Low ethanol concentrations enhance GABAergic inhibitory postsynaptic potentials in hippocampal pyramidal neurons only after block of GABAB receptors.

Despite considerable evidence that ethanol can enhance chloride flux through the gamma-aminobutyric acid type A (GABA/A/) receptor-channel complex in several central neuron types, the effect of ethanol on hippocampal GABAergic systems is still controversial. Therefore, we have reevaluated this interaction in hippocampal pyramidal neurons subjected to local monosynaptic activation combined with pharmacological isolation of the various components of excitatory and inhibitory synaptic potentials, using intracellular current- and voltage-clamp recording methods in the hippocampal slice. In accord with our previous findings, we found that ethanol had little effect on compound inhibitory postsynaptic potentials/currents (IPSP/Cs) containing both GABA/A/ and GABA/B/ components. However, after selective pharmacological blockade of the GABA/B/ component of the IPSP (GABA/B/-IPSP/C) by CGP-35348, low concentrations of ethanol (22-66 mM) markedly enhanced the peak amplitude, and especially the area, of the GABA/A/ component (GABA/A/-IPSP/C) in most CA1 pyramidal neurons. Ethanol had no significant effect on the peak amplitude or area of the pharmacologically isolated GABA/B/-inhibitory postsynaptic current (IPSC). These results provide new data showing that activation of GABAB receptors can obscure ethanol enhancement of GABA/A/ receptor function in hippocampus and suggest that similar methods of pharmacological isolation might be applied to other brain regions showing negative or mixed ethanol-GABA interactions.

Channel behavior in a gamma-aminobutyrate transporter.

Current produced by a gamma-aminobutyrate (GABA) transporter stably transfected into a mammalian cell line was observed in cell-attached and excised membrane patches. When GABA was absent, a fraction of the transporters produced cation-permeable channels. When GABA plus Na+ was on either side of the membrane, the majority of transporters produced a high-frequency current noise attributed to the movement of ions in an occluded pore.

A single amino acid in gamma-aminobutyric acid rho 1 receptors affects competitive and noncompetitive components of picrotoxin inhibition.

A class of bicuculline-insensitive gamma-aminobutyric acid (GABA) receptors, GABAC, has been identified in retina. Several lines of evidence indicate that GABAC receptors are formed partially or wholly of GABA rho subunits. These receptors generate a Cl- current in response to GABA but differ from GABAA receptors in a number of ways. Picrotoxin, widely accepted as a noncompetitive antagonist of GABAA receptors, displays competitive and noncompetitive antagonism of GABAC receptors in perch and bovine retina and GABA rho 1 receptors expressed in Xenopus oocytes. The aim of this study was to identify the molecular basis of the two components of picrotoxin inhibition of GABA rho 1 receptors. By using a domain-swapping and mutagenesis strategy, a difference in picrotoxin sensitivity between rho 1 and rho 2 receptors was localized to a single amino acid in the putative second transmembrane domain. Substitution of this amino acid with residues found in the analogous position in highly picrotoxin-sensitive glycine alpha and GABAA subunits increased the sensitivity of rho 1 mutants 10- to 500-fold. Importantly, the competitive component of picrotoxin inhibition of the rho 1 mutant receptors was almost eliminated. These findings demonstrate that an amino acid in the putative channel domain of GABA rho 1 receptors influences picrotoxin sensitivity and mediates agonist binding by an allosteric mechanism.

Cloning of a gamma-aminobutyric acid type C receptor subunit in rat retina with a methionine residue critical for picrotoxinin channel block.

