Caracterização genotípica de doentes portugueses com patologias associadas ao complexo multienzimático lisossomal: sialidose e galactosialidose

Dissertação de mestrado em Biologi apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2008

The effect of the proton pump inhibitor pantoprazole on the biology of Campylobacter jejuni

Campylobacter is a major cause of acute bacterial gastroenteritis worldwide, with the highest number of infections being attributed to Campylobacter jejuni. C. jejuni is a Gram negative, spiral, motile bacterium that belongs to the campylobacterales order and is related to both Helicobacter spp. and Wolinella sp.. It has long been established that proton pump inhibitors (PPIs) and other benzimidazole derivatives display anti-Helicobacter activity in vitro. PPIs have in the past been shown to affect Helicobacter pylori growth, survival, motility, morphology, adhesion/invasion potential and susceptibility to conventional antibiotics. PPIs are highly effective drugs that are well tolerated, safe for prolonged daily use and are therefore in high demand. Both the PPIs omeprazole and lansoprazole featured in the top ten drugs prescribed in England in 2014. In 2014 Campylobacter was also the most commonly diagnosed gastrointestinal infection in Scotland, in England and Wales and also in Europe. It has previously been generally accepted that patients who are being treated with PPIs are more susceptible to enteric infections such as Campylobacter than people not taking PPIs. The effect of PPI exposure on H. pylori has been investigated rigorously in the past. A single previous study has hinted that PPIs may also be capable of affecting the related organism C. jejuni,but investigations have been extremely limited in comparison to those investigating the effect of PPIs on H. pylori. This study has investigated the in vitro effects of direct contact with PPIs on the biology ofC. jejuni. Exposure to the PPI pantoprazole was found to affect C. jejuni growth/survival, motility, morphology, biofilm formation, invasion potential and susceptibility to some conventional antibiotics. Microarray studies showed that the cmeA and Cj0561c genes were significantly up-regulated in response to pantoprazole exposure and a CmeABC deficient mutant was found to be significantly more susceptible to killing by pantoprazole than was the parent strain. Proteomic analysis indicated that the oxidative stress response of C. jejuni was induced following exposure to sub-lethal concentrations of pantoprazole. C. jejuni gene expression was assessed using qRT-PCR and the genes encoding for thiol peroxidase and GroEL co-chaperonin (both involved in the C. jejuni oxidative stress response) were found to be around four times higher in response to exposure to sub-lethal concentrations of pantoprazole. Experiments using the oxidative stress inhibitors thiourea (a hydroxyl radical quencher) and bipyridyl (a ferrous iron chelator) showed that killing by pantoprazole was not mediated by hydroxyl radical production.

Caracterização e comparação de genes expressos em ápices meristemáticos de cana-de-açúcar cultivados em SP e RN

In this work, we used sugarcane as a model due to its importance for sugar and ethanol production. Unlike the current plant models, sugarcane presents a complex genetics and an enormous allelic variation. Here, we report the analysis of SAGE libraries produced using the shoot apical meristem from contrasted genotypes by flowering induction (non-flowering vs. early-flowering varieties) grown under São Paulo state conditions. The expression pattern was analyzed using samples from São Paulo (SP) and Rio Grande do Norte (RN) states. These results showed that cDNAs identified by SAGE libraries had differential expression only in São Paulo state samples. Furthermore, the cDNA identified CYP (Citocrome P450) was chosen for in silico and genome characterization because it was found in SAGE libraries and subtractive libraries from samples from RN. Phylogenetic trees showed the relationship for these sequences. Furthermore, the qRT-PCR for CYP showed a potential role as flowering indutor for RN samples considering different isophorms. Considering the results present here, it can be consider that CYP gene may be used as molecular marker

Elevated hepatocyte growth factor levels in osteoarthritis osteoblasts contribute to their altered response to bone morphogenetic protein-2 and reduced mineralization capacity

International audience

The regulatory role of eNOS-derived nitric oxide on transcription in endothelial cells: Impact of S-nitrosylation on β-catenin signaling

