Estudos de proteômica, estruturais e funcionais de proteínas envolvidas na degradação da biomassa lignocelulósica: expansinas microbianas e hidrolases de glicosídeos termofílicas

O Brasil possui uma posição privilegiada quando se refere à produção de etanol. Por questões históricas e geográficas o país é responsável por mais de 30 % da produção mundial de etanol, com uma produção nacional de mais de 28 bilhões de litros em 2014. Para maximizar o rendimento desse processo, está em desenvolvimento a tecnologia associada ao etanol de segunda geração ou etanol lignocelulósico. Os principais desafios desta tecnologia são: melhorar a eficiência de conversão do substrato em produto e a produção em grande escala utilizando substratos de baixo custo. Com o objetivo de melhorar a eficiência do processo de conversão foram estudadas proteínas auxiliares (expansinas) que, em conjunto com celulases, melhoram a despolimerização de biomassa lignocelulósica em açúcares fermentescíveis. Além disso, realizou-se também a caracterização de enzimas ativas de carboidratos (CAZymes) de origem termofílica do organismo Thermogemmatispora sp. T81, devido a capacidade que estas proteínas apresentam de manter a atividade e conformação estrutural em altas temperaturas por um prolongado período de tempo. A partir de análises utilizando bioinformática, os genes que codificam para expansinas de Xanthomonas campestris, Bacillus licheniformis e Trichoderma reesei foram clonados e expressos em E. coli, e seus produtos gênicos (as expansinas) tiveram seus índices de sinergismo (devido atuação conjunta com coquetéis comerciais) e atividade catalítica determinados. Adicionalmente, dispondo de alinhamentos estruturais, foi proposto um mecanismo hidrolítico para elas. Em relação à bactéria Thermogemmatispora sp. T81, foram realizadas análises genômicas e proteômicas, a fim de selecionar enzimas superexpressas em meio celulósico. Seus genes foram clonados heterologamente em E. coli e o produto de expressão caracterizado bioquimicamente (cromatografia, ensaios de atividade e perfil de hidrólise) e estruturalmente (SAXS e dicroísmo circular). Os índices de sinergismo determinados foram de 2,47; 1,96 e 2,44 para as expansinas de Xanthomonas campestris, Bacillus licheniformis e Trichoderma reesei, respectivamente. A partir dos alinhamentos estruturais foi proposto a díade Asp/Glu como sitio catalítico em expansinas. As análises de proteômica possibilitaram a seleção de quatro alvos de clonagem, por apresentarem alto índice de expressão quando a bactéria foi cultivada em meio celulósico. Estas proteínas foram caracterizadas quanto a atividade e apresentaram um perfil comum: temperatura ótima de ação (de 70 a 75 °C), pH ótimo de 5, e hidrolisam preferencialmente substratos hemicelulósicos (xilano). A porcentagem de estruturais secundárias das proteínas em estudo foram confirmadas com predições teóricas ao se utilizar a técnica de dicroísmo circular. Desta maneira, os objetivos iniciais propostos neste projeto foram concluídos com a determinação do grau de sinergismo das proteínas expansinas em estudo e a proposição de um mecanismo de hidrólise para as mesmas, considerando que tais proteínas por mais de 20 anos tiveram sua atividade definida exclusivamente como acessória. Além disso, este estudo contribui com a identificação e seleção de genes para CAZymes termofilícas com aplicação biotecnológica devido às propriedades termoestáveis apresentadas.

Estudo das propriedades inibidoras de corrosão das imidazolinas oleica e quaternária e seu encapsulamento em partículas inertes.

