Intranasal Delivery of Plasma and Platelet Growth Factors Using PRGF-Endoret System Enhances Neurogenesis in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease

[EN] Neurodegeneration together with a reduction in neurogenesis are cardinal features of Alzheimer’s disease (AD) induced by a combination of toxic amyloid-β peptide (Aβ) and a loss of trophic factor support. Amelioration of these was assessed with diverse neurotrophins in experimental therapeutic approaches. The aim of this study was to investigate whether intranasal delivery of plasma rich in growth factors (PRGF-Endoret), an autologous pool of morphogens and proteins, could enhance hippocampal neurogenesis and reduce neurodegeneration in an amyloid precursor protein/presenilin-1 (APP/PS1) mouse model. Neurotrophic and neuroprotective actions were firstly evident in primary neuronal cultures, where cell proliferation and survival were augmented by Endoret treatment. Translation of these effects in vivo was assessed in wild type and APP/PS1 mice, where neurogenesis was evaluated using 5-bromodeoxyuridine (BdrU), doublecortin (DCX), and NeuN immunostaining 5 weeks after Endoret administration. The number of BrdU, DCX, and NeuN positive cell was increased after chronic treatment. The number of degenerating neurons, detected with fluoro Jade-B staining was reduced in Endoret-treated APP/PS1 mice at 5 week after intranasal administration. In conclusion, Endoret was able to activate neuronal progenitor cells, enhancing hippocampal neurogenesis, and to reduce Aβ-induced neurodegeneration in a mouse model of AD.

Surface markers of regionalization in the vertebrate nervous system

In order to identify new molecules that might play a role in regional specification of the nervous system, we generated and characterized monoclonal antibodies (mAbs) that have positionally-restricted labeling patterns.

The FORSE-1 mAb was generated using a strategy designed to produce mAbs against neuronal cell surface antigens that might be regulated by regionally-restricted transcription factors in the developing central nervous system (CNS). FORSE-1 staining is enriched in the forebrain as compared to the rest of the CNS until E18. Between E11.5-E13.5, only certain areas of the forebrain are labeled. There is also a dorsoventrally-restricted region of labeling in the hindbrain and spinal cord. The mAb labels a large proteoglycan-like cell-surface antigen (>200 kD). The labeling pattern of FORSE-1 is conserved in various mammals and in chick.

To determine whether the FORSE-1 labeling pattern is similar to that of known transcription factors, the expression of BF-1 and Dlx-2 was compared with FORSE-1. There is a striking overlap between BF-1 and FORSE-1 in the telencephalon. In contrast, FORSE-1 and Dlx-2 have very different patterns of expression in the forebrain, suggesting that regulation by Dlx-2 alone cannot explain the distribution of FORSE-1. They do, however, share some sharp boundaries in the diencephalon. In addition, FORSE-1 identifies some previously unknown boundaries in the developing forebrain. Thus, FORSE-1 is a new cell surface marker that can be used to subdivide the embryonic forebrain into regions smaller than previously described, providing further complexity necessary for developmental patterning.

I also studied the expression of the cell surface protein CD9 in the developing and adult rat nervous system. CD9 is implicated in intercellular signaling and cell adhesion in the hematopoetic system. In the nervous system, CD9 may perform similar functions in early sympathetic ganglia, chromaffin cells, and motor neurons, all of which express the protein. The presence of CD9 on the surfaces of Schwann cells and axons at the appropriate time may allow the protein to participate in the cellular interactions involved in myelination.

Anatomical and developmental patterns of interleukin-2 gene expression in the mouse: analysis of IL-2 expressing cells and partial characterization of interactions involved in mediating IL-2 gene expression in vivo

Interleukin-2 (IL-2) is an important mediator in the vertebrate immune system. IL-2 is a potent growth factor that mature T lymphocytes use as a proliferation signal and the production of IL-2 is crucial for the clonal expansion of antigen-specific T cells in the primary immune response. IL-2 driven proliferation is dependent on the interaction of the lymphokine with its cognate multichain receptor. IL-2 expression is induced only upon stimulation and transcriptional activation of the IL-2 gene relies extensively on the coordinate interaction of numerous inducible and constitutive trans-acting factors. Over the past several years, thousands of papers have been published regarding molecular and cellular aspects of IL-2 gene expression and IL-2 function. The vast majority of these reports describe work that has been carried out in vitro. However, considerably less is known about control of IL-2 gene expression and IL-2 function in vivo.

