Identificação de peptídeos de Escherichia coli capazes de inibir a própria fagocitose em sepse

Introdução: Sepse é uma síndrome complexa definida por resposta inflamatória sistêmica, de origem infecciosa e caracterizada por manifestações múltiplas que podem determinar disfunção ou falência de um ou mais órgãos ou sistemas. É a principal causa de morte em unidades de terapia intensiva em pacientes críticos e tem representado uma fonte constante de preocupação para os sistemas de saúde em todo o mundo, devido, principalmente, às taxas elevadas de morbimortalidade. O tratamento da sepse é um desafio e continua a ser uma tarefa difícil devido a inúmeros fatores interferentes. Um estudo do nosso grupo demonstrou que a Escherichia coli (E. coli) é capaz de se ligar CD16 de um modo independente de opsonina, levando a um aumento na resposta inflamatória e a inibição da sua própria fagocitose, por conseguinte, procurou-se identificar os peptídeos no proteoma da E. coli envolvidos neste cenário. Metodologia: Utilizando a metodologia de Phage Display, que consiste numa técnica de clonagem, que permite a expressão de diversas sequências de peptídeos na superfície de bacteriófagos, nós identificamos 2 peptídeos que obtiveram interação com CD16. Após a seleção dos peptídeos identificamos uma proteína de membrana de E.coli que possui alta similaridade com um de nossos peptídeos selecionados. Nós acreditamos que esta proteína de membrana possa estar envolvida no processo de evasão imune desenvolvida pela E.coli e parece ser um forte candidato como uma nova opção terapêutica para controlar infecções por E. coli. Conclusão: A identificação de proteínas capazes de induzir inibição de fagocitose, através do receptor CD16, pode ser usada como uma nova forma de tratamento da sepse, assim como explorada no tratamento de doenças autoimunes

Desenvolvimento de uma plataforma modelo para a busca de ligantes com potencial leishmanicida baseado na inibição seletiva da enzima diidroorotato desidrogenase

As doenças tropicais negligenciadas (DTNs) causam um imenso sofrimento para a pessoa acometida e em muitos casos podem levar o indivíduo a morte. Elas representam um obstáculo devastador para a saúde e continuam a ser um sério impedimento para a redução da pobreza e desenvolvimento socioeconômico. Das 17 doenças desse grupo, a leishmaniose, incluindo a leishmaniose cutânea, tem grande destaque devido sua alta incidência, os gastos para o tratamento e as complicações geradas em processos de coinfecção. Ainda mais agravante, os investimentos direcionados ao controle, combate e principalmente a inovação em novos produtos é ainda muito limitado. Atualmente, a academia tem um importante papel na luta contra essas doenças através da busca de novos alvos terapêuticos e também de novas moléculas com potencial terapêutico. É nesse contexto que esse projeto teve como meta a implantação de uma plataforma para a identificação de moléculas com atividade leishmanicida. Como alvo terapêutico, optamos pela utilização da enzima diidroorotato desidrogenase de Leishmania Viannia braziliensis (LbDHODH), enzima de extrema importância na síntese de novo de nucleotídeos de pirimidina, cuja principal função é converter o diidroorotato em orotato. Esta enzima foi clonada, expressa e purificada com sucesso em nosso laboratório. Os estudos permitiram que a enzima fosse caracterizada cineticamente e estruturalmente via cristalografia de raios- X. Os primeiros ensaios inibitórios foram realizados com o orotato, produto da catálise e inibidor natural da enzima. O potencial inibitório do orotato foi mensurado através da estimativa do IC50 e a interação proteína-ligante foi caracterizada através de estudos cristalográficos. Estratégias in silico e in vitro foram utilizadas na busca de ligantes, através das quais foram identificados inibidores para a enzima LbDHODH. Ensaios de validação cruzada, utilizando a enzima homóloga humana, permitiram identificar os ligantes com maior índice de seletividade que tiveram seu potencial leishmanicida avaliado in vitro contra as formas promastigota e amastigota de Leishmania braziliensis. A realização do presente projeto permitiu a identificação de uma classe de ligantes que apresentam atividade seletiva contra LbDHODH e que será utilizada no planejamento de futuras gerações de moléculas com atividade terapêutica para o tratamento da leishmaniose. Além disso, a plataforma de ensaios otimizada permitirá a avaliação de novos grupos de moléculas como uma importante estratégia na busca por novos tratamentos contra a leishmaniose