Entre os inibidores de corrosão clássicos que já são utilizados na indústria do petróleo, foram estudadas a imidazolina oleica e a quaternária através de técnicas eletroquímicas, gravimétrica e analíticas, para avaliar a eficiência de inibição e como esses inibidores atuam em meio ácido. O meio agressivo foi uma solução de NaCl 3,5% em massa acidificada com ácido clorídrico até atingir um pH=2 com o objetivo de simular o ambiente de extração petrolífera. O substrato empregado foi o aço carbono 1020. As técnicas eletroquímicas utilizadas foram: monitoramento do potencial de circuito aberto, medidas de resistência de polarização linear, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE ) e curvas de polarização. Os valores das componentes real e imaginária de impedância indicam uma resistência maior aos processos de transferência de carga com o aumento da concentração dos inibidores e os Diagramas de Bode de ângulo de fase, revelaram a presença de uma camada de inibidor adsorvida sobre o metal com uma constante de tempo em altas frequências observada para a imidazolina oleica e quaternária. Para a imidazolina quaternária, verificou-se que só para tempos maiores de imersão é que o filme se adsorve de forma eficiente demonstrando uma cinética mais lenta de adsorção. Nos ensaios gravimétricos, os resultados de taxa de corrosão em m/ano foram decrescentes com o tempo após período de imersão de 30 dias, para ambas as imidazolinas. O uso das técnicas analíticas foi necessário a fim de se compreender melhor o comportamento das imidazolinas sobre o aço no meio estudado. Os resultados da análise de íons férricos em solução, por emissão atômica, foram obtidos durante várias amostragens durante o período do ensaio de perda de massa, e foi possível verificar um processo de inibição da corrosão até doze dias de imersão do metal, depois disto ocorre um disparo na quantidade de ferro liberado em solução, sugerindo que pode estar ocorrendo uma degradação do inibidor após 12 dias de imersão. Para esclarecer esse ponto, análises por espectroscopia Raman dos produtos de fundo formados durante os ensaios de perda de massa indicaramm que a degradação pode realmente estar ocorrendo. Foi confirmado, também por espectroscopia Raman sobre a superfície do aço após imersão prévia em solução contendo a imidazolina oleica, que há uma película adsorvida que protege o metal do meio agressivo. Técnica de microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterizar os corpos de prova na ausência e presença do inibidor, depois dos ensaios eletroquímicos e foi possível caracterizar, através dessa técnica a maior eficiência inibidora do filme de imidazolina quaternária. Dois tipos de nanoconatiners foram avaliados para o encapsulamento das duas imidazolinas estudadas: nanocontainers a base do argilomineral haloiista e sílica mesoporosa tipo SBA 15. Resultados de impedância eletroquímica mostraram a liberação dos inibidores de corrosão encapsulados com o tempo de imersão. Análise na região do infravermelho por sonda de fibra ótica foi utilizada para comprovar química e qualitativamente a liberação do inibidor a partir dos nanorreservatórios, no meio agressivo.

Análise de metabólitos e proteínas totais em folhas de Eucalyptus grandis durante a infecção por Puccinia psidii

Os mecanismos moleculares envolvidos na resistência de plantas contra patógenos são um tema bastante discutido no meio acadêmico, sendo o objetivo maior dos estudos a diminuição das perdas de produtividade provocadas por doenças em plantações do mundo todo. Muitos modelos de interação patógeno-hospedeiro foram propostos e desenvolvidos priorizando plantas e culturas de rápido desenvolvimento com ciclo de vida curto. Espécies de ciclo longo, porém, devem lidar durante anos - ao menos até a idade reprodutiva - contra o ataque de bactérias, fungos e vírus, sem contar, nesse meio tempo, com recombinações genéticas e mutações que tornariam possível o escape contra as moléstias causadas por microrganismos. Assim, como alternativa aos modelos usuais, o presente trabalho estudou um diferente par de antagonistas: Eucalyptus grandis e Puccinia psidii. Apesar da contribuição de programas de melhoramento genético, o patossistema E. grandis X P. psidii ainda é pouco descrito no nível molecular, havendo poucos estudos sobre os processos e as moléculas que agem de forma a conferir resistência às plantas. Assim, buscando o melhor entendimento da relação entre E. grandis X P. psidii, o presente trabalho estudou a mudança dos perfis de proteínas e metabólitos secundários ocorrida nos tecidos foliares de plantas resistentes e susceptíveis durante a infecção pelo patógeno, com o auxílio da técnica de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas. Os resultados obtidos indicam que as plantas resistentes percebem a presença do patógeno logo nas primeiras horas pós-infecção, produzindo proteínas ligadas à imunidade (HSP90, ILITYHIA, LRR Kinase, NB-ARC disease resistance protein). Essa percepção desencadeia a produção de proteínas de parede celular e de resposta oxidativa, além de modificar o metabolismo primário e secundário. As plantas susceptíveis, por outro lado, têm o metabolismo subvertido, produzindo proteínas responsáveis pelo afrouxamento da parede celular, beneficiando a absorção de nutrientes, crescimento e propagação de P. psidii. No trabalho também são propostos metabólitos biomarcadores de resistência, moléculas biomarcadoras de resposta imune e sinais da infecção por patógeno em E. grandis.

Impacto do pH final na maciez do músculo Longissimus lumborum de animais zebuínos: mudanças estruturais de proteínas da carne crua e cozida durante a maturação

