Genetic diversity and primary resistance among HIV-1-positive patients from Maringá, Paraná, Brazil

The objective of this study is to identify subtypes of Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) and to analyze the presence of mutations associated to antiretroviral resistance in the protease (PR) and reverse transcriptase (RT) regions from 48 HIV-1 positive treatment naïve patients from an outpatient clinic in Maringá, Paraná, Brazil. Sequencing was conducted using PR, partial RT and group-specific antigen gene (gag) nested PCR products from retrotranscribed RNA. Transmitted resistance was determined according to the Surveillance Drug Resistance Mutation List (SDRM) algorithm. Phylogenetic and SimPlot analysis of concatenated genetic segments classified sequences as subtype B 19/48 (39.6%), subtype C 12/48 (25%), subtype F 4/48 (8.3%), with 13/48 (27.1%) recombinant forms. Most recombinant forms were B mosaics (B/F 12.5%, B/C 10.4%), with one C/F (2.1%) and one complex B/C/F mosaic (2.1%). Low levels of transmitted resistance were found in this study, 2/48 (2.1% to NRTIs and 2.1% for PI). This preliminary data may subsidize the monitoring of the HIV evolution in the region.

EVOLUTION OF PATIENTS WITH AIDS AFTER cART: CLINICAL AND LABORATORY EVOLUTION OF PATIENTS WITH AIDS AFTER 48 WEEKS OF ANTIRETROVIRAL TREATMENT

SUMMARY Combination Antiretroviral Therapy (cART) aims to inhibit viral replication, delay immunodeficiency progression and improve survival in AIDS patients. The objective of this study was to compare two different schemes of cART, based on plasma viral load (VL) and CD4+ T lymphocyte count, during 48 weeks of treatment. For this purpose, 472 medical charts of a Specialized Outpatient Service were reviewed from 1998 to 2005. Out of these, 58 AIDS patients who had received a triple drug scheme as the initial treatment were included in the study and two groups were formed: Group 1 (G1): 47 individuals treated with two nucleoside reverse-transcriptase inhibitors (NRTI) and one non-nucleoside reverse-transcriptase inhibitor; Group 2 (G2): 11 patients treated with two NRTI and one protease inhibitor. In G1 and G2, 53.2% and 81.8% respectively were patients with an AIDS-defining disease. The T CD4+ lymphocyte count increased progressively up until the 24th week of treatment in all patients, while VL became undetectable in 68.1% of G1 and in 63.6% of G2. The study concluded that the evolutions of laboratory tests were similar in the two treatment groups and that both presented a favorable clinical evolution.