Ionotropic receptors for gamma-aminobutyric acid (GABA) are important to inhibitory neurotransmission in the mammalian retina, mediating GABAA and GABAC responses. In many species, these responses are blocked by the convulsant picrotoxinin (PTX), although the mechanism of block is not fully understood. In contrast, GABAC responses in the rat retina are extremely resistant to PTX. We hypothesized that this difference could be explained by molecular characterization of the receptors underlying the GABAC response. Here we report the cloning of two rat GABA receptor subunits, designated r rho 1 and r rho 2 after their previously identified human homologues. When coexpressed in Xenopus oocytes, r rho 1/r rho 2 heteromeric receptors mimicked PTX-resistant GABAC responses of the rat retina. PTX resistance is apparently conferred in native heteromeric receptors by r rho 2 subunits since homomeric r rho 1 receptors were sensitive to PTX; r rho 2 subunits alone were unable to form functional homomeric receptors. Site-directed mutagenesis confirmed that a single amino acid residue in the second membrane-spanning region (a methionine in r rho 2 in place of a threonine in r rho 1) is the predominant determinant of PTX resistance in the rat receptor. This study reveals not only the molecular mechanism underlying PTX blockade of GABA receptors but also the heteromeric nature of native receptors in the rat retina that underlie the PTX-resistant GABAC response.

An anatomical substrate for experience-dependent plasticity of the rat barrel field cortex.

The objective of this study was to examine the influence of sensory experience on the synaptic circuitry of the cortex. For this purpose, the quantitative distribution of the overall and of the gamma-aminobutyric acid (GABA) population of synaptic contacts was investigated in each layer of the somatosensory barrel field cortex of rats which were sensory deprived from birth by continuously removing rows of whiskers. Whereas there were no statistically significant changes in the quantitative distribution of the overall synaptic population, the number and proportion of GABA-immunopositive synaptic contacts were profoundly altered in layer IV of the somatosensory cortex of sensory-deprived animals. These changes were attributable to a specific loss of as many as two-thirds of the GABA contacts targeting dendritic spines. Thus, synaptic contacts made by GABA terminals in cortical layer IV and, in particular, those targeting dendritic spines represent a structural substrate of experience-dependent plasticity. Furthermore, since in this model of cortical plasticity the neuronal receptive-field properties are known to be affected, we propose that the inhibitory control of dendritic spines is essential for the elaboration of these functional properties.

Long-term synaptic transformation of hippocampal CA1 gamma-aminobutyric acid synapses and the effect of anandamide.

Evidence is presented for a distinctive type of hippocampal synaptic modification [previously described for a molluscan gamma-aminobutyric acid (GABA) synapse after paired pre- and postsynaptic excitation]: transformation of GABA-mediated synaptic inhibition into synaptic excitation. This transformation persists with no further paired stimulation for 60 min or longer and is termed long-term transformation. Long-term transformation is shown to contribute to pairing-induced long-term potentiation but not to long-term potentiation induced by presynaptic stimulation alone. Further support for such mechanistic divergence is provided by pharmacologic effects on long-term transformation as well as these two forms of long-term potentiation by Cl- channel blockers, glutamate and GABA antagonists, as well as the endogenous cannabinoid ligand anandamide.

G protein activation kinetics and spillover of gamma-aminobutyric acid may account for differences between inhibitory responses in the hippocampus and thalamus.

We have developed a model of gamma-aminobutyric acid (GABA)ergic synaptic transmission mediated by GABAA and GABAB receptors, including cooperativity in the guanine nucleotide binding protein (G protein) cascade mediating the activation of K+ channels by GABAB receptors. If the binding of several G proteins is needed to activate the K+ channels, then only a prolonged activation of GABAB receptors evoked detectable currents. This could occur if strong stimuli evoked release in adjacent terminals and the spillover resulted in prolonged activation of the receptors, leading to inhibitory responses similar to those observed in hippocampal slices. The same model also reproduced thalamic GABAB responses to high-frequency bursts of stimuli. In this case, prolonged activation of the receptors was due to high-frequency release conditions. This model provides insights into the function of GABAB receptors in normal and epileptic discharges.

Benzodiazepine-insensitive mice generated by targeted disruption of the gamma 2 subunit gene of gamma-aminobutyric acid type A receptors.