O objetivo do presente trabalho foi determinar a força de cisalhamento Warner-Bratzler do músculo Longissimus lumborum de animais zebuínos machos inteiros (Bos indicus) durante o período de maturação, nas faixas de pH final (pHf 48 horas post mortem) normal (pH entre 5,5 e 5,8) e anormal (pH entre 5,81 e 6,19) e temperaturas internas de cozimento. Concomitante com a avaliação de força de cisalhamento, foram avaliadas também a degradação da desmina e troponina T, o comprimento do sarcômero, o teor de colágeno total e solúvel, as temperaturas máximas de desnaturação das proteínas e a morfologia geral de agregação das fibras do músculo no cozimento. A degradação da desmina e troponina T foi maior no pHf normal, aparecendo produtos de degradação a partir do dia 7 nessa faixa de pHf. Não houve diferenças nos valores de comprimento do sarcômero, descartando-se assim, a contribuição desse parâmetro sobre a temperatura máxima de desnaturação (Tmáx) das proteínas, determinada utilizando calorímetro exploratório diferencial (DSC). Similarmente, não foram encontradas diferenças para os teores de colágeno total e solúvel, e os valores de colágeno total foram baixos, sugerindo que sua contribuição na segunda transição térmica e nos valores de força de cisalhamento foi mínima. As Tmáx1 e Tmáx2, correspondentes à desnaturação da meromiosina leve e pesada, respectivamente, foram menores no pHf normal, mas o efeito foi maior para a Tmáx2. A Tmáx3 da actina e titina aumentou até 14 dias post mortem na faixa de pHf normal, e posteriormente diminuiu significativamente após 21 dias, sugerindo possível degradação dessas proteínas nesse período de dias. Não foram encontradas diferenças nos valores de Tmáx no pHf anormal, em todos os dias post mortem, o que sugere a contribuição de um possível mecanismo de proteção que estabiliza as miofibrilas no aquecimento. Houve maior agregação das fibras do músculo no pHf normal nas temperaturas internas de cozimento de 65 e 80°C, provavelmente devido à maior desnaturação térmica das miofibrilas. Os valores de força de cisalhamento foram maiores com o aumento da temperatura interna de cozimento, devido ao aumento da desnaturação térmica das miofibrilas do músculo. Independente da temperatura interna de cozimento, os valores de força de cisalhamento foram altos em quase todos os dias post mortem para ambas as faixas de pHf, o que sugere a necessidade de utilizar métodos físicos ou químicos para aumentar a maciez do músculo Longissimus lumborum de animais zebuínos.

Componentes genéticos que afetam a via de direcionamento de proteínas organelares em Arabidopsis thaliana

Nos eucariotos, a evolução dos sistemas de transporte molecular foi essencial pois seu alto grau de compartimentalização requer mecanismos com maior especificidade para a localização de proteínas. Com o estabelecimento das mitocôndrias e plastídeos como organelas da célula eucariota, grande parte dos genes específicos para sua atividade e manutenção foram transferidos ao núcleo. Após a transferência gênica, a maioria das proteínas passaram a ser codificadas pelo núcleo, sintetizadas no citosol e direcionadas às organelas por uma maquinaria complexa que envolve receptores nas membranas das organelas, sequências de direcionamento nas proteínas e proteínas citossólicas que auxiliam o transporte. A importação depende em grande parte de uma sequência na região N-terminal das proteínas que contém sinais reconhecidos pelas membranas organelares. No entanto, muito ainda não é compreendido sobre o transporte de proteínas organelares e fatores ainda desconhecidos podem influenciar o direcionamento sub-celular. O objetivo deste trabalho foi a caracterização da General Regulatory Factor 9 (GRF9), uma proteína da família 14-3-3 de Arabidopsis thaliana potencialmente envolvida no direcionamento de proteínas organelares, e a geração de um genótipo para ser utilizado na obtenção de uma população mutante para genes que afetam o direcionamento da proteína Tiamina Monofosfato Sintetase (TH-1). Após experimentos in vivo e in planta, foi observado que GRF9 interage com as proteínas duplo-direcionadas Mercaptopyruvate Sulfurtransferase1 (MST1) e a Thiazole Biosynthetic Enzyme (THI1), e com a proteína direcionada aos cloroplastos TH-1. Experimentos de deleção e interação in vivo mostraram que a região Box1 de GRF9 é essencial para a interação com THI1 e MST1. Com a finalidade de dar continuidade a caracterização da GRF9 e para realização de testes com relação a sua função no direcionamento de proteínas organelares foi gerada uma linhagem homozigota que superexpressa GRF9. Plantas expressando o transgene TH-1 fusionado a Green Fluorescent Protein (GFP) em genótipo deficiente na TH-1 (CS3469/TH-1-GFP) foram obtidas para a geração de população mutante que possibilitará a descoberta de componentes genéticos ainda desconhecidos e responsáveis pelo direcionamento de proteínas aos cloroplastos.

