Evolution, gene regulation and functional analysis of BMP2 in fish

Bone morphogenetic proteins (BMPs) are multifunctional growth factors belonging to the transforming growth factor β (TGFβ) superfamily with a central role in bone formation and mineralization. BMP2, a founding member of this family, has demonstrated remarkable osteogenic properties and is clinically used to promote bone repair and fracture healing. Lack of basic data on factors regulating BMP2 expression and activity have hampered a better understanding of its role in bone formation and bone-related diseases. The objective of this work was to collect new functional data and determine spatiotemporal expression patterns in a fish system aiming towards a better understanding of BMP2 function and regulation. Transcriptional and post-transcriptional regulation of gilthead seabream BMP2 gene was inferred from luciferase reporter systems. Several bone- and cartilage-related transcription factors (e.g. RUNX3, MEF2c, SOX9 and ETS1) were found to regulate BMP2 transcription, while microRNA 20a was shown to affect stability of the BMP2 transcript and thus the mineralogenic capacity of fish bone-derived host cells. The regulation of BMP2 activity through an interaction with the matrix Gla protein (MGP) was investigated in vitro using BMP responsive elements (BRE) coupled to luciferase reporter gene. Although we demonstrated the functionality of the experimental system in a fish cell line and the activation of BMP signaling pathway by seabream BMP2, no conclusive evidence could be collected on a possible interaction beween MGP and BMP2. The evolutionary relationship among the members of BMP2/4/16 subfamily was inferred from taxonomic and phylogenetic analyses. BMP16 diverged prior to BMP2 and BMP4 and should be the result of an ancient genome duplication that occurred early in vertebrate evolution. Structural and functional data suggested that all three proteins are effectors of the BMP signaling pathway, but expression data revealed different spatiotemporal patterns in teleost fish suggesting distinct mechanisms of regulation. In this work, through the collection of novel data, we provide additional insight into the regulation, the structure and the phylogenetic relationship of BMP2 and its closely related family members.

O papel das BMPs na regeneração óssea

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Medicina Dentária

Estudo das correlações entre lesões ósseas podais diagnosticadas pela radiografia com o peso vivo, circunferência torácica, D.M.O.(determinada por densitometria óptica radiográfica)concentrações séricas de Ca, P, Mg, Zn, Fosfatase Alcalina, Proteínas Plasmáticas totais, Globulina, Creatina quinase, GamaGlutamiltransferase, Albumina, Aspartato-aminotransferase, Osteocalcina, pH do Rúmen e Hemograma em bovinos fêmeas da raça Nelore, sem sintomas clínicos de doença podal

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Expressão imuno-histoquímica das proteínas IFN-γ e TGF-β1 em cistos radiculares e cistos dentígeros

Odontogenic cysts are pathologic cavities covered by odontogenic epithelium and filled by liquid, desquamated cells or other materials. The intraosseous lesions, such as radicular cyst and dentigerous cyst, present a potential of expansion capable of promoting the destruction of the surrounding osseous tissue. The mechanisms related to this process of expansion are the proliferation of cystic epithelium, the increase of the osmolarity of the cystic fluid and the synthesis of reabsorption factors such as IFN-γ and TGF-β1. The aim of this study was to evaluate and compare the immunohistochemical expression of IFN-γ and TGF-β1 between radicular cysts and dentigerous cysts in order to understand the role and behavior of these proteins in the expansion of these cysts. We selected 20 cases of radicular cyst and 20 cases of dentigerous cyst chosen from the files of UFRN s Laboratory of Oral Pathology. After analyzing the clinical data, the cases underwent the routine staining technique (HE) and immunohistochemistry for the appearance of IFN-γ and TGF-β1 in the epithelium and capsule of these cysts. The statistical analysis using the Mann-Whitney test revealed no statistically significant difference in immunoexpression of IFN-γ between the epithelium (p = 0.565) and capsules (p = 0.414) of radicular cysts and dentigerous cysts. Moreover, there was no statistically significant difference of immunoexpression of TGF-β1 between the epithelium (p = 0.620) and capsules (p = 0.056) of radicular cysts and dentigerous cysts. The Wilcoxon test revealed no statistically significant difference between IFN-γ and TGF-β1 imunoexpressions in the epithelium (p = 0.225) and capsules (p = 0.370) of radicular cysts. There was no statistically significant difference between IFN-γ and TGF-β1 imunoexpressions in the epithelium (p = 0.361) of dentigerous cysts. However, there was a statistically significant difference between IFN-γ and TGF-β1 immunoexpressions in the capsule (p = 0.001) of dentigerous cysts, being TGF-β1 the factor which presented the most significant immunoexpression. Given these results, we conclude that there was no difference in immunohistochemical expression of IFN-γ and TGF-β1 between radicular and dentigerous cysts and that TGF-β1 was more significant than the IFN-γ in the capsule of dentigerous cysts