To gain new insight into the regulation of IL-2 gene expression in vivo, anatomical and developmental patterns of IL-2 gene expression in the mouse were established by employing in situ hybridization and immunohistochemical staining methodologies to tissue sections generated from normal mice and mutant animals in which T -cell development was perturbed. Results from these studies revealed several interesting aspects of IL-2 gene expression, such as (1) induction of IL-2 gene expression and protein synthesis in the thymus, the primary site of T-cell development in the body, (2) cell-type specificity of IL-2 gene expression in vivo, (3) participation of IL-2 in the extrathymic expansion of mature T cells in particular tissues, independent of an acute immune response to foreign antigen, (4) involvement of IL-2 in maintaining immunologic balance in the mucosal immune system, and (5) potential function of IL-2 in early events associated with hematopoiesis.

Extensive analysis of IL-2 mRNA accumulation and protein production in the murine thymus at various stages of development established the existence of two classes of intrathymic IL-2 producing cells. One class of intrathymic IL-2 producers was found exclusively in the fetal thymus. Cells belonging to this subset were restricted to the outermost region of the thymus. IL-2 expression in the fetal thymus was highly transient; a dramatic peak ofiL-2 mRNA accumulation was identified at day 14.5 of gestation and maximal IL-2 protein production was observed 12 hours later, after which both IL-2 mRNA and protein levels rapidly decreased. Significantly, the presence of IL-2 expressing cells in the day 14-15 fetal thymus was not contingent on the generation of T-cell receptor (TcR) positive cells. The second class of IL-2 producing cells was also detectable in the fetal thymus (cells found in this class represented a minority subset of IL-2 producers in the fetal thymus) but persist in the thymus during later stages of development and after birth. Intrathymic IL-2 producers in postnatal animals were located in the subcapsular region and cortex, indicating that these cells reside in the same areas where immature T cells are consigned. The frequency of IL-2 expressing cells in the postnatal thymus was extremely low, indicating that induction of IL-2 expression and protein synthesis are indicative of a rare activation event. Unlike the fetal class of intrathymic IL-2 producers, the presence of IL-2 producing cells in the postnatal thymus was dependent on to the generation of TcR+ cells. Subsequent examination of intrathymic IL-2 production in mutant postnatal mice unable to produce either αβ or γδ T cells showed that postnatal IL-2 producers in the thymus belong to both αβ and γδ lineages. Additionally, further studies indicated that IL-2 synthesis by immature αβ -T cells depends on the expression of bonafide TcR αβ-heterodimers. Taken altogether, IL-2 production in the postnatal thymus relies on the generation of αβ or γδ-TcR^+ cells and induction of IL-2 protein synthesis can be linked to an activation event mediated via the TcR.

With regard to tissue specificity of IL-2 gene expression in vivo, analysis of whole body sections obtained from normal neonatal mouse pups by in situ hybridization demonstrated that IL-2 mRNA^+ cells were found in both lymphoid and nonlymphoid tissues with which T cells are associated, such as the thymus (as described above), dermis and gut. Tissues devoid of IL-2 mRNA^+ cells included brain, heart, lung, liver, stomach, spine, spinal cord, kidney, and bladder. Additional analysis of isolated tissues taken from older animals revealed that IL-2 expression was undetectable in bone marrow and in nonactivated spleen and lymph nodes. Thus, it appears that extrathymic IL-2 expressing cells in nonimmunologically challenged animals are relegated to particular epidermal and epithelial tissues in which characterized subsets of T cells reside and thatinduction of IL-2 gene expression associated with these tissues may be a result of T-cell activation therein.

Based on the neonatal in situ hybridization results, a detailed investigation into possible induction of IL-2 expression resulting in IL-2 protein synthesis in the skin and gut revealed that IL-2 expression is induced in the epidermis and intestine and IL-2 protein is available to drive cell proliferation of resident cells and/or participate in immune function in these tissues. Pertaining to IL-2 expression in the skin, maximal IL-2 mRNA accumulation and protein production were observed when resident Vγ_3^+ T-cell populations were expanding. At this age, both IL-2 mRNA^+ cells and IL-2 protein production were intimately associated with hair follicles. Likewise, at this age a significant number of CD3ε^+ cells were also found in association with follicles. The colocalization of IL-2 expression and CD3ε^+ cells suggests that IL-2 expression is induced when T cells are in contact with hair follicles. In contrast, neither IL-2 mRNA nor IL-2 protein were readily detected once T-cell density in the skin reached steady-state proportions. At this point, T cells were no longer found associated with hair follicles but were evenly distributed throughout the epidermis. In addition, IL-2 expression in the skin was contingent upon the presence of mature T cells therein and induction of IL-2 protein synthesis in the skin did not depend on the expression of a specific TcR on resident T cells. These newly disclosed properties of IL-2 expression in the skin indicate that IL-2 may play an additional role in controlling mature T-cell proliferation by participating in the extrathymic expansion of T cells, particularly those associated with the epidermis.