Desempenho comparativo do BLAST e do mpiBLAST

Em Bioinformática são frequentes problemas cujo tratamento necessita de considerável poder de processamento/cálculo e/ou grande capacidade de armazenamento de dados e elevada largura de banda no acesso aos mesmos (de forma não comprometer a eficiência do seu processamento). Um exemplo deste tipo de problemas é a busca de regiões de similaridade em sequências de amino-ácidos de proteínas, ou em sequências de nucleótidos de DNA, por comparação com uma dada sequência fornecida (query sequence). Neste âmbito, a ferramenta computacional porventura mais conhecida e usada é o BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) [1]. Donde, qualquer incremento no desempenho desta ferramenta tem impacto considerável (desde logo positivo) na atividade de quem a utiliza regularmente (seja para investigação, seja para fins comerciais). Precisamente, desde que o BLAST foi inicialmente introduzido, foram surgindo diversas versões, com desempenho melhorado, nomeadamente através da aplicação de técnicas de paralelização às várias fases do algoritmo (e. g., partição e distribuição das bases de dados a pesquisar, segmentação das queries, etc. ), capazes de tirar partido de diferentes ambientes computacionais de execução paralela, como: máquinas multi-core (BLAST+ 2), clusters de nós multi-core (mpiBLAST3J e, mais recentemente, co-processadores aceleradores como GPUs" ou FPGAs. É também possível usar as ferramentas da família BLAST através de um interface/sítio WEB5, que permite, de forma expedita, a pesquisa de uma variedade de bases de dados conhecidas (e em permanente atualização), com tempos de resposta suficientemente pequenos para a maioria dos utilizadores, graças aos recursos computacionais de elevado desempenho que sustentam o seu backend. Ainda assim, esta forma de utilização do BLAST poderá não ser a melhor opção em algumas situações, como por exemplo quando as bases de dados a pesquisar ainda não são de domínio público, ou, sendo-o, não estão disponíveis no referido sitio WEB. Adicionalmente, a utilização do referido sitio como ferramenta de trabalho regular pressupõe a sua disponibilidade permanente (dependente de terceiros) e uma largura de banda de qualidade suficiente, do lado do cliente, para uma interacção eficiente com o mesmo. Por estas razões, poderá ter interesse (ou ser mesmo necessário) implantar uma infra-estrutura BLAST local, capaz de albergar as bases de dados pertinentes e de suportar a sua pesquisa da forma mais eficiente possível, tudo isto levando em conta eventuais constrangimentos financeiros que limitam o tipo de hardware usado na implementação dessa infra-estrutura. Neste contexto, foi realizado um estudo comparativo de diversas versões do BLAST, numa infra-estrutura de computação paralela do IPB, baseada em componentes commodity: um cluster de 8 nós (virtuais, sob VMWare ESXi) de computação (com CPU Í7-4790K 4GHz, 32GB RAM e 128GB SSD) e um nó dotado de uma GPU (CPU Í7-2600 3.8GHz, 32GB RAM, 128 GB SSD, 1 TB HD, NVIDIA GTX 580). Assim, o foco principal incidiu na avaliação do desempenho do BLAST original e do mpiBLAST, dado que são fornecidos de base na distribuição Linux em que assenta o cluster [6]. Complementarmente, avaliou-se também o BLAST+ e o gpuBLAST no nó dotado de GPU. A avaliação contemplou diversas configurações de recursos, incluindo diferentes números de nós utilizados e diferentes plataformas de armazenamento das bases de dados (HD, SSD, NFS). As bases de dados pesquisadas correspondem a um subconjunto representativo das disponíveis no sitio WEB do BLAST, cobrindo uma variedade de dimensões (desde algumas dezenas de MBytes, até à centena de GBytes) e contendo quer sequências de amino-ácidos (env_nr e nr), quer de nucleótidos (drosohp. nt, env_nt, mito. nt, nt e patnt). Para as pesquisas foram 'usadas sequências arbitrárias de 568 letras em formato FASTA, e adoptadas as opções por omissão dos vários aplicativos BLAST. Salvo menção em contrário, os tempos de execução considerados nas comparações e no cálculo de speedups são relativos à primeira execução de uma pesquisa, não sendo assim beneficiados por qualquer efeito de cache; esta opção assume um cenário real em que não é habitual que uma mesma query seja executada várias vezes seguidas (embora possa ser re-executada, mais tarde). As principais conclusões do estudo comparativo realizado foram as seguintes: - e necessário acautelar, à priori, recursos de armazenamento com capacidade suficiente para albergar as bases de dados nas suas várias versões (originais/compactadas, descompactadas e formatadas); no nosso cenário de teste a coexistência de todas estas versões consumiu 600GBytes; - o tempo de preparação (formataçâo) das bases de dados para posterior pesquisa pode ser considerável; no nosso cenário experimental, a formatação das bases de dados mais pesadas (nr, env_nt e nt) demorou entre 30m a 40m (para o BLAST), e entre 45m a 55m (para o mpiBLAST); - embora economicamente mais onerosos, a utilização de discos de estado sólido, em alternativa a discos rígidos tradicionais, permite melhorar o tempo da formatação das bases de dados; no entanto, os benefícios registados (à volta de 9%) ficam bastante aquém do inicialmente esperado; - o tempo de execução do BLAST é fortemente penalizado quando as bases de dados são acedidas através da rede, via NFS; neste caso, nem sequer compensa usar vários cores; quando as bases de dados são locais e estão em SSD, o tempo de execução melhora bastante, em especial com a utilização de vários cores; neste caso, com 4 cores, o speedup chega a atingir 3.5 (sendo o ideal 4) para a pesquisa de BDs de proteínas, mas não passa de 1.8 para a pesquisa de BDs de nucleótidos; - o tempo de execução do mpiBLAST é muito prejudicado quando os fragmentos das bases de dados ainda não se encontram nos nós do cluster, tendo que ser distribuídos previamente à pesquisa propriamente dita; após a distribuição, a repetição das mesmas queries beneficia de speedups de 14 a 70; porém, como a mesma base de dados poderá ser usada para responder a diferentes queries, então não é necessário repetir a mesma query para amortizar o esforço de distribuição; - no cenário de teste, a utilização do mpiBLAST com 32+2 cores, face ao BLAST com 4 cores, traduz-se em speedups que, conforme a base de dados pesquisada (e previamente distribuída), variam entre 2 a 5, valores aquém do máximo teórico de 6.5 (34/4), mas ainda assim demonstradores de que, havendo essa possibilidade, compensa realizar as pesquisas em cluster; explorar vários cores) e com o gpuBLAST, realizada no nó com GPU (representativo de uma workstation típica), permite aferir qual a melhor opção no caso de não serem possíveis pesquisas em cluster; as observações realizadas indicam que não há diferenças significativas entre o BLAST e o BLAST+; adicionalmente, o desempenho do gpuBLAST foi sempre pior (aproximadmente em 50%) que o do BLAST e BLAST+, o que pode encontrar explicação na longevidade do modelo da GPU usada; - finalmente, a comparação da melhor opção no nosso cenário de teste, representada pelo uso do mpiBLAST, com o recurso a pesquisa online, no site do BLAST5, revela que o mpiBLAST apresenta um desempenho bastante competitivo com o BLAST online, chegando a ser claramente superior se se considerarem os tempos do mpiBLAST tirando partido de efeitos de cache; esta assunção acaba por se justa, Já que BLAST online também rentabiliza o mesmo tipo de efeitos; no entanto, com tempos de pequisa tão reduzidos (< 30s), só é defensável a utilização do mpiBLAST numa infra-estrutura local se o objetivo for a pesquisa de Bds não pesquisáveis via BLAS+ online.