Expressão das proteínas osteoprotegerina, RANK e RANKL durante o processo de reparo alveolar em ratos: estudo imunoistoquímico

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

O uso de rhBMP-2 para aumento ósseo maxilar: relato de caso clínico

The bone resorption in the anterior maxilla, due to its aesthetic importance, can be considered one of the challenges in implant dentistry. Autogenous bone graft is the most indicated bone augmentation procedure, aiming an implant supported rehabilitation.. Alternatively, some other graft procedures can be done with homogenous and xenogenous bone graft, biomaterials and different associations. Additionally to the mentioned biomaterials, the bone morphogenetic protein (BMP), specially the rhBMP-2, which was characterized as a bone osteoinductor, and consecutively, a potential autogenous graft substitute, with previsibility and no necessity of association to other biomaterial. The objective of this study is to present a single case using the rhBMP-2 for bone augmentation.

Análise clínica, tomográfica e histológica comparativa entre ha+β-tcp isolado ou associado a proteínas derivadas do esmalte utilizadas como enxertos após a elevação da membrana do seio maxilar e colocação de implantes: estudo piloto

The aim of this study was to evaluate the clinical, tomographic, and histological similarity within the use of HA+β-TCP (Boneceramic) alone or associated with enamel matrix derived (EMD) proteins in sinus lifting procedures with subsequent dental implant placement. We selected two patients with residual bony ridges between 3 mm and 5 mm in height in need of bone grafts. Six months later, eight implants were installed (two implants at each site). Biopsies were made, and the tissue was processed and stained with HE solution. Tomographic evaluation showed bone height gain up to 10.0 mm on average. Histology showed new bone formation for both groups, with similar bone density and trabecular interconnectivity. It can be concluded that the HA+β-TCP graft isolated or associated to EMD provided bone height gain in sinus lifting procedures, with similar clinical, tomographic and histological characteristics.

Análise imuno-histoquímica das proteínas RANK, RANKL e OPG em dentes de ratos reimplantados

The RANK / RANKL / OPG sy stem plays an important role in bone formation and resorption . This finding has been regarded as one of the m ost important advances in the understanding of bone biology with respect to osteoclastogenesis. The aim of this study was to investigate the expression of RANKL / RANK / OPG markers in reimplanted t eeth of rats, and to observe the relationship between the expression of these markers and to oth and bone resorption. Thirty male Wistar rats (Rattus norvegicus albinos) had their maxillary right incisors extrac ted , and were divided into 2 groups according to the period that the extracted teeth were kept in dry air before reimplantation : G1 (n = 15) - 5 minutes , and G2 (n = 15) - 60 minutes . After reimplantation, teeth were analyzed at intervals of 1, 3 and 7 da ys. After these experimental periods, the animals were euthanized. Longitudinal sections with 5μm thick were obtained and stained with Hematoxylin and Eosin for histological analysis , while 3μm thick sections were subjected to immunohistochemical analysis of OPG , RANK and RANKL. The results showed that the RANK / RANKL / OPG system actively participates in both the repair process, as well as tooth and bone resorption . Extr a - alveolar time of 60 minutes before replantation caused minor expressions of RANKL a nd OPG, not influencing the expression of RANK; RANKL immunostaining showed higher in both groups when compared to other biomarkers, participating in all phases of bone and tooth resorption; RANKL was associated to both osteoclastogenesis and c ell ular proliferation , and was expressed in both groups.