Segurança biológica de implantes mamários de silicone: interrelação entre processos esterilizantes e biocompatibilidade

Os implantes mamários de silicone têm sido empregados, tanto nas cirurgias de aumento das mamas, quanto na reconstrução do tecido mamário após mastectomia. A segurança biológica dos implantes de silicone merece estudo relacionado aos processos de esterilização empregados, pois podem constituir-se em fator de comprometimento da estrutura química do polímero e, conseqüentemente, da biocompatibilidade. Este estudo consistiu na avaliação da biocompatibilidade de implantes mamários de silicone após terem sido submetidos aos processos de esterilização por calor seco, radiação gama e óxido de etileno. O parâmetro avaliado foi a viabilidade celular, empregando o método de difusão em agar e de captura do vermelho neutro. As amostras compreenderam implantes de silicone gel lisos, texturizados e revestidos com poliuretano e implantes texturizados pré-cheios com solução salina. Também foi realizado o teste de endotoxinas bacterianas pelo método do LAL e determinação da taxa de migração do gel de silicone (teste de bleed). Os três métodos de esterilização mostraram-se igualmente eficientes pela comprovação da condição de esterilidade dos implantes através de metodologia descrita na Farmacopéia Americana 27 edição. Os níveis de endotoxinas bacterianas dos implantes, também atenderam aos requisitos dos compêndios oficiais. Na avaliação da biocompatibilidade todos os implantes, independente dos processos de esterilização utilizados, apresentaram ausência de citotoxicidade. Os resultados do teste de bleed mostraram uma maior taxa de migração de gel para os implantes de superfície lisa em comparação com os implantes de superfície texturizada e revestida com poliuretano, quando esterilizados por calor seco. Ao comparar a taxa de migração do gel para os implantes de superfície lisa esterilizados por calor seco e óxido de etileno, obteve-se uma maior taxa de migração para aqueles implantes esterilizados por óxido de etileno. As diferentes avaliações realizadas neste estudo abrangeram aspectos biológicos, químicos e físicos relevantes para garantir um produto de boa qualidade e que, por assegurar a manutenção da característica de biocompatibilidade, resulta na segurança biológica deste tipo de implante.

Potencial dos biflavonóides de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze como antioxidantes e fotoprotetores

A Araucaria angustifolia é uma conífera endêmica das regiões sul e sudeste do Brasil sendo considerada uma espécie em extinção devido ao extenso extrativismo madeireiro. Atualmente, existem inúmeros projetos visando o reflorestamento e o uso sustentável deste pinheiro. Em vista destes pontos, o estudo das propriedades dos componentes das folhas com o intuito da utilização destes com fins comerciais tornou-se de extrema importância. As suas folhas foram submetidas à extração com solventes e foram identificados seis biflavonóides majoritários, dentre estes a amentoflavona e a ginkgetina, que são apontados como agentes contra inflamações e artrites. A fração rica de biflavonóides (BFF) extraída da araucaria foi testada frente a sua atividade em proteger contra danos em biomoléculas provocadas por espécies reativas de oxigênio, capacidade em quelar metais e proteção contra raios UV. A capacidade do BFF em proteger contra danos provocados por espécies reativas de oxigênio foi comparado com compostos conhecidamente antioxidantes, como o α-tocoferol, Trolox®, quercetina, rutina e com padrões de biflavonóides, a amentoflavona e ginkgetina. O BFF demonstrou que possui uma constante de supressão do 1O2 (50 x 106 M-1s-1), superior ao da quercetina (9 x 106 M-1s-1) e foi o mais eficiente na proteção contra quebras de simples fita em DNA plasmidial, provocado por esta espécie reativa. Ainda em relação à proteção de DNA plasmidial o BFF foi capaz de proteger também contra estes danos provocados através da reação de Fenton, apesar de não demonstrar a mesma eficiência da quercetina que mostrou ser um potente protetor destes danos. O BFF protegeu contra lipoperoxidação em lipossomos de fosfatidilcolina induzida por raios UV e reação de Fenton. Em análises realizadas com espectrometria de massas foi observada a formação de complexos destes biflavonóides com íons metálicos como ferro, cobre e alumínio que possuem um papel importante na formação de radicais livres. Em relação à capacidade fotoprotetora do BFF, este inibiu a formação de dímeros de pirimidina que são apontados como causadores de câncer de pele induzidos, principalmente por radiação UV-B. Esta ação protetora foi superior àquela conferida ao p-metoxicinamato de octila, um conhecido fotoprotetor. Com o intuito de permitir a solubilização do BFF em soluções aquosas e assim, avaliar a ação do BFF em células, incorporou-se o BFF em ciclodextrina. Essa inclusão favoreceu a incorporação de BFF em células CV1-P na concentração aproximada de 0,4 µg/ml após 24 horas de incubação. Essa concentração incorporada não demonstrou ser tóxica para as células no teste com MTT. Assim, o BFF tem despertado grande interesse em relação ao seu potencial na utilização nas mais variadas áreas como cosmética, alimentos e fitoterápicos.