Y-box binding protein 1 (YB-1) relevance in estrogen receptor-positive (ER+) breast cancer

Tese de mestrado, Biologia Molecular e Genética, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016

Atividades biológicas de extratos salinos de sementes de plantas da caatinga contra Aedes Aegypti e investigação da participação de proteínas bioativas

Dengue fever, currently the most important arbovirus, is transmitted by the bite of the Aedes aegypti mosquito. Given the absence of a prophylactic vaccine, the disease can only be controlled by combating the vector insect. However, increasing reports of resistance and environmental damage caused by insecticides have led to the urgent search for new safer alternatives. Twenty - um plant s eed extracts from the Caatinga were prepared , tested and characterized . Sodium phosphate ( 50 mM pH 8.0) was used as extractor. All extracts showed larvicidal and ovipositional deterrence activity . Extracts of D. grandiflora, E. contortisiliquum, A. cearenses , C. ferrea and C. retusa were able to attract females for posture when in low co ncentration . In the attractive concentrations, the CE of E. contortisiliquum and A. cearenses were able to kill 52% and 100% of the larvae respectively . The extracts of A. cearenses , P. viridiflora, E. velutina, M. urundeuva and S. brasiliensis were also pupicides, while extracts of P. viridiflora, E. velutina, E. contortisiliquum , A. cearenses, A. colubrina, D. grandiflora , B. cheilantha , S. spectabilis, C. pyramidalis, M. regnelli e G. americana displayed adulticidal activity. All extracts were toxic to C. dubia zooplankton . The EB of E. velutina and E. contortisiliquum did not affect the viability of fibroblasts . In all extracts were identified at least two potential insecticidal proteins such as enzyme inhibitors, lectins and chitin - binding proteins and components of secondary metabolism . Considering all bioassays , the extracts from A. cearenses, P. viridiflora, E. contortisiliquum , S. brasiliensis, E. velutina and M. urundeuva were considered the most promising . The E. contortisiliquum extracts was the only one who did not show pupicida activity, indicating that its mechanism of action larvicide and adulticidal is related only to the ingesti on of toxic compounds by insect , so it was selected to be fragmenting. As observed for the CE , th e protein fractions of E. contortisiliquum also showed larvicidal activity, highlighting that F2 showed higher larvicidal activity and lower en vironmental toxicity than the CE source. The reduction in the proteolytic activity of larvae fed with crude extra ct and fractions of E. contortisiliquum suggest ed that the trypsin inhibitors ( ITEc) would be resp onsible for larvicidal activity . However the increase in the purification of this inhibitor resulted in loss of larvicidal activity , but the absence of trypsin inhibitor reduced the effectiveness of the fractions , indicating that the ITEC contributes to the larvicidal activity of this extract. Not been observed larvicidal activity and adulticide in rich fraction vicilin, nor evidence of the contribution o f this molecule for the larvicidal activity of the extract. The results show the potential of seeds from plant extracts of Caatinga as a source of active molecules against insects A. aegypti at different stages of its development cycle, since they are comp osed of different active compounds, including protein nature, which act on different mechanisms should result in the death of insec

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.