Finally, regarding IL-2 expression and protein synthesis in the gut, IL-2 producing cells were found associated with the lamina propria of neonatal animals and gut-associated IL-2 production persisted throughout life. In older animals, the frequency of IL-2 producing cells in the small intestine was not identical to that in the large intestine and this difference may reflect regional specialization of the mucosal immune system in response to enteric antigen. Similar to other instances of IL-2 gene expression in vivo, a failure to generate mature T cells also led to an abrogation of IL-2 protein production in the gut. The presence of IL-2 producing cells in the neonatal gut suggested that these cells may be generated during fetal development. Examination of the fetal gut to determine the distribution of IL-2 producing cells therein indicated that there was a tenfold increase in the number of gut-associated IL-2 producers at day 20 of gestation compared to that observed four days earlier and there was little difference between the frequency of IL-2 producing cells in prenatal versus neonatal gut. The origin of these fetally-derived IL-2 producing cells is unclear. Prior to the immigration of IL-2 inducible cells to the fetal gut and/or induction of IL-2 expression therein, IL-2 protein was observed in the fetal liver and fetal omentum, as well as the fetal thymus. Considering that induction of IL-2 protein synthesis may be an indication of future functional capability, detection of IL-2 producing cells in the fetal liver and fetal omentum raises the possibility that IL-2 producing cells in the fetal gut may be extrathymic in origin and IL-2 producing cells in these fetal tissues may not belong solely to the T lineage. Overall, these results provide increased understanding of the nature of IL-2 producing cells in the gut and how the absence of IL-2 production therein and in fetal hematopoietic tissues can result in the acute pathology observed in IL-2 deficient animals.

Isolation and characterization of proteins that bind to yeast origins of DNA replication

Yeast chromosomes contain sequences called ARSs which function as origins of replication in vitro and in vivo. We have carried out a systematic deletion analysis of ARS1, allowing us to define three functionally distinct domains, designated A, B, and C. Domain A is a sequence of 11 to 19bp, containing the core consensus element that is required for replication. The core consensus sequence, A/TTTTATPuTTTA/T, is conserved at all ARSs sequenced to date. A fragment containing only element A and 8 flanking nucleotides enables autonomous replication of centromeric plasmids. These plasmids replicate very inefficiently, suggesting that flanking sequences must be important for ARS function. Domain B also provides important sequences needed for efficient replication. Deletion of domain B drastically increases the doubling times of transformants and reduces plasmid stability. Domain B contains a potential consensus sequence conserved at some ARSs which overlaps a region of bent DNA. Mutational analysis suggests this bent DNA may be important for ARS function. Deletion of domain C has only a slight effect on replication of plasmids carrying those deletions.

We have identified a protein called ARS binding factor I (ABF-I) that binds to the HMR-E ARS and ARS1. We have purified this protein to homogeneity using conventional and oligonucleotide affinity chromatography. The protein has an apparent molecular weight of 135kDa and is present at about 700 molecules per diploid cell, based on the yield of purified protein and in situ antibody staining. DNaseI footprinting reveals that ABF-I binds sequence-specifically to an approximately 24bp sequence that overlaps element Bat ARSl. This same protein binds to and protects a similar size region at the HMR-E ARS.

We also find evidence for another ARS binding protein, ABF-III, based on DN asei footprint analysis and gel retardation assays. The protein protects approximately 22bp adjacent to the ABF-I site. There appears to be no interaction between ABF-I and ABF-III despite the proximity of their binding sites.

To address the function of ABF-I in DNA replication, we have cloned the ABF-I gene using rabbit polyclonal anti-sera and murine monoclonal antibodies against ABF-I to screen a λgt11 expression library. Four EcoRI restriction fragments were isolated which encoded proteins that were recognized by both polyclonal and monoclonal antibodies. A gene disruption can now be constructed to determine the in vivo function of ABF-I.