Idoneidad de Escherichia coli portadoras de genes que codifican proteínas fluorescentes para conocer el destino de las bacterias intestinales durante el tratamiento de aguas residuales

Presentación de la la comunicación a la VII Reunión Microbiología del Medio Acuático celebradad en Bilbao del 25 al 27 de septiembre de 2008

Análisis de proteínas implicadas en autofagia: Estudios biofísicos de complejos lípido-proteína

En este trabajo nos planteamos avanzar en el conocimiento acerca de los mecanismos de autofagia. Para ello, purificamos GATE G116C, GABARAP G116C y LC3 G120C, las tres proteínas homólogas de Atg8 a las que se les ha modificado la glicina C-terminal por una cisteína terminal, que es capaz de unirse al lípido comercial DPPE-MBP. Así, mediante ensayos de agregación y de fusión en LUVs, y de agregación en GUVs, concluimos que estas tres proteínas son capaces de inducir por sí mismas agregación vesicular in vitro.

Soluciones solitón y aplicación a las proteínas

Podemos encontrar en la naturaleza dos tipos de ondas. Por una lado est an las ondas lineales y por otro lado las ondas no lineales. Tradicionalmente, hablamos de las ondas lineales, que son las m as familia- res, las que estamos m as acostumbrados a encontrarnos en el d a a d a, y las que llevamos estudiando desde hace mucho tiempo. Entre ellas encontramos las ondas de la luz y las del sonido, por ejemplo. Estas ondas tienen, sea cual sea su forma, velocidad, amplitud y longitud de onda constantes. Asimismo, obedecen al principio de superposici on. Por otro lado, en este trabajo, destacaremos las ondas no lineales, que son menos familiares que las anteriores comentadas, pero no por ello menos im- portantes. Este tipo de ondas son muy diferentes a las lineales, ya que en ellas la amplitud, la longitud de onda y la velocidad no son constantes. Entre los ejemplos donde las encontramos, destacamos una ola en el mar aproxi- mandose a la orilla. Vemos que la distancia entre las crestas va decreciendo, la velocidad cambia y la altura de la ola va creciendo conforme va percibien- do el fondo; llegando a un punto en el que la ola se rompe ya que la parte superior se ha adelantado demasiado a la inferior. Con respecto a esta parte de la ciencia, la Matem atica y F sica No Lineal, cabe destacar sus grandes avances en la segunda mitad del siglo XX con la Teor a de Solitones, punto en el que centraremos el tema de este trabajo. En primer lugar daremos una de nici on sencilla de solit on: los solitones son ondas no lineales que exhiben un comportamiento extremadamente inespe- rado e interesante, son ondas solitarias que se propagan sin deformarse. De ah que su nombre derive de onda solitaria

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

Caracterización de las proteínas del complejo SNARE en esquizofrenia y su tratamiento

248 p.