Avaliação imuno-histoquímica das proteínas BMP-4, FGF-8 e Sindecan-1 em tumores odontogênicos

The development and progression of odontogenic tumors have been associated with an imbalance in the activity of growth factors, adhesion molecules, extracellular matrix proteins and their degradation enzymes, angiogenic factors and osteolytic. Some studies have shown that interaction relationships inductive epithelial / mesenchymal determinants of Odontogenesis are mimicked by these tumors. The objective of this research was to investigate the immunolocalization of growth factors (BMP-4 and FGF-8) and Sindecan-1 structural protein in a series of odontogenic tumors presenting different biological behaviors, to contribute to a better understanding of the role of these proteins in tumor development. The sample consisted of 21 of the solid ameloblastoma, odontogenic keratocysts 19 and 14 odontogenic adenomatoid tumors. Increased Sindecan-1 immunostaining was seen in the epithelium of the lesions when compared with mesenchyme. In ameloblastoma and odontogenic keratocysts, this expression was higher than in AOT. Epithelial expression of BMP4 showed quantitatively similar in the three studied lesions; however, when anlisada mesenchymal immunoreactivity, was detected significant higher expression when compared to the ameloblastoma keratocysts. In ameloblastoma, mesenchymal expression was predominantly (p = 0.008), while in keratocyst higher expression in the epithelium was observed (p = 0.046). In all injuries, strong or moderate correlation was observed in the BMP-4 immunoreactivity in the epithelium and mesenchyme. FGF-8, no injury was observed difference between the immunoreactivity in the epithelium or mesenchyme, however in ameloblastoma positive correlation was found (Spearman correlation, rho = 0.857, p <0.001). The results of this study suggest that the three evaluated biomarkers actively involved in the pathogenesis of lesions, especially the expression of ameloblastomas indicating a strong interaction between parenchymal and stromal cells which may contribute to its marked aggressiveness.

Análise da imuno expressão das proteínas IL-17, IL-23 E RORγt na patogenia da doença periodontal

Periodontal disease is a chronic inflammatory condition primarily caused by bacteria in dental biofilm, which interact with the host, thus determining the nature of the resulting disease. Despite the wide knowledge about the pathogenesis of these diseases, the exact composition of the T cell profile during the active phase of the disease (Th1, Th2 or Th17) remains unknown. This study aimed to evaluate by immunohistochemical expression, the presence of the markers (IL-17, IL-23 and RORγt), involved in Th17 response in clinically healthy gingiva cases (n = 32), biofilm-induced gingivitis (n = 30), chronic periodontitis (n = 32) and aggressive periodontitis (n = 25), in order to analyze if the expression and/or distribution of these molecules in lymphocytes and macrophages, present in the inflammatory infiltrate of periodontal tissue, influences the tissue destruction observed in these diseases. The morphological analysis of cases was performed which assessed the intensity of the inflammatory infiltrate in mild, moderate and intense. For each case, in the area with the most representative immunostaining, 5 fields were chosen and analyzed, both for the intensity of the inflammatory infiltrate as for the quantity of immunostained cells, based on predetermined scores: score 0 (absence of inflammatory infiltrate/immunostaining), score 1 (the infiltrate/immunostaining covered less than 25% of the field area), score 2 (the infiltrate/immunostaining occupied between 25 and 50%) and score 3 (infiltrate/immunostaining present in over 50% of the field area). From this, a median was generated representing each case. The intensity of the inflammatory infiltrate correlated with the disease progression, in other words, it was crescent from clinically healthy gingiva to aggressive periodontitis (P <0.001). It was detected the presence of IL-17, IL-23 and RORγt in most of the evaluated cases and the number of immunostained cells correlated with the intensity of the inflammatory infiltrate (P <0.001) and with the clinical parameters analyzed (P <0.001), showing a positive correlation, mainly moderate. Aggressive periodontitis showed a higher percentage of immunostaining for all markers in relation to other clinical conditions assessed, suggesting a possible association of these markers with the progression of this disease, in which the higher the loss of periodontal support, the greater the amount of inflammatory infiltrate and larger the number of immunostained cells.

Estudo da correlação das características clínico-patológicas do câncer colorretal com a expressão imunohistoquímica de proteínas da progressão tumoral