Minimização do impacto ambiental do processo de curtume de pele de bovino

O presente trabalho teve como objectivo a minimização do impacto ambiental do processo de curtume da pele de bovino. A indústria de curtumes transforma a pele, material putrescível, em couro, material nobre, termicamente estável e imputrescível. A transformação da pele em couro origina uma carga poluente apreciável quer quanto a efluentes líquidos quer quanto a resíduos sólidos. O fluxo produtivo da indústria de curtumes pode dividir-se em quatro sectores: ribeira, curtume, tinturaria e acabamento, sendo que os três primeiros geram efluentes líquidos com elevada carga poluente. Neste trabalho, foram avaliadas as fases do processo que geram efluentes líquidos: molho, caleiro, curtume e tinturaria. Na avaliação do processo do molho testou-se uma protease e uma lipase contra um molhante e um desengordurante tradicional, agentes químicos normalmente utilizados no molho mas menos biodegradáveis que as enzimas testadas. Salienta-se o bom resultado obtido quanto à eficiência do molho Na avaliação do processo de caleiro testaram-se várias alternativas no sentido da redução da quantidade de sulfureto de sódio utilizada e da minimização da carga poluente. Entre as alternativas, depilação por oxidação, depilação enzimática com e sem destruição do pêlo, elegeu-se a depilação enzimática sem destruição do pêlo que conduziu a resultados com menor impacto ambiental, nomeadamente a redução da % da quantidade de sulfureto de sódio, sendo a redução da carga poluente de 4,19 % de sulfureto, 32.80% de sólidos suspensos totais (SST),27.09% de sólidos totais (ST) e de 76.90% da carência química de oxigénio (CQO) no efluente de caleiro. No processo do curtume da pele é utilizado crómio como agente de curtume em cerca de 80% das peles tratadas, sendo este metal problemático em termos ambientais. No sentido de reduzir a quantidade de crómio utilizada no processo foi realizado um planeamento factorial onde as variáveis a estudar foram a concentração de crómio e a temperatura, tendo este como objectivo observar qual a quantidade mínima de crómio necessária para termos um produto final nas condições desejadas e gerando um menor impacto ambiental. Concluiu-se desenvolvendo um processo que mostra ser possível reduzir a quantidade de sal de crómio de 7% para 5%, além de ter um impacto ambiental claramente menos agressivo nos efluentes de curtume gerado. Este processo quando comparado com o processo tradicional permite a redução de 27% na CQO, 79% nos SST, 11% nos ST e 38% no teor de crómio Na avaliação do processo de tinturaria foi estudado um processo compacto contra o processo tradicional, tendo-se concluído pelo menor impacto ambiental do processo estudado, nomeadamente ao nível da redução do consumo de água e da carga poluente gerada. A comparação dos dois processos, no que respeita à carga poluente gerada, permitiu concluir por uma redução de 39% da CQO, 50% dos SST, e 12% dos ST quando aplicado o processo compacto Por fim foi feita uma avaliação do impacto ambiental do efluente global gerado pelos processos considerados com menor impacto ambiental contra o processo tradicional, normalmente aplicado na indústria. A aplicação do conjunto dos processos desenvolvidos, quando comparada com a aplicação do conjunto dos processos tradicionais, mostra uma redução de 1% no sulfureto, 40% na CQO, 60 % nos SST, 42 % no crómio e 11% nos ST, mostrando claramente que é possível reduzir a carga poluente da indústria de curtumes atuando no processo. Este trabalho mostrou a importância de atuar no processo para minimizar os custos de tratamento e mesmo de investimento dos efluentes da indústria de curtumes. Importa salientar que os processos desenvolvidos necessitam de validação a uma escala semi-industrial.

IMPACT OF THE PEGYLATED-INTERFERON AND RIBAVIRIN THERAPY ON THE TREATMENT-RELATED MORTALITY OF PATIENTS WITH CIRRHOSIS DUE TO HEPATITIS C VIRUS

Although the protease inhibitors have revolutionized the therapy of chronic hepatitis C (CHC), the concomitant use of pegylated-interferon (PEG-IFN) and ribavirin (RBV) is associated to a high rate of adverse effects. In this study, we evaluated the consequences of PEG-IFN and RBV and their relationship with mortality in patients with cirrhosis. METHODS: Medical records of CHC who underwent treatment with PEG-IFN and RBV in a public hospital in Brazil were evaluated. All the patients with cirrhosis were selected, and their clinical and laboratory characteristics, response to treatment, side effects and mortality were evaluated. RESULTS: From the 1,059 patients with CHC, 257 cirrhotic patients were evaluated. Of these, 45 (17.5%) achieved sustained viral response (SVR). Early discontinuation of therapy occurred in 105 (40.8%) patients, of which 39 (15.2%) were due to serious adverse effects. The mortality rate among the 257 cirrhotic patients was 4.3%, occurring in 06/242 (2.4%) of the Child-A, and in 05/15 (33.3%) of the Child-B patients. In conclusion, the treatment of patients with cirrhosis due to HCV with PEG-IFN and RBV shows a low SVR rate and a high mortality, especially in patients with liver dysfunction.