Vigilance, anxiety, epileptic activity, and muscle tone can be modulated by drugs acting at the benzodiazepine (BZ) site of gamma-aminobutyric acid type A (GABAA) receptors. In vivo, BZ sites are potential targets for endogenous ligands regulating the corresponding central nervous system states. To assess the physiological relevance of BZ sites, mice were generated containing GABAA receptors devoid of BZ sites. Following targeted disruption of the gamma 2 subunit gene, 94% of the BZ sites were absent in brain of neonatal mice, while the number of GABA sites was only slightly reduced. Except for the gamma 2 subunit, the level of expression and the regional and cellular distribution of the major GABAA receptor subunits were unaltered. The single channel main conductance level and the Hill coefficient were reduced to values consistent with recombinant GABAA receptors composed of alpha and beta subunits. The GABA response was potentiated by pentobarbital but not by flunitrazepam. Diazepam was inactive behaviorally. Thus, the gamma 2 subunit is dispensable for the assembly of functional GABAA receptors but is required for normal channel conductance and the formation of BZ sites in vivo. BZ sites are not essential for embryonic development, as suggested by the normal body weight and histology of newborn mice. Postnatally, however, the reduced GABAA receptor function is associated with retarded growth, sensorimotor dysfunction, and drastically reduced life-span. The lack of postnatal GABAA receptor regulation by endogenous ligands of BZ sites might contribute to this phenotype.

A progesterone metabolite stimulates the release of gonadotropin-releasing hormone from GT1-1 hypothalamic neurons via the gamma-aminobutyric acid type A receptor.

The reduced progesterone metabolite tetrahydroprogesterone (3 alpha-hydroxy-5 alpha-pregnan-20-one; 3 alpha,5 alpha-THP) is a positive modulator of the gamma-aminobutyric acid type A (GABAA) receptor. Experiments performed in vitro with hypothalamic fragments have previously shown that GABA could modulate the release of gonadotropin-releasing hormone (GnRH). Using GT1-1 immortalized GnRH neurons, we investigated the role of GABAA receptor ligands, including 3 alpha,5 alpha-THP, on the release of GnRH. We first characterized the GABAA receptors expressed by these neurons. [3H]Muscimol, but not [3H]flunitrazepam, bound with high affinity to GT1-1 cell membranes (Kd = 10.9 +/- 0.3 nM; Bmax = 979 +/- 12 fmol/mg of protein), and [3H]muscimol binding was enhanced by 3 alpha,5 alpha-THP. mRNAs encoding the alpha 1 and beta 3 subunits of the GABAA receptor were detected by the reverse transcriptase polymerase chain reaction. In agreement with binding data, the benzodiazepine-binding gamma subunit mRNA was absent. GnRH release studies showed a dose-related stimulating action of muscimol. 3 alpha,5 alpha-THP not only modulated muscimol-induced secretion but also stimulated GnRH release when administered alone. Bicuculline and picrotoxin blocked the effects of 3 alpha,5 alpha-THP and muscimol. Finally, we observed that GT1-1 neurons convert progesterone to 3 alpha,5 alpha-THP. We propose that progesterone may increase the release of GnRH by a membrane mechanism, via its reduced metabolite 3 alpha,5 alpha-THP acting at the GABAA receptor.

Nitric oxide inhibits hypothalamic luteinizing hormone-releasing hormone release by releasing gamma-aminobutyric acid.