Expressão e distribuição de CGRP, VEGF e TGF-β na gengiva dos dentes de ratos com periodontite induzida por ligadura: aspectos imunohistoquímicos

No momento em que há a agressão tecidual e a defesa inata é deflagrada, mediadores químicos são liberados no local afetado. Esses mediadores podem ser de origem celular tais como CGRP, VEGF e TGFß. Os objetivos desta pesquisa foram avaliar a expressão e distribuição de CGRP, TGFß e VEGF na gengiva do primeiro molar inferior esquerdo de rato no 7 e 14 dias após a indução por ligadura; a expressão e distribuição de CGRP, TGFß e VEGF na gengiva do dente contralateral correspondente sem ligadura, no 7 e 14 dias, e se a indução da periodontite por ligadura no dente experimental provoca uma inflamação na gengiva do dente contralateral correspondente no 7 e 14 dias após a ligadura. Para o desenvolvimento deste trabalho foram selecionados 15 ratos Rattus Novergicus, Albinus, Wistar. O grupo experimental de 12 ratos foi dividido em 2 subgrupos compostos por 6 ratos cada um deles distribuídos da seguinte maneira: os do subgrupo A1 permaneceram com a ligadura no primeiro molar inferior esquerdo por 7 dias e foram sacrificados; os do subgrupo A-2 -permaneceram com a ligadura no primeiro molar inferior esquerdo por 14 dias e foram sacrificados. Outros três animais constituíram o grupo controle. Após o sacrifício dos 12 animais dos grupos experimentais e controle suas mandíbulas foram colocadas em ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) neutro para sofrerem descalcificação. Então foram processadas para inclusão em parafina e os cortes histológicos foram corados pela hematoxilina-eosina e submetidos à técnica imunohistoquímica para imunomarcação de CGRP, VEGF e TGFß. Aos 7 dias de ligadura observou-se na lâmina própria gengival, epitélio juncional e epitélio oral, expressiva marcação para CGRP. A expressão de VEGF foi intensa na lamina própria e com pouca ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. O TGFß apresentou pouca marcação na lâmina própria ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. Aos 14 dias de ligadura houve expressiva marcação de CGRP na lâmina própria, epitélios oral e juncional. O VEGF e o TGFß apresentaram muita marcação na lâmina própria e pouca ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. Na gengiva dos dentes contralaterais nos 7 e 14 dias houve pouca marcação do CGRP do TGFß na lâmina própria e muita marcação do VEGF. Na gengiva dos dentes controle observou-se muita marcação do CGRP no epitélio juncional e oral e na lâmina própria. O TGFß e o VEGF se expressaram muito pouco ou não se expressaram. Devido à marcação expressiva do VEGF na lâmina própria dos dentes contralaterais, permanece inconclusiva a adequação do uso dos dentes contralaterais nos estudos experimentais das doenças periodontais, embora a expressão de TGFß e CGRP tenham sido menores nestes dentes. A maior marcação do CGRP, VEGF e TGFß nos animais com 14 dias de ligadura do que aos 7 dias demonstra a progressão do processo inflamatório crônico, não se observando processo de reparação cicatricial.

Composição da matriz extracelular do ligamento cardinal de mulheres na pós-menopausa com e sem prolapso uterino

O prolapso uterino tem sua incidência aumentada na pós-menopausa. O objetivo deste estudo é identificar as alterações na matriz extracelular do ligamento cardinal associadas à menopausa e ao prolapso uterino. Ligamento cardinal de três diferentes grupos de mulheres, pré-menopausa, prolapso uterino e pós-menopausa, foram identificados e biopsiados durante 57 histerectomias abdominais ou vaginais. As amostras foram processadas por métodos bioquímicos para caracterização e quantificação de glicosaminoglicanos sulfatados e colágeno. As concentrações relativas de glicosaminoglicanos foram obtidas por eletroforese. Procedimentos histológicos foram feitos para identificar fibras elásticas (Weigert), distribuição de colágeno (Picro Sirius) e decorin (imunohistoquímica). Nossos resultados mostraram aumento na concentração de GAG de 72,2%, redução na concentração de colágeno de 37% e diminuição de 22% de fibras elásticas no grupo de prolapso uterino quando comparado ao grupo da pós-menopausa (p<0,05, p<0,04 e p<0,05 respectivamente). As concentrações relativas de glicosaminoglicanos sulfatados para condroitin sulfato, heparan sulfato e dermatan sulfato não mostraram diferenças entre os três grupos. A organização do colágeno foi similar entre os três grupos e a marcação do decorin pareceu estar diminuída no grupo de prolapso uterino. Nossos resultados indicam alterações no metabolismo do tecido conjuntivo. O ligamento cardinal da mulher na pós-menopausa possui uma matriz extracelular mais densa. Esta alteração não ocorre na mulher com prolapso uterino.