Structural and electron paramagnetic resonance (EPR) studies of mononuclear molybdenum enzymes from sulfate-reducing bacteria

Acc. Chem. Res., 2006, 39 (10), pp 788–796 DOI: 10.1021/ar050104k

Economic analysis in health care regulation : three essays

ABSTRACT - It is the purpose of the present thesis to emphasize, through a series of examples, the need and value of appropriate pre-analysis of the impact of health care regulation. Specifically, the thesis presents three papers on the theme of regulation in different aspects of health care provision and financing. The first two consist of economic analyses of the impact of health care regulation and the third comprises the creation of an instrument for supporting economic analysis of health care regulation, namely in the field of evaluation of health care programs. The first paper develops a model of health plan competition and pricing in order to understand the dynamics of health plan entry and exit in the presence of switching costs and alternative health premium payment systems. We build an explicit model of death spirals, in which profitmaximizing competing health plans find it optimal to adopt a pattern of increasing relative prices culminating in health plan exit. We find the steady-state numerical solution for the price sequence and the plan’s optimal length of life through simulation and do some comparative statics. This allows us to show that using risk adjusted premiums and imposing price floors are effective at reducing death spirals and switching costs, while having employees pay a fixed share of the premium enhances death spirals and increases switching costs. Price regulation of pharmaceuticals is one of the cost control measures adopted by the Portuguese government, as in many European countries. When such regulation decreases the products’ real price over time, it may create an incentive for product turnover. Using panel data for the period of 1997 through 2003 on drug packages sold in Portuguese pharmacies, the second paper addresses the question of whether price control policies create an incentive for product withdrawal. Our work builds the product survival literature by accounting for unobservable product characteristics and heterogeneity among consumers when constructing quality, price control and competition indexes. These indexes are then used as covariates in a Cox proportional hazard model. We find that, indeed, price control measures increase the probability of exit, and that such effect is not verified in OTC market where no such price regulation measures exist. We also find quality to have a significant positive impact on product survival. In the third paper, we develop a microsimulation discrete events model (MSDEM) for costeffectiveness analysis of Human Immunodeficiency Virus treatment, simulating individual paths from antiretroviral therapy (ART) initiation to death. Four driving forces determine the course of events: CD4+ cell count, viral load resistance and adherence. A novel feature of the model with respect to the previous MSDEMs is that distributions of time to event depend on individuals’ characteristics and past history. Time to event was modeled using parametric survival analysis. Events modeled include: viral suppression, regimen switch due virological failure, regimen switch due to other reasons, resistance development, hospitalization, AIDS events, and death. Disease progression is structured according to therapy lines and the model is parameterized with cohort Portuguese observational data. An application of the model is presented comparing the cost-effectiveness ART initiation with two nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors (NRTI) plus one non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor(NNRTI) to two NRTI plus boosted protease inhibitor (PI/r) in HIV- 1 infected individuals. We find 2NRTI+NNRTI to be a dominant strategy. Results predicted by the model reproduce those of the data used for parameterization and are in line with those published in the literature.

Estudos estruturais de interacções proteína-ligando: aldeído oxidorredutase e tripsina

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Bioquímica Estrutural e Funcional

Diversidade genética e resistência aos anti-retrovirais inibidores enzimáticos de vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1) de uma população de toxicodependentes por via endovenosa da Grande Lisboa