Les cellules endothéliales forment une couche semi-perméable entre le sang et les organes. La prolifération, la migration et la polarisation des cellules endothéliales sont essentielles à la formation de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux préexistants, soit l’angiogenèse. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF) peut activer la synthase endothéliale du monoxyde d’azote (eNOS) et induire la production de monoxyde d’azote (NO) nécessaire pour la régulation de la perméabilité vasculaire et l’angiogenèse. β- caténine est une composante essentielle du complexe des jonctions d’ancrage ainsi qu’un régulateur majeur de la voie de signalisation de Wnt/β-caténine dans laquelle elle se joint au facteur de transcription TCF/LEF et module l’expression de nombreux gènes, dont certains sont impliqués dans l’angiogenèse. La S-nitrosylation (SNO) est un mécanisme de régulation posttraductionnel des protéines par l’ajout d’un groupement nitroso au niveau de résidus cystéines. Le NO produit par eNOS peut induire la S-nitrosylation de la β−caténine au niveau des jonctions intercellulaires et moduler la perméabilité de l’endothélium. Il a d’ailleurs été montré que le NO peut contrôler l’expression génique par la transcription. Le but de cette thèse est d’établir le rôle du NO au sein de la transcription des cellules endothéliales, spécifiquement au niveau de l’activité de β-caténine. Le premier objectif était de déterminer si la SNO de la β-caténine affecte son activité transcriptionnelle. Nous avons montré que le NO inhibe l’activité transcriptionnelle de β- caténine ainsi que la prolifération des cellules endothéliales induites par l’activation de la voie Wnt/β-caténine. Il est intéressant de constater que le VEGF, qui induit la production de NO via eNOS, réprime l’expression de AXIN2 qui est un gène cible de Wnt s’exprimant suite à la i i stimulation par Wnt3a et ce, dépendamment de eNOS. Nous avons identifié que la cystéine 466 de la β-caténine est un résidu essentiel à la modulation répressive de son activité transcriptionnelle par le NO. Lorsqu’il est nitrosylé, ce résidu est responsable de la perturbation du complexe de transcription formé de β-caténine et TCF-4 ce qui inhibe la prolifération des cellules endothéliales induite par la stimulation par Wnt3a. Puisque le NO affecte la transcription, nous avons réalisé l’analyse du transcriptome afin d’obtenir une vue d’ensemble du rôle du NO dans l’activité transcriptionnelle des cellules endothéliales. L’analyse différentielle de l’expression des gènes de cellules endothéliales montre que la répression de eNOS par siRNA augmente l’expression de gènes impliqués au niveau de la polarisation tels que : PARD3A, PARD3B, PKCZ, CRB1 et TJ3. Cette analyse suggère que le NO peut réguler la polarisation des cellules et a permis d’identifier des gènes responsables de l’intégrité des cellules endothéliales et de la réponse immunitaire. De plus, l’analyse de voies de signalisation par KEGG montre que certains gènes modulés par l’ablation de eNOS sont enrichis dans de nombreuses voies de signalisation, notamment Ras et Notch qui sont importantes lors de la migration cellulaire et la différenciation des cellules de têtes et de tronc (tip/stalk). Le regroupement des gènes exprimés chez les cellules traitées au VEGF (déplétées de eNOS ou non) révèle que le NO peut affecter l’expression de gènes contribuant au processus angiogénique, dont l’attraction chimiotactique. Notre étude montre que le NO module la transcription des cellules endothéliales et régule l’expression des gènes impliqués dans l’angiogenèse et la fonction endothéliale.

Cited2 in mouse embryonic fibroblasts reprogramming

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2014

Estudo do papel desempenhado pelo heterotetrâmero de anexina A2 em células de cancro da mama hipóxicas

Dissertação de Mestrado, Biologia Molecular e Microbiana, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Identificación de subpoblaciones de macrófagos y linfocitos T en pulmones de pacientes fallecidos por influenza A H1N1