Nitric oxide synthase (NOS)-containing neurons, termed NOergic neurons, occur in various regions of the hypothalamus, including the median eminence-arcuate region, which plays an important role in controlling the release of luteinzing hormone-releasing hormone (LHRH). We examined the effect of NO on release of gamma-aminobutyric acid (GABA) from medial basal hypothalamic (MBH) explants incubated in vitro. Sodium nitroprusside (NP) (300 microM), a spontaneous releaser of NO, doubled the release of GABA. This release was significantly reduced by incubation of the tissue with hemoglobin, a scavenger of NO, whereas hemoglobin alone had no effect on the basal release of GABA. Elevation of the potassium concentration (40 mM) in the medium increased GABA release 15-fold; this release was further augmented by NP. Hemoglobin blocked the increase in GABA release induced by NP but had no effect on potassium-induced release, suggesting that the latter is not related to NO. As in the case of hemoglobin, NG-monomethyl-L-arginine (NMMA), a competitive inhibitor of NOS, had no effect on basal release of GABA, which indicates again that NO is not significant to basal GABA release. However, NMMA markedly inhibited the release of GABA induced by high potassium, which indicates that NO plays a role in potassium-induced release of GABA. In conditions in which the release of GABA was substantially augmented, there was a reduction in GABA tissue stores as well, suggesting that synthesis of GABA in these conditions did not keep up with release of the amine. Although NO released GABA, there was no effect of the released GABA on NO production, for incubation of MBH explants with GABA had no effect on NO release as measured by [14C]citrulline production. To determine whether GABA had any effect on the release of LHRH from these MBH explants, GABA was incubated with the tissue and the effect on LHRH release was determined. GABA (10(-5) or 10(-6) M) induced a 70% decrease in the release of LHRH, indicating that in the male rat GABA inhibits the release of this hypothalamic peptide. This inhibition in LHRH release induced by GABA was blocked by NMMA (300 microM), which indicates that GABA converts the stimulatory effect of NO on LHRH release into an inhibitory one, presumably via GABA receptors, which activate chloride channels that hyperpolarize the cell. Previous results have indicated that norepinephrine stimulates release of NO from the NOergic neurons, which then stimulates the release of LHRH. The current results indicate that the NO released also induces release of GABA, which then inhibits further LHRH release. Thus, in vivo the norepinephrinergic-driven pulses of LHRH release may be terminated by GABA released from GABAergic neurons via NO.

Biochemical characterization and DNA binding properties of the MocR family member GabR, a PLP-dependent transcription factor