Theoretical insights on electron donor-acceptor interactions involving carbon dioxide

Electron donor-acceptor (EDA) interactions are widely involved in chemistry and their understanding is essential to design new technological applications in a variety of fields ranging from material sciences and chemical engineering to medicine. In this work, we study EDA complexes of carbon dioxide with ketones using several ab initio and Density Functional Theory methods. Energy contributions to the interaction energy have been analyzed in detail using both variational and perturbational treatments. Dispersion energy has been shown to play a key role in explaining the high stability of a non-conventional structure, which can roughly be described by a cooperative EDA interaction.

Propuesta de una nueva clasificación de los oligoelementos para su aplicación en nutrición, oligoterapia, y otras estrategias terapéuticas

Objetivos: 1) Proponer una nueva clasificación de los oligoelementos fundamentada en el estudio detallado de las investigaciones más recientes sobre los mismos; 2) ofrecer información detallada y actualizada sobre todos los oligoelementos. Resultados: el análisis de todos los resultados de investigación consultados pone de manifiesto que los avances en las técnicas de análisis molecular permiten dilucidar la importancia que presentan ciertos oligoelementos para la salud humana. Se ofrece un análisis detallado de la función catalítica que podrían tener determinados elementos no considerados hasta ahora como esenciales o posiblemente esenciales, gracias al uso de plataformas informáticas que permiten el análisis integrado de datos sobre enzimas. Asimismo se presenta información integrada y actualizada del papel fisiológico, cinéticas y metabolismo, fuentes dietéticas y factores que propician la carencia o la toxicidad de cada uno de los oligoelementos. Conclusiones: La Oligoterapia plantea el uso de oligoelementos catalíticamente activos con fines terapéuticos. La nueva clasificación de oligoelementos planteada en este trabajo será de interés para diversos sectores profesionales: médicos y demás personal sanitario, nutricionistas, farmacéuticos, etc. Así podrán diseñarse nuevas estrategias terapéuticas que permitan paliar la sintomatología de diversas patologías, en particular las enfermedades carenciales y metabólicas.

Natural Compounds from Saffron and Bear Bile Prevent Vision Loss and Retinal Degeneration

All retinal disorders, regardless of their aetiology, involve the activation of oxidative stress and apoptosis pathways. The administration of neuroprotective factors is crucial in all phases of the pathology, even when vision has been completely lost. The retina is one of the most susceptible tissues to reactive oxygen species damage. On the other hand, proper development and functioning of the retina requires a precise balance between the processes of proliferation, differentiation and programmed cell death. The life-or-death decision seems to be the result of a complex balance between pro- and anti-apoptotic signals. It has been recently shown the efficacy of natural products to slow retinal degenerative process through different pathways. In this review, we assess the neuroprotective effect of two compounds used in the ancient pharmacopoeia. On one hand, it has been demonstrated that administration of the saffron constituent safranal to P23H rats, an animal model of retinitis pigmentosa, preserves photoreceptor morphology and number, the capillary network and the visual response. On the other hand, it has been shown that systemic administration of tauroursodeoxycholic acid (TUDCA), the major component of bear bile, to P23H rats preserves cone and rod structure and function, together with their contact with postsynaptic neurons. The neuroprotective effects of safranal and TUDCA make these compounds potentially useful for therapeutic applications in retinal degenerative diseases.