La infección por el virus de la influenza es un problema de salud pública por su rápida diseminación y alta morbilidad. Los casos graves de infección por éste virus presentan hipercitocinemia, la cual se ha asociado a una respuesta inmune adquirida desfavorable y un mal pronóstico para el paciente. Se han realizado hasta ahora experimentos en suero de pacientes o en tejido pulmonar en modelos de animales, sin embargo, no se tienen reportes del microambiente en el pulmón de pacientes fallecidos por el virus de la influenza. Objetivo: Determinar las subpoblaciones de macrófagos y linfocitos T y su correlación con el daño tisular en pulmón de pacientes fallecidos por influenza A H1N1 y otras enfermedades respiratorias. Material y Métodos: Se identificó y cuantificó el virus de influenza A H1N1 (pdm)09 e influenza A estacional por qRT-PCR, así como se determinó los niveles de citocinas y marcadores de macrófagos por qRT-PCR (IL-2, IL-4,IL-6, IL- 10, IL-12, IL-17, IL-23, IFN-, TGFβ, TNFα, Arg1, Retnlb e iNOS). Se realizaron tinciones de HyE para la determinación del daño tisular. Por otra parte, se realizaron tinciones de inmunohistoquímica para analizar las poblaciones celulares CD14+, CD206+, CD4+, CD8+, FOXP3+ y citocinas (IL-4, IL-10, IL-17 e IFN-) in situ. Resultados: Se determinó la presencia del virus de la influenza A en 10 muestras, de las cuales 4 fueron H1N1 (pdm)09. Además, se obtuvieron 5 muestras de neumonía por Coccidioides spp., y 6 de neumonías de origen bacteriano. No existe diferencia en el daño causado por el virus de la influenza A H1N1 (pdm)09 e influenza A estacional a nivel histopatológico. Las células CD14+ y CD4+ se encontraron aumentadas para todos los grupos de neumonías sin importar el agente etiológico, excepto CD4 para las neumonías bacterianas. Las células que expresaron Foxp3 solo se encontraron aumentadas en el grupo de coccidioidomicosis y neumonías bacterianas. No se encontró diferencia significativa entre los grupos de estudio para las células CD8+, excepto para las neumonías bacterianas. La expresión génica relativa de IL-6 se encontró aumentada 3000 veces la expresión génica en el grupo de influenza pandémica A H1N1 (pdm)09, mientras en influenza estacional se encontró una disminución de 0.08 veces de su expresión. INOS se encontró con expresión disminuida 0.5 veces para los grupos de influenza pandémica, influenza estacional y coccidioidomicosis. La expresión génica de IL-10 se encontró solamente para el grupo de influenza A H1N1 (pdm)09 (P=0.01). Resistin Like Beta se encontró con expresión disminuida solo para el grupo de influenza A H1N1 (pdm)09. Existe un aumento de células positivas para IL4 en todos los grupos, excepto neumonías bacterianas. No se encontró diferencia significativa de células positivas para IL-10 en los grupos de estudio. Existe un aumento de células positivas para IL-17 en influenza A H1N1p/2009, influenza A y neumonías bacterianas. IFN se encontró aumentado en los grupos de neumonía comparados con el control. Conclusiones: Ambos grupos de neumonías por influenza A se caracterizan por daño tisular y un exacerbado ambiente inflamatorio; solamente CD206 es capaz de diferenciar entre influenza A H1N1(pdm)09 e influenza estacional

Transplantation of artificial gelatin-co-bletillastriata gelatin/Salvia miltiorrhiza Corium promotes dermal repair in rats

Purpose: To evaluate the growth of the composite corium (constructed with fibroblast cells and gelatinco- Bletillastriata gelatin/Salvia miltiorrhiza materials) on rats. Methods: The composite artificial corium was constructed by culturing fibroblast cells in gelatin-co- Bletillastriata gelatin/Salvia miltiorrhiza materials. Full-thickness area of skin was excised from the mice and subsequently, the composite corium was transplanted on the wound. Thereafter, the growth difference of the composite artificial corium and natural corium were compared. In addition, real-time fluorogenic reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) and western blot were performed to determine vascular endothelial growth factor (VEGF) expression at gene and protein levels. Results: The composite artificial corium showed significant repair promoting effect on the skin, and the structure of the repaired skin was similar to that of natural corium. Interestingly, PCR and western blot results showed that the expressions of VEGF were higher in composite artificial corium than in natural corium on days 3 and 7 post-transplantation. Conclusion: The composite artificial corium has some clinical prospects for use in the treatment of wounds on large areas of skin.