GabR è un fattore di trascrizione chimerico appartenente alla famiglia dei MocR/GabR, costituito da un dominio N-terminale elica-giro-elica di legame al DNA e un dominio effettore e/o di oligomerizzazione al C-terminale. I due domini sono connessi da un linker flessibile di 29 aminoacidi. Il dominio C-terminale è strutturalmente omologo agli enzimi aminotransferasici fold-type I, i quali, utilizzando il piridossal-5’-fosfato (PLP) come cofattore, sono direttamente coinvolti nel metabolismo degli aminoacidi. L’interazione contemporanea di PLP e acido γ-aminobutirrico (GABA) a GabR fa sì che questa promuova la trascrizione di due geni, gabT e gabD, implicati nel metabolismo del GABA. GabR cristallizza come un omodimero con una configurazione testa-coda. Il legame con la regione promotrice gabTD avviene attraverso il riconoscimento specifico di due sequenze dirette e ripetute (ATACCA), separate da uno spacer di 34 bp. In questo studio sono state indagate le proprietà biochimiche, strutturali e di legame al DNA della proteina GabR di Bacillus subtilis. L’analisi spettroscopica dimostra che GabR interagisce con il PLP formando l’aldimina interna, mentre in presenza di GABA si ottiene l’aldimina esterna. L’interazione fra il promotore gabTD e le forme holo e apo di GabR è stata monitorata mediante Microscopia a Forza atomica (AFM). In queste due condizioni di legame è stata stimata una Kd di circa 40 ηM. La presenza di GABA invece, determinava un incremento di circa due volte della Kd, variazioni strutturali nei complessi GabR-DNA e una riduzione del compattamento del DNA alla proteina, indipendentemente dalla sequenza del promotore in esame. Al fine di valutare il ruolo delle caratteristiche topologiche del promotore, sono state inserite cinque e dieci bp all’interno della regione spacer che separa le due sequenze ripetute dirette riconosciute da GabR. I significativi cambiamenti topologici riscontrati nel frammento aggiunto di cinque bp si riflettono anche sulla forte riduzione dell’affinità di legame verso la proteina. Al contrario, l’inserzione di 10 bp provoca solamente l’allontanamento delle sequenze ripetute dirette. L’assenza quindi di cambiamenti significativi nella topologia di questo promotore fa sì che l’affinità di legame per GabR rimanga pressoché inalterata rispetto al promotore non mutato. L’analisi del potenziale elettrostatico superficiale di GabR mostra la presenza di una fascia carica positivamente che si estende lungo un’intera faccia della proteina. Per verificare l’importanza di questa caratteristica di GabR nel meccanismo di interazione al DNA, sono stati preparati ed indagati i mutanti R129Q e K362-366Q, in cui la carica positiva superficiale risultava indebolita. L’affinità di legame dei mutanti di GabR per il DNA era inferiore rispetto alla proteina non mutata, in particolar modo nel mutante K362-366Q. Le evidenze acquisite suggeriscono che la curvatura intrinseca del promotore ed il corretto orientamento delle sequenze sulla doppia elica, più della distanza che le separa, siano critici per sostenere l’interazione con GabR. Oltre a questo, la superficie positiva di GabR è richiesta per accomodare la curvatura del DNA sul corpo della proteina. Alla luce di questo, l’interazione GabR-gabTD è un esempio di come il riconoscimento specifico di sequenze, la topologia del DNA e le caratteristiche strutturali della proteina siano contemporaneamente necessarie per sostenere un’interazione proteina-DNA stabile.