Relação entre sistema nervoso autónomo e doenças inflamatórias intestinais : mecanismos fisiopatológicos, evidências clínicas e perspetivas futuras

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Surdez genética na idade pediátrica : O papel da genética na abordagem à doença

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Sildenafil na hipertensão pulmonar persistente do recém-nascido associada a hérnia diafragmática congénita

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Dissecting the signaling mechanisms of IL-7-mediated autophagy regulation in T-cell acute lymphoblastic leukemia

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Dissection moléculaire de la sénescence cellulaire induite par le stress et la thérapie dans le cancer de l’ovaire et son impact sur la réponse des patientes

Le cancer de l’ovaire (COv) est le cancer gynécologique le plus létal chez la femme et les traitements existants, chirurgie et chimiothérapie, ont peu évolué au cours des dernières décennies. Nous proposons que la compréhension des différents destins cellulaires tels que la sénescence que peuvent choisir les cellules du cancer de l’ovaire en réponse à la chimiothérapie pourrait conduire à de nouvelles opportunités thérapeutiques. La sénescence cellulaire a été largement associée à l’activité de la protéine TP53, qui est mutée dans plus de 90% des cas de cancer de l’ovaire séreux de haut grade (COv-SHG), la forme la plus commune de la maladie. Dans nos travaux, à partir d’échantillons dérivés de patientes, nous montrons que les cultures primaires du cancer de l’ovaire séreux de haut grade exposées au stress ou à des drogues utilisées en chimiothérapie entrent en senescence grâce à l’activité d’un isoforme du gène CDKN2A (p16INK4A). Dans ces cellules, nous avons évalué les caractéristiques fondamentales de la sénescence cellulaire tels que les altérations morphologiques, l’activité béta galactosidase associée à la sénescence, les dommages à l’ADN, l’arrêt du cycle cellulaire et le phénotype sécrétoire associé à la sénescence. En utilisant des micromatrices tissulaires construites à partir d’échantillons humains de COv-SHG pré- et post-chimiothérapie, accompagnées de leurs données cliniques, nous avons quantifié des marqueurs de sénescence incluant une diminution de la prolifération cellulaire quelques semaines après chimiothérapie. De façon intéressante, l’expression de p16INK4A dans les échantillons de COv-SHG prétraitement corrèle avec une survie prolongée des patientes suite au traitement. Ceci suggère ainsi pour la première fois un impact biologique bénéfique pour la présence de cellules cancéreuses qui sont capable d’activer la sénescence, particulièrement pour le traitement du cancer de l’ovaire. Dans le but de complémenter les thérapies actuelles avec des approches de manipulation pharmacologique de la sénescence, nos résultats suggèrent qu’il serait important de déterminer l’impact positif ou négatif de la sénescence induite par la thérapie sur la progression de la maladie et la survie, pour chaque type de cancer de façon indépendante.

Impact des cavines sur le phénotype invasif et inflammatoire des cellules souches mésenchymateuses