Estudo preliminar da determinação de amônio por cromatografia de íons e sua remoção em lixiviados de resíduos sólidos utilizando argilas

A quantidade de resíduos gerados tem crescido rapidamente, sendo maior que a taxa de crescimento populacional, indicando um aumento na geração per capita. Este fato torna preocupante a maneira como é realizada a disposição final de resíduos e o impacto ambiental gerado com isso. Dentre os impactos está a produção de chorume, um poluente de elevada carga orgânica com altas concentrações de amônio e forte coloração, produzido pela decomposição química e microbiológica dos resíduos sólidos depositados em um aterro. Em locais de destino como aterros sanitários, este chorume é drenado para tratamento a fim de não impactar o local onde foi implantado o aterro. Porém, no Brasil, em grande parte dos casos, este tratamento não acontece, deixando o ambiente mais suscetível à contaminação. Este trabalho teve como finalidade determinar a quantidade de amônio presente em amostras de chorume do aterro de Gramacho no Rio de Janeiro, utilizando a cromatografia de íons para a sua quantificação, além de estudar a remoção de amônio por processos de adsorção em materiais como argilominerais. As amostras de chorume in natura apresentaram valores de pH em torno de 8,0 e concentrações de amônio entre 1665,0 e 2788,8 mg.L-1. Nas amostras analisadas após a destilação do chorume foram encontrados valores de pH entre 8,6 e 9,7 e concentrações de amônio de até 6362,3 mg.L-1, verificando que a maior concentração deste íon é arrastada nos primeiros 50 mL da destilação. Os testes de adsorção obtiveram um potencial de remoção de até 47 % do total de amônio. A metodologia aplicada se mostrou eficiente para determinação de amônio, uma vez que o tratamento prévio minimiza a ação de interferentes. Os baixos valores de remoção de amônio reforçam a necessidade de maior aprofundamento deste estudo, o que seria uma alternativa interessante para minimizar a ação deste poluente no meio ambiente

Biochemical and Biophysical Characterization of Huntingtin

Huntington’s disease (HD) is a fatal autosomal dominant neurodegenerative disease. HD has no cure, and patients pass away 10-20 years after the onset of symptoms. The causal mutation for HD is a trinucleotide repeat expansion in exon 1 of the huntingtin gene that leads to a polyglutamine (polyQ) repeat expansion in the N-terminal region of the huntingtin protein. Interestingly, there is a threshold of 37 polyQ repeats under which little or no disease exists; and above which, patients invariably show symptoms of HD. The huntingtin protein is a 350 kDa protein with unclear function. As the polyQ stretch expands, its propensity to aggregate increases with polyQ length. Models for polyQ toxicity include formation of aggregates that recruit and sequester essential cellular proteins, or altered function producing improper interactions between mutant huntingtin and other proteins. In both models, soluble expanded polyQ may be an intermediate state that can be targeted by potential therapeutics.

In the first study described herein, the conformation of soluble, expanded polyQ was determined to be linear and extended using equilibrium gel filtration and small-angle X-ray scattering. While attempts to purify and crystallize domains of the huntingtin protein were unsuccessful, the aggregation of huntingtin exon 1 was investigated using other biochemical techniques including dynamic light scattering, turbidity analysis, Congo red staining, and thioflavin T fluorescence. Chapter 4 describes crystallization experiments sent to the International Space Station and determination of the X-ray crystal structure of the anti-polyQ Fab MW1. In the final study, multimeric fibronectin type III (FN3) domain proteins were engineered to bind with high avidity to expanded polyQ tracts in mutant huntingtin exon 1. Surface plasmon resonance was used to observe binding of monomeric and multimeric FN3 proteins with huntingtin.