Neste estudo procedeu-se à caracterização da diversidade genética das regiões codificantes da protease (PR), transcritase reversa (RT) e integrase (IN) do gene pol do vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1), bem como à pesquisa de polimorfismos genéticos associados à diminuição da susceptibilidade aos anti-retrovirais inibidores enzimáticos, circulante numa população de 51 indivíduos utilizadores de drogas por via endovenosa (IDUs) da Grande Lisboa. Em termos globais, a análise filogenética realizada com base em 38 sequências nucleotídicas concatenadas revelou que 12 (31,6%), 13 (34,2%) e 13 (34,2%) das sequências analisadas eram dos subtipos B, G/CRF14_BG e de formas genéticas não-B/não-G (1 F1, 4 CRF02_AG e 8 formas recombinantes únicas), respectivamente. Relativamente à pesquisa de mutações associadas a resistência (perfil genotípico), foram encontradas 15, presentes em 50,0% (22/44) dos indivíduos, com uma distribuição de 1-3/indivíduo (4, todas acessórias, na PR; 6 na RT; 5 na IN, uma principal e 4 acessórias). Todavia, apenas 26,7% (4/15) dessas mutações conferiam uma expressão fenotípica de resistência a uma das classes de inibidores (da RT ou IN), em 9,1% (4/44) dos indivíduos. Foi ainda observada uma elevada frequência de outros polimorfismos genéticos, mais frequentes em subtipos não-B, alguns dos quais considerados assinaturas de subtipo. A homologia genética total ou parcial com os subtipos B e G, reconhecida neste estudo, reflectirá a sua predominância na população de IDUs. Este resultado sugere também que a epidemia de HIV-1 em Portugal poderá estar a evoluir para um padrão epidemiológico singular, no qual os subtipos B, G e suas formas recombinantes predominam. A proporção observada de indivíduos portadores de vírus com mutações associadas a resistência, mesmo em indivíduos naive relativamente à terapêutica, indica que a sua transmissão se encontra em curso entre a população de IDUs, tendo, certamente, um impacto relevante ao nível da abordagem terapêutica e monitorização da infecção.

Desenvolvimento de um ensaio de hibridação múltipla (MHA-MULTIPLE REGION HYBRIDIZATION ASSAY) para identificação presumível de vírus da imunodeficiência humana do tipo 1 (HIV-1) dos subtipos B, G e de formas recombinantes CRF14_BG e CRF02_AG circulantes em Portugal

A maioria dos métodos utilizados na caracterização genética do HIV-1 baseia-se na análise de regiões específicas do genoma viral, fornecendo informação parcial sobre o mesmo e, por consequência, revelando-se inadequados para a identificação de vírus recombinantes. O único método que permite uma caracterização integral do genoma viral passa pela sua sequenciação completa. No entanto, este é um método dispendioso, laborioso e de difícil implementação quando se pretende a análise de elevados números de amostras. Como alternativa a este último, o conjunto de métodos genericamente designados de MHA (Multiple Region Hybridization Assay) baseiam-se na amplificação, por PCR em tempo-real, de várias regiões ao longo do genoma viral e na sua caracterização com sondas específicas (TaqMan). Tendo este modelo por base, o objectivo deste estudo foi o desenvolvimento de um ensaio de hibridação múltipla (MHABG0214) passível de ser aplicado ao estudo de um elevado número de amostras. Este método foi desenvolvido tendo como objectivo a genotipagem as estirpes circulantes dominantes na epidemia Portuguesa, nomeadamente os subtipos B, G e formas genéticas recombinantes CRF02_AG e CRF14_BG. Com base em alinhamentos de sequências de referência de genoma completo, delinearam-se primers universais e subtipo-específicos para a amplificação de diversas regiões codificantes distribuídas ao longo do genoma do HIV-1 (Gag, Protease, Transcriptase Reversa, Integrase, Rev, Gp120 e Gp41). A optimização foi efectuada, inicialmente, para um conjunto de amostras de referência e seguidamente avaliada num conjunto de 50 amostras clínicas. O MHABG0214 foi implementado numa estratégia de PCR em tempo-real, numa detecção dependente de SYBR® Green I para todas as regiões ou, como alternativa, usando sondas TaqMan (Gp41). Apresentamos ainda uma estratégia em que a análise de resultados se baseia, simplesmente, numa abordagem usando PCR/gel de agarose convencional. Estas abordagens constituem ferramentas úteis na identificação das estirpes de HIV-1 em Portugal.