Identification and characterization of periplasmic proteins implicated in the adaptation of Helicobacter pylori to the human gastric niche

Helicobacter pylori è un batterio Gram-negativo in grado di colonizzare la mucosa gastrica umana e persistere per l'intero arco della vita dell'ospite. E' associato a patologie gastrointestinali, quali gastrite cronica, ulcere gastriche e duodenali, adenocarcinomi e linfomi gastrici. Si tratta di uno dei patogeni più diffusi, presente in circa metà della popolazione mondiale, e il solo che si è adattato a vivere nell'ambiente ostile dello stomaco umano. Molteplici sono i fattori di virulenza che permettono al batterio la colonizzazione della nicchia gastrica e contribuiscono, anche attraverso l' induzione di una risposta infiammatoria, a profonde modificazioni dell' omeostasi gastrica. Queste ultime si associano, ad esempio, all'iperproduzione di fattori proinfiammatori, ad alterazioni sia della regolazione della secrezione acida gastrica sia del ciclo cellulare e della morte cellulare programmata (apoptosi) delle cellule epiteliali gastriche, a disordini nel metabolismo del ferro e a carenze di elementi essenziali. Studi sulla diversità genetica di H. pylori osservata in ceppi isolati da varie regioni del mondo, dimostrano che tale batterio ha avuto una coevoluzione col genere umano attraverso la storia, ed è verosimile che H. pylori sia stato un costituente del microbiota gastrico per almeno 50.000 anni. Scopo della tesi è stato quello di identificare e caratterizzare proteine importanti per la colonizzazione e l'adattamento di H. pylori alla nicchia gastrica. In particolare gli sforzi si sono concentrati su due proteine periplasmatiche, la prima coinvolta nella difesa antiossidante (l'enzima catalasi-like, HP0485), e la seconda nel trasporto di nutrienti presenti nell'ambiente dello stomaco all'interno della cellula (la componente solubile di un ABC transporter, HP0298). La strategia utilizzata prevede un'analisi bioinformatica preliminare, l'ottenimento del gene per amplificazione, mediante PCR, dal genoma dell'organismo, la costruzione di un vettore per il clonaggio, l'espressione eterologa in E. coli e la successiva purificazione. La proteina così ottenuta viene caratterizzata mediante diverse tecniche, quali spettroscopia UV, dicroismo circolare, gel filtrazione analitica, spettrometria di massa. Il capitolo 1 contiene un'introduzione generale sul batterio, il capitolo 2 e il capitolo 3 descrivono gli studi relativi alle due proteine e sono entrambi suddivisi in un abstract iniziale, un'introduzione, la presentazione dei risultati, la discussione di questi ultimi, i materiali e i metodi utilizzati. La catalasi-like (HP0485) è una proteina periplasmatica con struttura monomerica, appartenente ad una famiglia di enzimi a funzione per la maggior parte sconosciuta, ma evolutivamente correlati alla ben nota catalasi, attore fondamentale nella difesa di H. pylori, grazie alla sua azione specifica di rimozione dell'acqua ossigenata. HP0485, pur conservando il fold catalasico e il legame al cofattore eme, non può compiere la reazione di dismutazione dell'acqua ossigenata; possiede invece un'attività perossidasica ad ampio spettro, essendo in grado di accoppiare la riduzione del perossido di idrogeno all'ossidazione di diversi substrati. Come la catalasi, lavora ad alte concentrazioni di aqua ossigenata e non arriva a saturazione a concentrazioni molto elevate di questo substrato (200 mM); la velocità di reazione catalizzata rimane lineare anche a questi valori, aspetto che la differenzia dalle perossidasi che vengono in genere inattivate da concentrazioni di perossido di idrogeno superiori a 10-50 mM. Queste caratteristiche di versatilità e robustezza suggeriscono che la catalasi-like abbia un ruolo di scavenger dell'acqua ossigenata e probabilmente anche un'altra funzione connessa al suo secondo substrato, ossia l'ossidazione di composti nello spazio periplasmatico cellulare. Oltre alla caratterizzazione dell'attività è descritta anche la presenza di un ponte disolfuro, conservato nelle catalasi-like periplasmatiche, con un ruolo nell'assemblaggio dell'eme per ottenere un enzima attivo e funzionale. La proteina periplasmatica HP0298, componente di un sistema di trasporto ABC, è classificata come trasportatore di dipeptidi e appartiene a una famiglia di proteine in grado di legare diversi substrati, tra cui di- e oligopeptidi, nichel, eme, glutatione. Benchè tutte associate a trasportatori di membrana batterici, queste proteine presentano un dominio di legame al substrato che risulta essere conservato nei domini extracellulari di recettori specifici di mammifero e uomo. Un esempio sono i recettori ionotropici e metabotropici del sistema nervoso. Per caratterizzare questa proteina è stato messo a punto un protocollo di ligand-fishing accoppiato alla spettrometria di massa. La proteina purificata, avente un tag di istidine, è stata incubata con un estratto cellulare di H. pylori per poter interagire con il suo substrato specifico all'interno dell'ambiente naturale in cui avviene il legame. Il complesso proteina-ligando è stato poi purificato per cromatografia di affinità e analizzato mediante HPLC-MS. L'identificazione dei picchi differenziali tra campioni con la proteina e 5 campioni di controllo ha portato alla caratterizzazione di pentapeptidi particolarmente ricchi in aminoacidi idrofobici e con almeno un residuo carico negativamente. Considerando che H. pylori necessita di alcuni aminoacidi essenziali, per la maggior parte idrofobici, e che lo stomaco umano è particolarmente ricco di peptidi prodotti dalla digestione delle proteine introdotte con il cibo, il ruolo fisiologico di HP0298 potrebbe essere l'internalizzazione di peptidi, con caratteristiche specifiche di lunghezza e composizione, che sono naturalmente presenti nella nicchia gastrica.