L’évolution d’une cellule tumorale initiée à une tumeur solide nécessite, à chaque étape, un microenvironnement favorable à sa survie et à sa croissance. Le microenvironnement tumoral est comparé à un foyer d’inflammation chronique dont la composition cellulaire et moléculaire est complexe. Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) représentent l’un des principaux acteurs cellulaires présents. Elles migrent vers les sites tumoraux où elles soutiennent l’inflammation, l’angiogenèse et le développement tumoral en activant plusieurs voies de signalisation. Une des voies majeures qui contribuent à l’inflammation est la voie de signalisation NF-B. L’initiation de cette voie provient de la membrane cellulaire entre autres des cavéoles. Nous soumettons l’hypothèse que l’une des cavines, protéines associées aux cavéoles, modulerait le phénotype inflammatoire etou migratoire dans les CSM traitées à la cytokine TNF- (facteur de nécrose tumorale ) en modulant la voie de signalisation NF-B. En effet, nous avons observé une régulation à la hausse de l’expression de la COX-2 (cyclooxygénase-2) et une diminution de l’expression d’IκB qui sont synonymes de l’activation de la voie NF-B dans les CSM que nous avons traitées au TNF-. Nous avons trouvé que le TNF- induit la migration des CSM, et que la répression génique de la Cavine-2 augmente significativement la migration des CSM traitées par le TNF-. La répression génique de la Cavine-2 vient aussi amplifier la tubulogenèse dans les CSM en réponse au TNF-. D’un point de vue moléculaire, la répression génique de la Cavine-2 a montré une très forte amplification de l'expression protéique de la COX-2 dans les CSM en réponse au TNF-. Dans ces mêmes cellules où la Cavine-2 a été réprimée, et suite à un traitement au TNF-, le pic de phosphorylation est plus intense et la courbe de phosphorylation est plus prolongée dans le temps. Ces observations nous permettent d’affirmer que la Cavine-2 a un rôle répresseur sur l’expression de COX-2. Collectivement, nos résultats montrent que la Cavine-2 peut être proposée comme un gène suppresseur de tumeur et est de ce fait, une bonne cible thérapeutique dans les CSM qui permettraient d’agir à des stades précoces du développement tumoral.

Neospora caninum calcium-dependent protein kinase 1 is an effective drug target for neosporosis therapy.

Despite the enormous economic importance of Neospora caninum related veterinary diseases, the number of effective therapeutic agents is relatively small. Development of new therapeutic strategies to combat the economic impact of neosporosis remains an important scientific endeavor. This study demonstrates molecular, structural and phenotypic evidence that N. caninum calcium-dependent protein kinase 1 (NcCDPK1) is a promising molecular target for neosporosis drug development. Recombinant NcCDPK1 was expressed, purified and screened against a select group of bumped kinase inhibitors (BKIs) previously shown to have low IC50s against Toxoplasma gondii CDPK1 and T. gondii tachyzoites. NcCDPK1 was inhibited by low concentrations of BKIs. The three-dimensional structure of NcCDPK1 in complex with BKIs was studied crystallographically. The BKI-NcCDPK1 structures demonstrated the structural basis for potency and selectivity. Calcium-dependent conformational changes in solution as characterized by small-angle X-ray scattering are consistent with previous structures in low Calcium-state but different in the Calcium-bound active state than predicted by X-ray crystallography. BKIs effectively inhibited N. caninum tachyzoite proliferation in vitro. Electron microscopic analysis of N. caninum cells revealed ultra-structural changes in the presence of BKI compound 1294. BKI compound 1294 interfered with an early step in Neospora tachyzoite host cell invasion and egress. Prolonged incubation in the presence of 1294 interfered produced observable interference with viability and replication. Oral dosing of BKI compound 1294 at 50 mg/kg for 5 days in established murine neosporosis resulted in a 10-fold reduced cerebral parasite burden compared to untreated control. Further experiments are needed to determine the PK, optimal dosage, and duration for effective treatment in cattle and dogs, but these data demonstrate proof-of-concept for BKIs, and 1294 specifically, for therapy of bovine and canine neosporosis.

Mouse mesenchymal stem cells inhibit high endothelial cell activation and lymphocyte homing to lymph nodes by releasing TIMP-1.

Mesenchymal stem cells (MSC) represent a promising therapeutic approach in many diseases in view of their potent immunomodulatory properties, which are only partially understood. Here, we show that the endothelium is a specific and key target of MSC during immunity and inflammation. In mice, MSC inhibit activation and proliferation of endothelial cells in remote inflamed lymph nodes (LNs), affect elongation and arborization of high endothelial venules (HEVs) and inhibit T-cell homing. The proteomic analysis of the MSC secretome identified the tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) as a potential effector molecule responsible for the anti-angiogenic properties of MSC. Both in vitro and in vivo, TIMP-1 activity is responsible for the anti-angiogenic effects of MSC, and increasing TIMP-1 concentrations delivered by an Adeno Associated Virus (AAV) vector recapitulates the effects of MSC transplantation on draining LNs. Thus, this study discovers a new and highly efficient general mechanism through which MSC tune down immunity and inflammation, identifies TIMP-1 as a novel biomarker of MSC-based therapy and opens the gate to new therapeutic approaches of inflammatory diseases.