Resposta proliferativa das células T contra a cruzipaina na cardiopatia chagásica crônica

A natureza dos antigenos do T. cruzi, bem como dos fatores do hospedeiro que contribuem para a cardiopatia chagásica tem sido intensamente investigada nestes últimos anos. Nesse contexto, a caracterização funcional das populações de linfócitos T reativos na fase crônica da doença é particularmente relevante. No presente trabalho, pretende-se analisar a resposta proliferativa de células mononucleares de sangue periférico de pacientes acometidos com a forma cardíaca da doença de Chagas. Os estudos se restrigem à cruzipaina, a cisteíno-protease majoritária do T. cruzi, uma glicoproteína altamente irnunogênica em pacientes chagásicos. Utilizando o índice de estimulação (IE) das culturas de células mononucleares como critério de avaliação de reatividade celular, analisamos 24 individuos: doadores normais (n = 8), cardiopatas não-chagásicos (n = 8) e cardiopatas chagásicos crônicos (n = 8) sem outras associações mórbidas. Pela análise de variância observou-se que os IE dos pacientes chagásicos são significativamente mais altos do que o valor observado nos demais grupos (p = 0,0001) enquanto o teste de comparações múltiplas de Tukey revelou que a média do IE dos individuos normais e cardiopatas não-chagásicos não difere significativamente entre si. Nossos estudos indicam que a resposta dos linfócitos T, face à cruzipaina, está exclusivamente associada ã doença de Chagas. A análise do repertório de epitópos T da cruzipaina e do padrão funcional de reatividade (Th1/Th2) de linfócitos T de sangue periférico estã sendo presentemente conduzida. Em vista da abundante expressão de cruzipaina presente em amastigotas, é possível que linfócitos T anticruzipaina participem das reações inflamatórias associadas com a cardiopatia chagásica. A caracterização destas subpopulações poderá oferecer possíveis subsídios para a identificação de marcadores de cardiopatia chagásica.

Lesões anorretais em pacientes HIV positivos usuários de terapia anti-retroviral de alta efetividade

As lesões anorretais são comuns nos pacientes positivos para o vírus da imunodeficiência humana. A terapia antirretroviral de alta efetividade tem pouca influência na progressão das neoplasias anais. Estudou-se a prevalência das lesões anorretais em 88 pacientes HIV positivos atendidos no serviço de doenças infecto-parasitárias do Hospital Universitário de Brasília, em uso de terapia antirretroviral de alta efetividade. Dados sócio-demográficos foram coletados usando um questionário pré-elaborado e os pacientes foram submetidos a exame proctológico. Cerca de 71% relataram coito anal e 30,7% estavam em uso de inibidor de protease. A prevalência das lesões anorretais foi 36,4%, sendo as mais freqüentes: condiloma acuminado e fissura anal. O condiloma acuminado foi a lesão anorretal mais prevalente e teve associação com o uso de lopinavir/ritonavir. Sugere-se o rastreamento das lesões anorretais causadas pelo papilomavírus humano nos pacientes HIV positivos/AIDS em uso de inibidor de protease.

Cohesion decay: quantitative analysis of partial sister chromatid cohesion

Cell division is a highly dynamic process where sister chromatids remain associated with each other from the moment of DNA replication until the later stages of mitosis, giving rise to two daughter cells with equal genomes. The “molecular glue” that links sister DNA molecules is called cohesin, a tripartite ring-like protein complex composed of two Structural Maintenance of Chromosome proteins (Smc1 and Smc3) bridged by a kleisin subunit Rad21/Scc1, that together prevent precocious sister chromatid separation. Accumulating evidence has suggested that cohesion decay may be the cause of segregation errors that underlie certain human pathologies. However it remains to be determined how much cohesin loss abolishes functional sister chromatid cohesion. To answer these questions, we have developed different experimental conditions aiming to titrate the levels of cohesin on mitotic chromosomes in a precise manner. Using these tools, we will determine the minimal amount of cohesin needed to confer functional cohesion. The approaches described here take advantage of a system in Drosophila melanogaster where the Tobacco Etch Virus (TEV) protease can cleave the Rad21 subunit of cohesin leading to precocious sister chromatid separation. Firstly, we tried to express different levels of TEV protease to obtain partial loss of cohesion. However, this approach has failed to produce systematic different levels of sister chromatid separation. Most of the work was therefore focused on a second strategy, for which we established strains with different levels of cohesin sensitive/cohesin resistant to TEV protease. Strains containing different amounts of functional cohesin (TEV resistant) were tested by in vitro cleavage and by in vivo injections in embryos for their ability to promote sister chromatid cohesion. Our results reveal that removal of half of the cohesin complexes does not impair chromosome segregation, implying that chromosome cohesion is less sensitive to cohesin amounts than previously anticipated.