Cultural methods of detection for microorganisms: recent advances and successes

Most microbiological methods require culture to allow organisms to recover or to selectively increase, and target organisms are identified by growth on specific agar media. Many cultural methods take several days to complete and even then the results require confirmation. Alternative techniques include the use of chromogenic and fluorogenic substances to identify bacteria as they are growing, selective capture using antibodies after short periods of growth, molecular techniques, and direct staining with or without flow cytometry for enumeration and identification. Future microbiologists may not use culture but depend on the use of specific probes and sophisticated detection systems.

Efeito protetor da L-arginina e L-glutamina no pênis de ratos submetidos à irradiação pélvica

Os aminoácidos L-arginina e L-glutamina foram analisados como protetores dos tecidos erétil do pênis contra os danos induzidos pela radiação. Grupos de ratos Wistar foram tratadas com: nenhuma intervenção, radiação pélvica e sacrifício 7 (RAD7) ou 15 (RAD15) dias; e radiação pélvica, a suplementação diária com L-arginina (A) ou L-glutamina (G), e sacrifício 7 (RAD7 + A, RAD7 + G) ou 15 (RAD15 + A, RAD15 + G) dias após irradiação. componentes estruturais do corpo cavernoso (CC), túnica albugínea do corpo esponjoso (TAC), e urotélio do pênis foram analisados através de métodos estereológicos e imuno-histoquímico. Os resultados mostraram que, no CC, o tecido conjuntivo foi maior nos RAD15 (p <0,04), mas essa mudança foi parcialmente revertido em RAD15 + G (p <0,05) e RAD15 + A (p <0,04). A matriz fibrosa das trabéculas CC estava manchada de colágeno tipo I. Nos RAD15, a intensidade da marcação foi aumentada, enquanto que em RAD15 + G + A e RAD15 a coloração era semelhante à dos controles. Nenhuma alteração de coloração foram observadas nos grupos que foram sacrificados sete dias após a radiação. Cavernosa teor de fibras elásticas na RAD15 foi aumentada (p <0,004), e este foi impedido de RAD15 + A (p <0,004), mas não em RAD15 + G. No TAC, os aminoácidos protegidos (p <0,02) contra o aumento da radiação induzida em fibras elásticas, mas apenas em RAD15. Densidade das células do urotélio e espessura urothellial, foram reduzidos em RAD15 (p <0,004), mas houve efeitos protetores dos dois aminoácidos. Em conclusão, a radiação induzida por alterações nas estruturas penianas tendem a ser mais pronunciado 15 dias após a sessão de radiação. Tanto A e G têm efeitos protetores contra estas alterações, sendo o primeiro um pouco mais eficaz.

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

O papel da proteína supressora de tumor p53 na indução de ciclooxigenase-2 em Carcinoma de Pulmão de Células Não Pequenas: aspectos moleculares e clínicos

O Carcinoma de Pulmão de Células Não Pequenas (NSCLC) é uma doença freqüentemente letal e altamente resistente à terapia oncológica convencional, como por exemplo, o tratamento quimioterápico com cisplatina e paclitaxel. A superexpressão de Ciclooxigenase-2 (COX-2) é constantemente observada em pacientes com NSCLC, estando associada ao prognóstico ruim destes pacientes. Acredita-se que a alta expressão de COX-2 produz efeitos anti-apoptóticos, porém pouco é conhecido sobre os mecanismos de regulação desta enzima. Muitos sinais capazes de ativar COX-2 também induzem a proteína supressora de tumor p53, conhecida pelo seu papel fundamental no controle da proliferação celular e apoptose. Dados recentes indicam que a proteína p53 é um importante regulador da expressão de COX-2. O objetivo desta dissertação foi avaliar os efeitos da quimioterapia na expressão da enzima COX-2 em linhagens celulares com diferente status do gene TP53, e ainda, correlacionar a expressão de COX-2 e o status mutacional de TP53, com as características clínico-patológicas de pacientes com NSCLC. Como ferramentas experimentais foram usadas técnicas de biologia celular e molecular como interferência de RNA, PCR em tempo real, análise mutacional e imuno-histoquímica. Com os resultados obtidos, observamos que as linhagens celulares de câncer de pulmão que apresentam p53 na sua forma selvagem, quando expostas ao tratamento com cisplatina, apresentaram indução da expressão de COX-2 (RNAm e proteína), em adição ao aumento da síntese de Prostaglandina E2 (PGE2). Em contrapartida, a expressão de COX-2 não foi alterada após o tratamento com cisplatina nas linhagens celulares que apresentavam mutação no gene TP53. Ao avaliar o tratamento com paclitaxel, foi observado um aumento da expressão de COX-2 nas linhagens A549 e H460 (linhagens celulares do tipo selvagem para p53), entretanto não foi observada alteração nos níveis de PGE2. Em adição, o tratamento com paclitaxel induziu um aumento da expressão de COX-2 na linhagem com deleção em TP53, ACC LC-319. Em seguida, após silenciamento de p53 na linhagem celular A549, por interferência de RNA, a cisplatina passou a não ser mais capaz de induzir o aumento da expressão de COX-2. No tratamento com paclitaxel, o silenciamento de TP53 não mudou a expressão de COX-2, indicando assim um efeito independente de p53. Dessa maneira, sugerimos que a indução de COX-2, por cisplatina, em linhagens celulares NSCLC é dependente de p53. Na análise dos pacientes NSCLC, os resultados demonstram que 54% dos pacientes apresentam expressão positiva de COX-2. Mutações em TP53 foram observadas em 57% dos pacientes, incluindo 56% de fumantes correntes e 37% de ex-fumantes. Uma associação entre a expressão de COX-2 e o status selvagem de TP53 foi observada, entre os pacientes que apresentaram expressão positiva de COX-2, 80% apresentaram TP53 selvagem. Um número maior de pacientes é necessário para aumentar o poder estatístico e confirmar as tendências observadas nesse estudo