Except the non-melanoma skin tumors, colorectal cancer is the second most common in the Southeastern Region of Brazil, the third most common in the Southern and Central Regions. It is also the forth most common in the Northern Region and it is the fifth one in the Northeastern. To assess pathological and clinical variables of colorectal Cancer is crucial to know the possible conclusions for the survival of patients and point out the characteristics in the progress of tumor, such as the profile of tumor invasion and its angiogenesis. This work focuses on analyzing clinically and pathologically some settings in colorectal cancer patients (CRC) in the city of Natal and its countryside through those variables as parameters of prognosis and determine the level of protein expression, for instance: E-cadherin (E-cad), beta- -catenin (β-cat), galectin-3 (gal-3), matrix metalloproteinases (MMP) 2 and 9 and vascular-endothelial growth factor alpha (α VEGF) in the tumor tissues. A retrospective study was done in colorectal cancer cases in the regions of Rio Grande do Norte state from 1995 to 2005, specifically in Natal city/RN/Brazil. The pathological and clinical variables, such as: age, gender, ethnicity, lifestyle, family history, the location of the primary tumor, level of differentiation, TDM staging, modified Dukes’, treatment and survival were analyzed. The pathological and clinical data were collected from medical records through a specific form and were filed on Excel. A total of 534 patients were selected from the Pathology Department file in this institution, however, 176 patients were excluded. 358 patients were included for Epidemiological analysis and its clinical and pathological correlations were selected. 180 patients were also selected for histological and immunohistochemical studies. The tumor progression of these selected proteins mentioned before were analyzed. The Paraffin blocks of these samples were treated by Microarray Tissue technique and its blades subjected to immunohistochemistry to test the intensity of these proteins in tumor tissues. The results of this analysis were correlated with clinicopathologic variables of patients. Statistical analysis using the chi-frame Pearson test and analysis of midlife by Kaplan-Meier curve was also utilized. P values < 0.05 were considered statistically significant. The average age of our sample was 58.8 years and 51.7 % were female. Alcohol consumption has increased by 1.71 time the risk of death by CCR (p = 0.034) and tobacco consumption increased 2.7 times the chance of developing tumors of high TNM stage (p = 0.001). Cancer patients had a family history of 3,833 times the chance of developing the CCR (p = 0.002). The expression of MMP-2 showed a significant association with tumors of high TNM stage (p <0.046) and mortality (p = 0.041). The α VEGF expression had statistically significant correlation with high TNM stage (p <0.009), degree of cell indifferentiation (p <0.025) and mortality (p <0.035). Expressions of E-cadherin and beta-catetina demonstrated tumor linked to high TNM stage (p = 0.0001) and Dukes› modified (p = 0.05), lesions in the rectum (p = 0.03 and p = 0.007, respectively), smoking (p = 0.05) and indifferentiation (p = 0.001). The expression of Gal-3 showed statistical significance with high TNM stage of patients (p = 0.01), smokers (p = 0.01), alcohol drinking (p = 0.03), indifferentiation (p = 0.0001) and mortality (p = 0.0001). Based on the results, therefore, we could realize that lifestyle and family history had correlation in the CCR prognosis, as well as MMP-2 expression, MMP-9, VEGF alpha, E-cadherin, Beta-catenin and Galectin-3 were important prognostic markers in tumor progression in colorectal cancer.

Imunoexpressão das proteínas APE-1 e XRCC-1 em carcinoma epidermoide de língua oral

DNA repair systems play a critical role in protecting the human genome from damage caused by carcinogens present in the environment. Mutations in DNA repair genes may be responsible for tumor development and resistance of malignant cells to chemotherapeutic agents. The major pathway for oxidative DNA damage repair is the base excision repair pathway. The objective of this study was to investigate the immunoexpression of APE-1 and XRCC-1, which are proteins involved in DNA base excision repair and its association with clinical and histopathological parameters in oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC), in order to investigate a possible prognostic value for those proteins. The expression of APE-1 and XRCC-1 was evaluated semi-quantitatively by immunohistochemistry in 50 OTSCC cases. Clinical data was collected from patients’ medical charts and histopathological grading was performed for each case. Statistical analysis (Chi-square and Fisher’s exact tests; significance of 5%) was performed to determine the association between protein expressions and clinico-pathological characteristics. APE-1 was highly expressed in nucleus and cytoplasm in 56% of cases. XRCC-1 showed overexpression only in nucleus in 60% of cases. High expression of XRCC-1 was significantly associated to clinical stages I and II (P=0.02). Both proteins were not associated to other clinical parameters or histopathological grading. Our findings demonstrate that DNA base excision repair proteins APE-1 and XRCC-1 are upregulated in OTSCC, however, they are not related to clinical and histologic parameters, except for XRCC-1 association to better clinical staging. Our results indicate that the immunohistochemical expression of these proteins has no association with prognostic parameters in this tumor.

Imunoexpressão das proteínas APE-1 e XRCC-1 em carcinoma epidermoide de língua oral