Influência da deficiência ou suplementação com selênio durante o período gestacional de ratas na suscetibilidade da progênie feminina à carcinogênese mamária

Fatores dietéticos como o selênio (Se) são apontados como importantes moduladores do risco de desenvolvimento do câncer de mama. Essa neoplasia pode apresentar sua origem no início do desenvolvimento e, assim, a alimentação materna poderia ter importantes repercussões na programação fetal da doença. A fim de verificar se diferentes concentração de selênio na dieta materna poderiam programar o risco da progênie feminina ao câncer de mama, ratas foram alimentadas com ração contendo 0,15 (CO), 1,0 (SUP) ou 0,05 (DEF) ppm de Se durante a gestação e sua progênie feminina iniciada com DMBA. A progênie do grupo SUP apresentou menor suscetibilidade à carcinogênese, indicado pelo menor número médio e multiplicidade de adenocarcinomas mamários (p< 0,05), enquanto a do grupo DEF apresentou maior suscetibilidade à carcinogênese, indicado pela maior incidência dos mesmos (p< 0,05). Mães do grupo DEF apresentaram menor concentração de Se no sangue (p< 0,05) e sua prole apresentou menor atividade da enzima GPx1 (p< 0,05). Além disso, observou-se na glândula mamária da progênie de 50 dias menor expressão (western blot e qPCR) de ERα, Her-2, EGFR e Ras no grupo SUP em comparação aos grupos CO e DEF (p< 0,05). Analisou-se, ainda, o padrão de metilação global do DNA (HPLC-DAD), expressão das enzimas DNMT1, 3a e 3b (qPCR), o padrão global de modificações pós traducionais em histonas (western blot) e o padrão de metilação da região promotora do gene Erα (modificação com bissulfito e pirossequenciamento) na glândula mamária da progênie de 50 dias. Não houve diferença no padrão de metilação global do DNA e expressão das enzimas DNMTs (p>0,05). Houve aumento na expressão de H4K16 acetilada nos grupos SUP e DEF (p< 0,05). Finalmente, em comparação a progênie do grupo DEF, a do grupo SUP apresentou região promotora de Erα com aumento marginal (p=0,07) na metilação de dois dinucleotídeos CpG. Conclui-se que o consumo de diferentes concentrações de Se na dieta materna tem impacto sobre a suscetibilidade da progênie ao câncer de mama na vida adulta através da modulação da expressão de receptores e oncogenes relacionados ao desenvolvimeto dessa neoplasia, além da influência em processos epigenéticos. Tais resultados apontam para a existência de uma \"janela de programação\" no início do desenvolvimento sensível a ação do Se, resultando em diminuição do risco de câncer de mama quando suplementado na dieta materna e o inverso quando de sua deficiencia.

Avaliação na linhagem endotelial tEnd dos efeitos diretos da transferência gênica de IFNbeta e p19arf e efeitos parácrinos mediados pela linhagem B16 transduzida pelos mesmos vetores adenovirais