Avaliação da heterogeneidade molecular de Cryptosporidium sp. em amostras clínicas

O Cryptosporidium é um parasito coccídeo reconhecido por causar diarréia em humanos e animais em todo o mundo. O gênero compreende pelo menos 20 espécies confirmadas, sendo o C. hominis e C. parvum as principais espécies causadoras de criptosporidiose em humanos. Ferramentas moleculares têm sido desenvolvidas para detectar e diferenciar espécies/genótipos e subgenótipos de Cryptosporidium. O objetivo do trabalho foi avaliar a heterogeidade molecular de Cryptosporidium sp. obtidos de amostras clínicas provenientes dos municípios do Rio de Janeiro e de Salvador, através da PCR em tempo real e seqüenciamento automático. Foram analisadas 85 amostras, distribuídas em 3 grupos distintos, sendo 45 delas do município do Rio de Janeiro e 40 amostras provenientes de Salvador, Bahia. Todas as amostras foram positivas para Cryptosporidium sp. pelo método de coloração de Kinyoun a frio. O ensaio da PCR em tempo real combinou uma reação multiplex para a detecção do gênero Cryptosporidium e da espécie C. parvum e uma reação simples para a detecção de C. hominis. Na detecção do gênero Cryptosporidium foram utilizados par de primers e uma sonda TaqMan desenhados a partir do alinhamento de seqüências conservadas do gene 18S rRNA de várias espécies de Cryptosporidium disponíveis no GenBank. Para a detecção das espécies C. parvum e C. hominis foram utilizados primers e sondas específicos obtidos a partir de seqüências de cada espécie disponíveis no GenBank. A detecção do gênero Cryptosporidium através da sonda 18S rRNA, na reação duplex, foi visualizada em 63 de 85 amostras totais. Destas, a sonda TaqMan específica para C. parvum detectou 6 amostras e a sonda TaqMan específica para C. hominis detectou 42 amostras. Quinze amostras não puderam ser detectadas pelas sondas C. hominis ou C. parvum. Nos ensaios da PCR para o gene 18S, 31 amostras foram positivas e 27 delas sequenciadas. As análises filogenéticas confirmaram a presença de C. hominis, C. parvum e C. felis nas amostras estudadas. Na análise da topologia da árvore filogenética obtida por Neighbor Joining, observou-se-se que as sequências obtidas neste estudo se agruparam com espécies do gênero Cryptosporidium já descritas, com 99% ou 100% de similaridade. Conclui-se que os dois métodos utilizados são importantes ferramentas para o diagnóstico da criptosporidiose e diferenciação de C. hominis e C. parvum em investigações epidemiológicas, assim como avaliação da heterogeneidade molecular de Cryptosporidium sp

Efeito da 1,10-fenantrolina e seus derivados complexados em metal na atividade proteolítica de Leishmania braziliensis