Expressions and clinic significance of miRNA-143, miRNA- 34A, miRNA-944, miRNA-101 and miRNA-218 in cervical cancer tissues

Purpose: To search for novel biomarkers for early diagnosis of cervical cancer, as well as novel therapeutic target for cervical cancer. Methods: A total of 96 cervical tissue specimens were collected from patients in the Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University, out of which 10 were normal control. The remaining specimens (86) were cervical cancer specimens and were divided into 4 groups (A - D) based on tumor-biomarker levels of CA125 and SCC. Quantitative real-time polymerase chain reaction technology (qRT-PCR) was used to detect the expressions of miRNA-143, miRNA-34A, miRNA-944, miRNA-101 and miRNA-218 in the cervical cancer tissues. Results: The levels of CA125 (U/mL) and SCC (ug/L) expressed in normal control group and groups A - D were 11.75 and 0.73 (n = 10), 382 and 2.72 (n = 25), 912.9 and 3.93 (n = 21), 1675 and 5.87 (n = 29), and 2120 and 6.66 (n = 11), respectively. Furthermore, qRT-PCR results showed that the expressions of miRNA-944 and miRNA-218 in cervical cancer tissues were markedly up-regulated compared to normal control tissues (p < 0.01). In contrast, the expression level of miRNA-143, miRNA-34A, and miRNA-101 were significantly decreased (p < 0.01). Conclusion: The biomarkers, miRNA-143, miRNA-34A, miRNA-944, miRNA-101 and miRNA-218, can be considered novel for early diagnosis of cervical cancer.

Expression of Oct-4 in oncogenic miR-155-positive oral squamous carcinoma cells

Purpose: To identify effective molecular diagnostic methods for oral squamous cell carcinoma (OSCC) to facilitate treatment of the disease in its initial stages. Methods: To identify molecular markers, OSCC tissue samples were collected from cancer patients and healthy controls. CD44+ cells were sorted using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). Immunohistochemistry and immunostaining experiments were performed to identify markers for OSCC. Results: The qRT-PCR data confirmed the presence of oncogenic miR-155 in the OSCC samples. The immunohistochemical and immunostaining results confirmed the expression of Oct-4, an important target for the early diagnosis of OSCC, in oncogenic miR-155-positive OSCCs. Conclusion: Detection of the expression of miR-155 and Oct-4, which are key molecular markers, may be useful in improving the early diagnosis of OSCC.

Diseño de un vector no viral basado en nanopartículas lipídicas para el tratamiento de la hepatitis C mediante ARN de interferencia

199 p.

Caractérisation de l’activité transcriptionnelle antivirale et immunorégulatrice dépendante de STAT2 et IRF9, mais indépendante de STAT1, induite par la costimulation par TNF