Estudo estrutural e funcional das proteínas ligadoras de ácidos graxos (FABP- Fatty Acid Binding Proteins) de Fasciola hepatica

As proteínas ligadoras de ácidos graxos (Fatty Acid Binding Proteins, FABPs) de parasitos têm um papel importante no processo de infecção por estes organismos. Por este motivo, estas proteínas são antígenos candidatos para vacina contra a infecção por Schistosoma mansoni e Fasciola hepatica. No presente trabalho foram caracterizadas FABPs de F. hepatica e comparadas com a proteína Sm14 de S. mansoni, a FABP de parasito melhor caracterizada, mediante análise de sequências e estruturas modeladas. Também foram clonadas, expressas e purificadas as FABPs tipo 1 e tipo 3 de F. hepatica. Os resultados do presente estudo indicam que a FABP tipo 3 de F. hepatica é relacionada estrutural, imunológica e funcionalmente com a Sm14, um candidato vacinal amplamente estudado. Devido à importância da Sm14 como alvo para o desenvolvimento de vacina para a esquistossomose, as características apresentadas pela FhFABP3 de F. hepatica apontam esta proteína como um candidato importante também para o desenvolvimento de uma vacina contra a fasciolose

Distribuição e conservação dos genes que codificam as proteínas VgrG e Hcp em espécies de Aeromonas

Aeromonas spp. são bastonetes Gram negativos amplamente distribuídos nos ambientes aquáticos, com relatos de isolamento em água de abastecimento público e alimentos. Este micro-organismo possui potencial de causar doenças intestinais e extraintestinais cuja patogenicidade está associada a sua virulência multifatorial. Diversos determinantes de virulência de Aeromonas já foram identificados, incluindo sistemas de secreção de proteínas. O sistema de secreção tipo VI (SST6) é o mais recente sistema de secreção de proteínas identificado em bactérias cuja presença em estirpes no gênero Aeromonas pode implicar atividades de citotoxicidade para o hospedeiro, pois esse sistema é capaz de injetar moléculas efetoras dentro da célula, interferindo diretamente nos processos celulares. A fim de determinar a presença e analisar a distribuição dos genes hcp e vgrG codificadores das proteínas efetoras do SST6 em Aeromonas spp. o presente estudo examinou 119 cepas isoladas de diversas origens pela técnica da PCR após o desenho de oligonucleotídeos iniciadores específicos. Objetivamos ainda analisar a variabilidade genética interespecífica dos genes hcp e vgrG a partir de dados de sequenciamento. Os resultados obtidos indicaram a distribuição dos genes vgrG e hcp em 46% das cepas de Aeromonas hydrophila e Aeromonas caviae de diferentes origens. Entre as cepas de A. hydrophila a maior frequência foi observada nas cepas isoladas de humanos, onde todas foram positivas para os iniciadores que amplificaram um produto de 541 pb do gene vgrG e 418 pb do gene hcp. Entre as cepas de A. caviae, a incidência de genes vgrG e hcp foi mais elevada nas cepas isoladas de alface (60%) e peixes (50%). As cepas analisadas de origem ambiental apresentaram índice total de 36% de positividade, apresentando frequência de 60% e 22% em A. hydrophila e A. caviae, respectivamente. Os dados obtidos da análise de cepas de origem alimentar mostraram a presença dos genes vgrG e hcp em 67% (A. hydrophila) e 60% (A. caviae) das cepas isoladas de folhas de alface. Nas cepas isoladas de queijo os genes foram encontrados em 67% e 12,5% das cepas de A. hydrophila e de A. caviae, respectivamente. O alinhamento múltiplo entre as sequências dos segmentos dos genes hcp e vgrG obtidas no sequenciamento indicou grau de identidade nucleotídica de 75 a 100% entre as sequências de hcp e 80 a 100% entre as sequências de vgrG. Em conclusão, nossos resultados indicaram que os iniciadores desenhados foram capazes de detectar suas sequências alvo em cepas de A. caviae e outras espécies de Aeromonas, sugerindo a existência de homologia entre os genes nas diferentes espécies, confirmada após sequenciamento de DNA. Os dados indicaram que esses genes estão distribuídos em várias espécies de Aeromonas e em cepas isoladas de diversas fontes. Ressaltamos a prevalência de cepas de A. hydrophila PCR-positivas em isolados clínicos, sugerindo a participação do SST6 no complexo universo da virulência multifatorial que permeia esse micro-organismo