Viabilidade, confirmação taxonômica e detecção enzimática de espécies de Acremonium preservadas sob óleo mineral na Coleção de Culturas University Recife Mycology

Enzimas hidrolíticas secretadas por fungos têm um papel importante na patogenicidade das infecções. Objetivando avaliar a atividade enzimática foram testados 31 isolados de Acremonium mantidos na Coleção de Culturas University Recife Mycology. Fragmentos das culturas foram transferidos para caldo glicosado para reativação e posterior crescimento em meio ágar batata dextrose, para verificar viabilidade, pureza e confirmação taxonômica pela observação das características macroscópicas e microscópicas. Para detecção enzimática foram utilizados substratos de caseína do leite e gelatina para protease, amido para amilase e lecitina de soja para fosfolipase. Das 31 culturas, 26 (83,9%) mantiveram-se viáveis e 24 (92,3%) foram confirmadas taxonomicamente. Das 24 culturas, 12 (50%) apresentaram atividade proteásica, duas (16,7%) em caseína do leite, uma (8,3%) em gelatina e nove (75%) em ambos os substratos; 16 (66,7%) degradaram amido. Nenhuma cultura apresentou atividade fosfolipásica. Conclui-se que espécies de Acremonium são capazes de produzir enzimas envolvidas na patogenicidade das infecções fúngicas.

Infecções oportunistas por leveduras e perfil enzimático dos agentes etiológicos

Infecções por leveduras são freqüentes em imunocomprometidos, contudo espécies emergentes têm alterado o perfil epidemiológico. A habilidade de secretar proteases tem sido associada à patogenicidade do gênero Candida. Esta pesquisa teve como objetivos diagnosticar leveduroses em pacientes imunocomprometidos e avaliar a virulência dos agentes etiológicos baseado em teste de secreção de protease utilizando soro de albumina bovina como substrato. Do total de 104 pacientes estudados, 19 apresentaram episódios de leveduroses. O trato respiratório (63,2%), seguido pelo trato urinário (10,5%) foram os locais mais comuns de infecção. Candida albicans, Candida parapsilosis, Candida tropicalis e espécies emergentes como Candida krusei e Candida guilliermondii foram isoladas. Cinco isolados de Candida parapsilosis e um de Candida albicans e Candida guilliermondii exibiram alta atividade enzimática. Concluímos que a caracterização enzimática de isolados de Candida pode ser um útil marcador prognóstico, especialmente em imunocomprometidos, uma vez que leveduroses nestes pacientes são geralmente graves.