Les cellules épithéliales pulmonaires constituent la première ligne de défense face aux virus respiratoires via la sécrétion de mucus, de peptides, de cytokines et chimiokines qui déterminent l'élimination ou la progression de l’infection. Les principales cytokines antivirales produites par les cellules épithéliales alvéolaires (AEC) sont les interférons (IFN) type I (α/β) et III (λ). La liaison d’IFNβ à son récepteur induit une voie antivirale bien caractérisée qui aboutit à l’activation du complexe ISGF3 (STAT1, STAT2 et IRF9) qui permet la transcription de multiples gènes codant pour des protéines à activité antivirale et immunorégulatrice. Il a récemment été démontré que la costimulation des cellules épithéliales pulmonaires par l’IFNβ et le Tumor Necrosis Factor α (TNFα), également produit lors d’une infection, synergisent pour induire un état antiviral tardif distinct. D’autre part, il a été montré que la synergie entre le TNFα et l'IFNβ induit une voie de signalisation impliquant STAT2 et IRF9, mais indépendante de STAT1 permettant l’expression du gène DUOX2. Notre but est de déterminer l’importance de cette nouvelle voie de signalisation induite par la costimulation du TNFα+IFNβ, impliquant STAT2 et IRF9 indépendamment de STAT1 dans la régulation d’un programme transcriptionnel antiviral et immunorégulateur tardif. Notre premier objectif est de déterminer si des gènes antiviraux et immunorégulateurs qui sont induits par la costimulation par TNFα+IFNβ sont dépendants de la voie STAT2/IRF9, indépendamment de STAT1. En utilisant la technique de qRT-PCR, nous avons identifié 3 gènes immunorégulateurs, CXCL10, IDO et APOBEC3G, induits de manière synergique en réponse à TNFα+IFNβ dans les cellules A549, un modèle de cellules épithéliales pulmonaires. Afin de confirmer que ces gènes sont induits indépendamment de STAT1, nous avons validé leur expression dans la lignée cellulaire U3A déficiente en STAT1. Par l'utilisation d'ARN interférants (ARNi) dirigés contre STAT2 et IRF9, nous avons confirmé que l’induction de ces gènes est dépendante de STAT2 et IRF9. Finalement, l’analyse de l’activité du promoteur de CXCL10 en réponse à TNFα+IFNβ par des essais rapporteurs luciférases a permis de montrer que la régulation se fait au niveau transcriptionnel. Notre deuxième objectif, est de déterminer si STAT6 pourrait remplacer STAT1 dans la voie de signalisation induite par TNFα+IFNβ. En effet, STAT6 est un inducteur connu de l’expression de DUOX2 en réponse à IL4+IL13. Contrairement à notre hypothèse, l’inhibition de STAT6 par ARNi augmente l’expression de DUOX2 en réponse à TNFα+IFNβ suggérant que STAT6 est un régulateur négatif. Nos résultats ont permis de comprendre de manière plus détaillée les mécanismes mis en place dans le développement d’une réponse antivirale. D’autre part, l’étude de l’effet de l’IFNβ et du TNFα est également pertinente pour les maladies chroniques inflammatoires et autoimmunes. De plus, nos résultats illustrent un nouveau paradigme concernant les mécanismes de signalisation cellulaire impliqués dans la synergie entre deux cytokines qui pourrait être applicable à des combinaisons de cytokines autres que TNFα+IFNβ.

Caractérisation de l’activité transcriptionnelle antivirale et immunorégulatrice dépendante de STAT2 et IRF9, mais indépendante de STAT1, induite par la costimulation par TNF