DNA repair systems play a critical role in protecting the human genome from damage caused by carcinogens present in the environment. Mutations in DNA repair genes may be responsible for tumor development and resistance of malignant cells to chemotherapeutic agents. The major pathway for oxidative DNA damage repair is the base excision repair pathway. The objective of this study was to investigate the immunoexpression of APE-1 and XRCC-1, which are proteins involved in DNA base excision repair and its association with clinical and histopathological parameters in oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC), in order to investigate a possible prognostic value for those proteins. The expression of APE-1 and XRCC-1 was evaluated semi-quantitatively by immunohistochemistry in 50 OTSCC cases. Clinical data was collected from patients’ medical charts and histopathological grading was performed for each case. Statistical analysis (Chi-square and Fisher’s exact tests; significance of 5%) was performed to determine the association between protein expressions and clinico-pathological characteristics. APE-1 was highly expressed in nucleus and cytoplasm in 56% of cases. XRCC-1 showed overexpression only in nucleus in 60% of cases. High expression of XRCC-1 was significantly associated to clinical stages I and II (P=0.02). Both proteins were not associated to other clinical parameters or histopathological grading. Our findings demonstrate that DNA base excision repair proteins APE-1 and XRCC-1 are upregulated in OTSCC, however, they are not related to clinical and histologic parameters, except for XRCC-1 association to better clinical staging. Our results indicate that the immunohistochemical expression of these proteins has no association with prognostic parameters in this tumor.

Efeitos in vivo e in vitro de agonistas parciais do receptor NOP: implicações para o tratamento da ansiedade, depressão e mania

Introduction: This study aimed to investigate the effects of the two peptide NOP partial agonists (UFP-113 and [F/G]N/OFQ(1-13)NH2) and the non peptide NOP partial agonist (AT-090) in the mouse emotional behavior as well as in the intracellular transduction pathways following the receptor binding. Methods: Male Swiss or CD-1 mice were used in this study together with NOP(+/+) and NOP(-/-) mice. The elevated plus maze (EPM) was used to evaluate the effects of compounds on anxiety-like behaviors. Diazepam and the NOP agonists, N/OFQ and Ro 65-6570, were used as positive controls in the EPM. NOP(+/+) and NOP(-/-) mice were used to evaluate the selectivity of those compounds that induced anxiolytic-like behaviors. The forced swim test (FST) was used to evaluate the effects of compounds on depressive-like behaviors. Nortriptyline and the NOP antagonists, UFP-101 and SB-612111, were used as positive controls in the FST. The effects of N/OFQ, UFP-101, SB-612111, UFP-113, [F/G]N/OFQ(1-13)NH2, and AT-090 were assessed in the methylphenidate-induced hyperlocomotion (MIH) test; in this assay valproate was used as positive control. The G protein and β-arrestin 2 transduction pathways of NOP receptor agonists (N/OFQ and Ro 65-6570), antagonist (UFP-101), and partial agonists (UFP-113, [F/G]N/OFQ(1-13)NH2, and AT-090) were also evaluated using an innovative assay that measures a bioluminescence resonance energy transfer process. For this, cell lines permanently co-expressing the NOP receptor coupled to luciferase (energy donor), and green fluorescent protein (energy acceptor) coupled to one of the effector proteins (G protein or β-arrestin 2) were used. Results: Diazepam (1 mg/kg), N/OFQ (1 nmol), Ro 65-6570 (0.1 mg/kg), and AT-090 (0.01 mg/kg) induced anxiolytic-like effect in mice in the EPM. The effects of Ro 65-6570 and AT-090 were selective to NOP receptor. UFP-113 (0.01-1 nmol) and [F/G]N/OFQ(1-13)NH2 (0.1-3 nmol) were inactive in the EPM. In the FST, nortriptyline (30 mg/kg), UFP-101 (10 nmol), SB-612111 (10 mg/kg), UFP-113 (0.01 and 0.1 nmol), and [F/G]N/OFQ(1-13)NH2 (0.3 and 1 nmol) induced antidepressant-like effects, while AT-090 (0.001-0.1 mg/kg) was inactive in this assay. The effects of UFP-113 and [F/G]N/OFQ(1-13)NH2 were selective to NOP receptor. Valproate (400 mg/kg) counteracted methylphenidate (MPH, 10 mg/kg)-induced hyperlocomotion in mice in the open field. N/OFQ (1 nmol), UFP-113 (0.01-0.1 nmol), and [F/G]N/OFQ(1-13)NH2 (1 nmol) were also able to reduce the MPH-induced hyperlocomotion, without changing the locomotor activity per se. The effect of UFP-113 was selective to NOP receptor. The UFP-101 (10 nmol), SB-612111 (10 mg/kg), and AT-090 (0.001-0.03 mg/kg) did not change the hyperlocomotor effect of methylphenidate. In vitro, N/OFQ and Ro 65-6570 behaved as NOP full agonists for G-protein and β-arrestin 2 pathways. AT-090 behaved as NOP receptor partial agonist for both transduction pathways, while UFP-113 and [F/G]N/OFQ(1-13)NH2 behaved as partial agonists and antagonists of NOP receptor for NOP/G protein and NOP/β-arrestin 2, respectively. UFP-101 behaved as NOP receptor antagonist for both transduction pathways. Conclusion: NOP ligands producing same effects on NOP/G protein interaction (partial agonism), but with opposite effects on β-arrestin 2 recruitment (partial agonism vs antagonism), can promote different in vivo effects on anxiety and mood as it was observed in the behavioral tests. This work corroborates the potential of NOP receptor as an innovative pharmacological target for the treatment of emotional disorders.