Melanosome transfer between melanocytes and keratinocytes

RESUMO: A pele é o maior órgão do corpo humano e a sua pigmentação é essencial para a sua coloração e proteção contra os efeitos nocivos da radiação ultravioleta (UV). A pigmentação da pele resulta essencialmente de três processos: a síntese e o armazenamento de melanina pelos melanócitos, em organelos especializados denominados melanossomas; o transporte dos melanossomas dentro dos melanócitos; e finalmente, a transferência dos melanossomas para os queratinócitos adjacentes. Nos queratinócitos, a melanina migra para a região perinuclear apical da célula para formar um escudo protetor,responsável pela proteção do DNA dos danos causados pela radiação UV. Os melanócitos estão localizados na camada basal da epiderme e contactam com 30-40 queratinócitos. Em conjunto, estas células formam a “unidade melano-epidérmica”. Apesar dos processos de síntese e transporte de melanina nos melanócitos estarem bastante bem caracterizados, os mecanismos moleculares subjacentes à transferência inter-celular de melanina são menos conhecidos e ainda controversos. Dados preliminares obtidos pelo nosso grupo, que se basearam na observação de amostras de pele humana por microscopia electrónica, indicam que a forma predominante de transferência de melanina na epiderme consiste na exocitose dos melanossomas pelos melanócitos e subsequente endocitose da melanina por queratinócitos. Para além disso sabe-se que as proteínas Rab, que controlam o tráfego membranar, estão envolvidas em várias etapas de pigmentação da pele, nomeadamente na biogénese e no transporte de melanina. Assim, dado o seu papel fundamental nestes processos, questionámo-nos sobre o seu envolvimento na transferência de melanina. Com este trabalho, propomo-nos a expandir o conhecimento atual sobre a transferência de melanina na pele, através do estudo detalhado dos seus mecanismos moleculares, identificando as proteínas Rab que regulam o processo. Pretendemos também confirmar o modelo de exo/endocitose como sendo o mecanismo principal de transferência de melanina. Primeiro, explorámos a regulação da secreção de melanina pelos melanócitos e analisámos o papel de proteínas Rab neste processo. Os resultados foram obtidos recorrendo a um método in vitro, desenvolvido previamente no laboratório, que avalia a quantidade de melanina segregada para o meio de cultura por espectrofotometria, e ainda por microscopia, contando o número de melanossomas transferidos para os queratinócitos. Através de co-culturas de melanócitos e queratinócitos, verificou-se que os queratinócitos estimulam a libertação de melanina dos melanócitos para o meio extra-celular, bem como a sua transferência para os queratinócitos. Além disso, a proteína Rab11b foi identificada como um regulador da exocitose de melanina e da sua transferência para os queratinócitos. De facto, a diminuição da expressão de Rab11b em melanócitos provocou a redução da secreção de melanina estimulada por queratinócitos, bem como da transferência desta. Em segundo lugar, para complementar o nosso estudo, centrámos a nossa investigação na internalização de melanina por queratinócitos. Especificamente, usando uma biblioteca de siRNA, explorámos o envolvimento de proteínas Rab na captação de melanina por queratinócitos. Como primeira abordagem, usámos esferas fluorescentes como substituto de melanina, avaliando os resultados por citometria de fluxo. No entanto, este método revelou-se ineficaz uma vez que a internalização destas esferas é independente do recetor PAR-2 (recetor 2 ativado por protease), que foi previamente descrito como essencial na captação de melanina por queratinócitos Posteriormente, foi desenvolvido um novo protocolo de endocitose baseado em microscopia, usando melanossomas sem a membrana envolvente (melanocores) purificados do meio de cultura de melanócitos, incluindo um programa informático especialmente desenhado para realizar uma análise semi-automatizada. Após internalização, os melanocores acumulam-se na região perinuclear dos queratinócitos, em estruturas que se assemelham ao escudo supranuclear observado na pele humana. Seguidamente, o envolvimento do recetor PAR-2 na captação de melanocores por queratinócitos foi confirmado, utilizando o novo protocolo de endocitose desenvolvido. Para além disso, a necessidade de quatro proteínas Rab foi identificada na internalização de melanocores por queratinócitos. A redução da expressão de Rab1a ou Rab5b em queratinócitos diminuiu significativamente o nível de internalização de melanocores, enquanto o silenciamento da expressão de Rab2a ou Rab14 aumentou a quantidade de melanocores internalizados por estas células. Em conclusão, os resultados apresentados corroboram as observações anteriores, obtidas em amostras de pele humana, e sugerem que o mecanismo de transferência predominante é a exocitose de melanina pelos melanócitos, induzida por queratinócitos, seguida por endocitose pelos queratinócitos. A pigmentação da pele tem implicações tanto ao nível da cosmética, como ao nível médico, relacionadas com foto-envelhecimento e com doenças pigmentares. Assim sendo, ao esclarecer quais os mecanismos moleculares que regulam a transferência de melanina na pele, este trabalho pode conduzir ao desenvolvimento de novas estratégias para modular a pigmentação da pele.