Les cellules épithéliales pulmonaires constituent la première ligne de défense face aux virus respiratoires via la sécrétion de mucus, de peptides, de cytokines et chimiokines qui déterminent l'élimination ou la progression de l’infection. Les principales cytokines antivirales produites par les cellules épithéliales alvéolaires (AEC) sont les interférons (IFN) type I (α/β) et III (λ). La liaison d’IFNβ à son récepteur induit une voie antivirale bien caractérisée qui aboutit à l’activation du complexe ISGF3 (STAT1, STAT2 et IRF9) qui permet la transcription de multiples gènes codant pour des protéines à activité antivirale et immunorégulatrice. Il a récemment été démontré que la costimulation des cellules épithéliales pulmonaires par l’IFNβ et le Tumor Necrosis Factor α (TNFα), également produit lors d’une infection, synergisent pour induire un état antiviral tardif distinct. D’autre part, il a été montré que la synergie entre le TNFα et l'IFNβ induit une voie de signalisation impliquant STAT2 et IRF9, mais indépendante de STAT1 permettant l’expression du gène DUOX2. Notre but est de déterminer l’importance de cette nouvelle voie de signalisation induite par la costimulation du TNFα+IFNβ, impliquant STAT2 et IRF9 indépendamment de STAT1 dans la régulation d’un programme transcriptionnel antiviral et immunorégulateur tardif. Notre premier objectif est de déterminer si des gènes antiviraux et immunorégulateurs qui sont induits par la costimulation par TNFα+IFNβ sont dépendants de la voie STAT2/IRF9, indépendamment de STAT1. En utilisant la technique de qRT-PCR, nous avons identifié 3 gènes immunorégulateurs, CXCL10, IDO et APOBEC3G, induits de manière synergique en réponse à TNFα+IFNβ dans les cellules A549, un modèle de cellules épithéliales pulmonaires. Afin de confirmer que ces gènes sont induits indépendamment de STAT1, nous avons validé leur expression dans la lignée cellulaire U3A déficiente en STAT1. Par l'utilisation d'ARN interférants (ARNi) dirigés contre STAT2 et IRF9, nous avons confirmé que l’induction de ces gènes est dépendante de STAT2 et IRF9. Finalement, l’analyse de l’activité du promoteur de CXCL10 en réponse à TNFα+IFNβ par des essais rapporteurs luciférases a permis de montrer que la régulation se fait au niveau transcriptionnel. Notre deuxième objectif, est de déterminer si STAT6 pourrait remplacer STAT1 dans la voie de signalisation induite par TNFα+IFNβ. En effet, STAT6 est un inducteur connu de l’expression de DUOX2 en réponse à IL4+IL13. Contrairement à notre hypothèse, l’inhibition de STAT6 par ARNi augmente l’expression de DUOX2 en réponse à TNFα+IFNβ suggérant que STAT6 est un régulateur négatif. Nos résultats ont permis de comprendre de manière plus détaillée les mécanismes mis en place dans le développement d’une réponse antivirale. D’autre part, l’étude de l’effet de l’IFNβ et du TNFα est également pertinente pour les maladies chroniques inflammatoires et autoimmunes. De plus, nos résultats illustrent un nouveau paradigme concernant les mécanismes de signalisation cellulaire impliqués dans la synergie entre deux cytokines qui pourrait être applicable à des combinaisons de cytokines autres que TNFα+IFNβ.

Roles of the Immune Cytokine Environment on Clonal Growth of Murine and Human Tet2 Mutant Bone Marrow Progenitors: Implications for Myelodysplastic Syndromes

TET2 is a tumor suppressor gene that has been implicated in the epigenetic regulation of gene expression. Inactivating TET2 mutations are common in MDS. These mutations may contribute to early clonal dominance and myeloid transformation, although the exact mechanisms remain to be elucidated. Common to the environment of MDS are elevations in cytokines, such as TNFα and IFN-γ. It was hypothesized that inflammatory cytokines TNF-α and IFN-γ may promote clonal expansion of TET2 mutant progenitors. Adult (10-14 weeks-old) Tet2 wild type (+/+) and Tet2 mutant (-/-) C57BL/6 mice strains were chosen as a model system. Lineage negative cells (Lin-), enriched for hematopoietic stem and progenitor cells, were isolated from Tet2 +/+ and -/- bone marrow and cultured in the absence or presence of varying concentrations of TNFα or IFN-γ in methylcellulose colony formation assays and long term cell culture assays, over a period of 12 and 30 days respectively, and their colony growth, cell count, immunophenotype and resistance to apoptosis were examined. Where indicated, serial re-plating was performed. Expression of apoptotic regulators was assessed by qRT-PCR. In the triplicate experiments, starting with equal densities of Tet2 +/+ and -/- Lin- cells, Tet2 -/- Lin- cells displayed increased resistance to cytokine-induced growth suppression and superior colony forming ability over +/+ in the serial re-plating assays under stress of increasing TNFα or IFN γ. Tet2 -/- progenitors also displayed a lower apoptotic index compared to +/+ under stress of increasing TNFα, suggesting increased resistance to TNFα induced apoptosis. Transcriptional data showed low expression of Tnfr1, Fas and caspase 8, as well as a high expression of Bcl-2 and Iap1 in Tet2 -/- compared to +/+ under stress of TNFα. Tet2-/- also showed increased basal expression of endogenous TNFα mRNA compared to +/+. In the human colony growth assay, the clonal growth of TET2 mutant CFU-GM progenitors was enhanced at low TNFα concentrations. Conclusion: Mutations that promote resistance to environmental stem cell stressors are a known mechanism of clonal selection in aplastic anaemia and JAK2-mutant MPN and our findings suggest that this mechanism may be critical to clonal selection and dominance in MDS.