A vascularização tem um papel central na progressão tumoral e representa um alvo terapêutico de grande interesse. A inibição da angiogênese tem potencial de retardar a progressão tumoral e inibir metástase. Em decorrência disto, terapias anti-angiogênicas têm demonstrado ser promissora no controle do crescimento tumoral. Segundo a literatura, interferon-? (IFN?, ativador do sistema imune inato e adaptativo) e p19Arf (supressor de tumor e parceiro funcional de p53), quando estudados individualmente, alteram a vasculatura tumoral. Nosso grupo construiu e utilizou vetores adenovirais recombinantes portadores dos cDNAs de INFbeta e p19Arf e observou que a transferência desta combinação de genes induziu morte celular e diminuiu progressão tumoral, resultados foram observados em modelos murinos de melanoma B16 de terapia genica in situ, vacina profilática e vacina terapêutica. Neste trabalho, exploramos a ideia que a combinação dos vetores adenovirais portadores de INFbeta e p19Arf proporcionam efeitos anti-angiogênicos através de seu impacto em células endoteliais. Para averiguarmos essa hipótese, células endoteliais murinas (tEnd) foram transduzidas com os vetores adenovirais, revelando que o vetor Ad-p19 confere inibição da proliferação, formação de tubos, migração e induz aumento na expressão de genes relacionados a via de p53 e morte celular. O vetor Ad-IFNbeta sozinho ou adicionado em combinação com Ad-p19, não teve impacto significante nestes ensaios. Alternativamente, a influencia indireta, ou parácrina, nas células tEnd cultivadas juntamente com as células B16 transduzidas com os vetores adenovirais também foi investigada. Quando as células B16 foram transduzidas com Ad-IFNbeta ou a co-transdução Ad-IFNbeta+Ad-p19 em co-cultura com a linhagem tEnd, houve inibição da proliferação. Não observamos efeito inibitório na tEnd da co-cultura quando as células da B16 foram transduzidas somente com Ad-p19. Seguindo o ensaio de co-cultura, produzimos meio condicionado da B16 transduzida com os vetores e aplicamos esses meios nas células tEnd. Observamos que Ad-IFN, sozinho ou em combinação com Ad-19, diminuiu a viabilidade, proliferação e levou a morte das células tEnd. Neste trabalho, constamos que inibição de células endoteliais pode ser realizada por transdução direta com Ad-19 ou quando estas células são expostas ao ambiente modulado por células tumorais transduzidas com o vetor Ad-IFNbeta. Mesmo que a transferência gênica de ambos IFNbeta e p19Arf não demonstrou ser uma abordagem superior à aplicação dos genes isolados, observamos que nossa abordagem pode ter um impacto importante na inibição da angiogênese pelas células endoteliais

Desenvolvimento de célula Pockels na topologia reflexiva aplicada a TP óptico de alta tensão.

O trabalho aborda o estudo e o desenvolvimento de um interferômetro sensor de alta tensão, baseado em célula Pockels (modulador eletro-óptico) na topologia reflexiva (\"double pass\") e que é parte integrante de um Transformador de Potencial Óptico (TPO), que utiliza sistema interferométrico de luz branca (WLI-White Light Interferometry), que está sendo desenvolvido pelo grupo do Laboratório de Sensores Ópticos (LSO) do PEA-EPUSP, e é capaz de medir diretamente tensões presentes em sistema elétrico de potência (SEP) classe 69kVRMS. Para desenvolver o tema proposto foi feita uma revisão da literatura baseada em livros, artigos e teses para identificar topologias em moduladores eletro-ópticos transmissiva (\"single pass\") e reflexiva (\"double pass\") para definir o tipo de modulador mais adequado para a aplicação em questão. A partir dos estudos e implementações realizadas, verificou-se um enorme potencial para o desenvolvimento e aplicação da topologia \"double pass\" no sensor interferométrico da célula de alta tensão do TPO. A topologia mostrou-se vantajosa em relação aos protótipos dos TPOs desenvolvidos anteriormente, a partir de características tais como: a facilidade de recurso de alinhamento do feixe de luz, construção e reprodução relacionados ao cristal eletro-óptico, diminuição do número de componentes ópticos volumétricos e aumento da rigidez dielétrica da célula sensora. Simulações computacionais foram realizadas mediante a aplicação do método dos elementos finitos (MEF) que contribuíram para o auxílio do projeto da célula sensora, particularmente, para estimativa do valor da voltagem de meia onda, V?, parâmetro importante para o projeto do TPO. Um protótipo do TPO com célula sensora de alta tensão reflexiva foi implementado e testado no laboratório de alta tensão do IEEUSP a partir de ensaios com tensões nominais de 69kVrms a 60Hz e máxima de 140kVrms a 60 Hz. Como resultado deste trabalho, amplia-se o conhecimento e domínio das técnicas de construção de interferômetros sensores de alta tensão na topologia reflexiva aplicadas a TPOs.