect of different pharmacologic treatments for dyslipidemia on the prevalence and activity of aHDL antibodies. The methodologies used in this work included immunologic-related techniques (e.g. enzyme-linked immunoabsorbent assay – ELISA, immunoturbidimetric immunoassay and immunoaffinity chromatography), biochemical techniques (enzymatic assays with quantification by spectrophotometry and luminescence methods), cell culture experiments and flow cytometry. Our results indicate that: 1) The titres of IgG aHDL, anti-apolipoprotein A-I (aApoA-I) and anti-paraoxonase 1 (aPON1) antibodies were higher in patients with SLE, CAD, IS and type 2 diabetes when compared with age and sex matched healthy controls. 2) The antibodies found in these patients were associated with decreased PON1 activity, (the enzyme responsible for most of the anti-oxidant effect of HDL), reduced total anti-oxidant capacity (TAC) of serum and increased biomarkers of endothelial dysfunction (nitric oxide metabolites, adhesion molecules, nitrotyrosine). In patients with SLE the antibody titres were associated with an increase in disease-related cardiovascular damage and activity whereas in patients with type 2 diabetes they were directly related with the fasting glucose plasma (FGP) levels and the glycosylated haemoglobin (HbA1c). 3) The antibodies isolated from serum of our patients, directly inhibited HDL-associated PON1 activity in a dose dependent way ranging from 7 to 52%. 4) The anti-inflammatory effect of HDL, measured by the percentage of inhibition of the cytokine-induced production of vascular adhesion molecules (VCAM-1), was reduced in more than 80% by aHDL antibodies isolated from our patients. 5) The HDL-induced angiogenesis by increasing vascular endothelial growth factor (VEGF) levels was abrogated in 65% by the antibodies isolated from serum of patients. 6) The current available pharmacologic agents for increasing HDL-C concentrations were associated with an increase in the titres of IgG aApoA-I antibodies. This increase was higher in the extended release niacin when compared to statins probably due to their dampening effect on oxidative stress. In conclusion, aHDL antibodies are present in different pathologic conditions. aHDL antibodies represent a family of self-reacting immunoglobulins, of which ApoA-I and PON1 might be the most relevant targets. These antibodies are biologically active, interfering with the HDL anti-oxidant and anti-inflammatory properties and, consequently, with the atherosclerotic process. The pathogenic potential of these antibodies may lead to the identification of a new biomarker for vascular disease, whilst presenting itself as a novel target for a different treatment approach which may redefine the treatment strategies and clinical trials design for HDL interventions in the future.

Cues for cancer stem cells origin

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Estudo da actividade angiogénica na nurse cell de trichinella spiralis no decurso da triquinelose em modelo roedor

A triquinelose é uma zoonose parasitária que é transmitida aos humanos e animais, através da ingestão de carne crua ou insuficientemente cozinhada, que contenha larvas infectantes de Trichinella spp., sendo actualmente considerada uma doença emergente e/ou re-emergente. O sucesso do parasitismo do nemátode Trichinella spiralis está intimamente ligado com o processo de angiogénese, ou seja, a formação de novos vasos a partir de vasos pré-existentes. Com o objectivo de estudar a actividade angiogénica na nurse cell de T. spiralis, realizaram-se técnicas imunohistoquímicas e imunofluorescentes para o factor de crescimento endotelial vascular (VEGF), molécula-1 de adesão celular endotelial a plaquetas (PECAM-1) e actina músculo liso (AML), em tecido muscular de Rattus rattus infectado com T. spiralis. Através destas técnicas observou-se marcação intensa no infiltrado inflamatório adjacente à nurse cell e também na larva. Já o citoplasma da nurse cell apresentou uma marcação moderada. Este padrão de marcação manteve-se desde os 45 até aos 120 dias após a infecção. A avaliação da densidade vascular (PECAM-1) e da densidade da expressão de células positivas para AML permitiu estabelecer uma correlação positiva entre o aumento da densidade vascular e o número de dias de infecção. Adicionalmente estabeleceu-se uma correlação negativa entre o aumento da densidade de células que expressam AML e o número de dias de infecção. Os resultados indicam uma produção constante de VEGF pela larva, pelo citoplasma da nurse cell e pelo hospedeiro (infiltrado inflamatório), durante todo período de infecção, levando à formação de uma rede vascular crescente (com um aumento médio de 79% face ao controlo), acompanhada de células murais que promovem a sua estabilização (com um aumento médio de 50% face ao controlo) com particular incidência no primeiro período estudado (45 a 55 dias).