Leishmanioses são um grupo de doenças com um largo espectro de manifestações clínicas, as quais variam desde lesões cutâneas até o envolvimento visceral severo, podendo levar ao óbito. A leishmaniose é, ainda hoje, uma doença negligenciada, estando entre os agravos prioritários do programa de pesquisa sobre doenças da pobreza da Organização Mundial da Saúde (OMS). Além de não haver vacinas disponíveis, a terapia é baseada em medicamentos injetáveis que causam sérios efeitos colaterais, tornando o tratamento inviável para muitos países endêmicos. Drogas derivadas de metal representam um novo arsenal terapêutico antimicrobiano e anti-câncer. Os inibidores de peptidase/agentes quelantes tais como 1,10-fenantrolina e seus derivados, no estado livre de metal ou como ligantes com metais de transição, interferem com a função de vários sistemas biológicos. Em trabalhos anteriores, nosso grupo descreveu que o parasito L. braziliensis produziu moléculas gp63 sensíveis a 1,10-fenantrolina. No presente trabalho, demonstramos a distribuição celular da molécula gp63 em uma cepa virulenta de L. braziliensis por meio de análises bioquímicas e imuno-histoquímica. Depois disso, relatamos os efeitos inibitórios de três compostos derivados da 1,10-fenantrolina, 1,10-fenantrolina-5,6-diona (phendio), [Cu(phendio)2] e [Ag(phendio)2], nas atividades metalopeptidases celulares e extracelulares produzidas por promastigotas de L. braziliensis, bem como as suas ações sobre a viabilidade do parasita e na interação com as células de macrófagos murinos. As moléculas gp63 foram detectadas em compartimentos de parasitos, incluindo membrana citoplasmatica e bolsa flagelar. O tratamento de promastigotas de L. braziliensis durante 1 hora com 1,10-fenantrolina e seus derivados resultou numa inibição significativa da viabilidade celular e mostrou um mecanismo de ação irreversível. Estes inibidores de metalopeptidases induziram apoptose em promastigotas de L. braziliensis, demonstrada através da marcação com anexina/iodeto de propídio e ensaio TUNEL. O pré-tratamento de promastigotas com os inibidores de metalopeptidases induziram uma diminuição na expressão de moléculas de superfície gp63, assim como uma redução significativa no índice de associação com macrófagos. Em paralelo, macrófagos infectados com L. braziliensis e tratados com 1,10-fenantrolina e seus derivados promoveram uma potente redução sobre o número de amastigotas intracelulares. O tratamento de macrófagos com 1,10-fenantrolina e seus derivados não induziram o aumento de óxido nítrico. A ação combinatória sobre a capacidade de crescimento entre os compostos derivados da 1,10-fenantrolina e Glucantime, quando ambos foram utilizados em concentracões sub-inibidoras, também foi observada. In vivo os compostos derivados da 1,10-fenantrolina e seus drivados foram capazes de controlar o tamanho das lesões a partir da terceira semana de tratamento em relação ao controle não tratado em hamsters infectados quando administrado por via intraperitoneal. Os animais tratados com os compostos apresentaram maior resposta intradérmica (DTH) aos antígenos de L. braziliensis. Coletivamente, a 1,10-fenantrolina e seus derivados metálicos apresentam uma nova perspectiva de estudos para o desenvolvimento de novos fármacos anti-L. braziliensis

Altered glutamyl-aminopeptidase activity and expression in renal neoplasms

Background: Advances in the knowledge of renal neoplasms have demonstrated the implication of several proteases in their genesis, growth and dissemination. Glutamyl-aminopeptidase (GAP) (EC. 3.4.11.7) is a zinc metallopeptidase with angiotensinase activity highly expressed in kidney tissues and its expression and activity have been associated wtih tumour development. Methods: In this prospective study, GAP spectrofluorometric activity and immunohistochemical expression were analysed in clear-cell (CCRCC), papillary (PRCC) and chromophobe (ChRCC) renal cell carcinomas, and in renal oncocytoma (RO). Data obtained in tumour tissue were compared with those from the surrounding uninvolved kidney tissue. In CCRCC, classic pathological parameters such as grade, stage and tumour size were stratified following GAP data and analyzed for 5-year survival. Results: GAP activity in both the membrane-bound and soluble fractions was sharply decreased and its immunohistochemical expression showed mild staining in the four histological types of renal tumours. Soluble and membrane-bound GAP activities correlated with tumour grade and size in CCRCCs. Conclusions: This study suggests a role for GAP in the neoplastic development of renal tumours and provides additional data for considering the activity and expression of this enzyme of interest in the diagnosis and prognosis of renal neoplasms.