----------------ABSTRACT: Skin pigmentation is achieved through the highly regulated production of the pigment melanin in specialized organelles, termed melanosomes within melanocytes. These are transported from their site of synthesis to the melanocyte periphery before being transferred to keratinocytes where melanin forms a supra-nuclear cap to protect the DNA from UVinduced damage. Together, melanocytes and keratinocytes form a functional complex, termed “epidermal-melanin unit”, that confers color and photoprotective properties to the skin. Skin pigmentation requires three processes: the biogenesis of melanin; its intracelular transport within the melanocyte to the cell periphery; and the melanin transfer to keratinocytes. The first two processes have been extensively characterized. However, despite significant advances that have been made over the past few years, the mechanisms underlying inter-cellular transfer of pigment from melanocytes to keratinocytes remain controversial.Preliminary studies from our group using electron microscopy and human skin samples found evidence for a mechanism of coupled exocytosis-endocytosis. Rab GTPases are master regulators of intracellular trafficking and have already been implicated in several steps of skin pigmentation. Thus, we proposed to explore and characterize the molecular mechanisms of melanin transfer and the role of Rab GTPases in this process. Moreover, we investigated whether the exo/endocytosis model is the main mechanism of melanin transfer. We first focused on melanin exocytosis by melanocytes. Then, we started to investigate the key regulatory Rab proteins involved in this step by establishing an in vitro tissue culture model of melanin secretion. Using co-cultures of melanocytes and keratinocytes, we found that keratinocytes stimulate melanin release and transfer. Moreover, depletion of Rab11b decreases keratinocyte-induced melanin exocytosis by melanocytes. In order to determine whether melanin exocytosis is a predominant mechanism of melanin transfer, the amount of melanin transferred to keratinocytes was then assayed in conditions where melanin exocytosis was inhibited. Indeed, Rab11b depletion resulted in a significant decrease in melanin uptake by keratinocytes. Taken together, these observations suggest that Rab11b mediates melanosome exocytosis from melanocytes and transfer to keratinocytes. To complement and extend our study, we of melanin by keratinocytes. Thus, we aimed to explore the effect of depleting Rab GTPases on melanin uptake and trafficking within keratinocytes. As a first approach, we used fluorescent microspheres as a melanin surrogate. However, the uptake of microspheres was observed to be independent of PAR-2, a receptor that is required for melanin uptakecentred our attention in the internalization of melanin by keratinocytes. Thus, we aimed to explore the effect of depleting Rab GTPases on melanin uptake and trafficking within keratinocytes. As a first approach, we used fluorescent microspheres as a melanin surrogate. However, the uptake of microspheres was observed to be independent of PAR-2, a receptor that is required for melanin uptake.Therefore, we concluded that microspheres were uptaken by keratinocytes through a different pathway than melanin. Subsequently, we developed a microscopy-based endocytosis assay using purified melanocores (melanosomes lacking the limiting membrane) from melanocytes, including a program to perform a semi-automated analysis. Melanocores are taken up by keratinocytes and accumulate in structures in the perinuclear area that resemble the physiological supranuclear cap observed in human skin. We then confirmed the involvement of PAR-2 receptor in the uptake of melanocores by keratinocytes, using the newly developed assay. Furthermore, we identified the role of four Rab GTPases on the uptake of melanocores by keratinocytes. Depletion of Rab1a and Rab5b from keratinocytes significantly reduced the uptake of melanocores, whereas Rab2a, and Rab14 silencing increased the amount the melanocores internalized by XB2 keratinocytes. In conclusion, we present evidence supporting keratinocyte-inducedmelanosome exocytosis from melanocytes, followed by endocytosis of the melanin core by keratinocytes as the predominant mechanism of melanin transfer in skin. Although advances have been made, there is a need for more effective and safer therapies directed at pigmentation disorders and also treatments for cosmetic applications. Hence, the understanding of the above mechanisms of skin pigmentation will lead to a greater appreciation of the molecular machinery underlying human skin pigmentation and could interest the pharmaceutical and cosmetic industries.