Development of nanohydrogels as a vehicle for the release of bioactive compounds in food matrices

PhD in Chemical and Biological Engineering

Caminhos vicinais de Santo Antão: marcas de ocupação humana num território montanhoso

Dissertação de mestrado integrado em Arquitectura (área de especialização em Cidade e Território)

Transplante de células de medula óssea para o miocárdio em paciente com insuficiência cardíaca secundária á doença de Chagas

Apresentado o primeiro caso de transplante de célula de medula óssea para o miocárdio de um portador de insuficiência cardíaca de etiologia chagásica. Homem, 52 anos, portador de insuficiência cardíaca crônica, em classe funcional III da NYHA, apesar de terapêutica clínica otimizada. Como procedimento, foi aspirado 50 ml de medula óssea através de punção da crista ilíaca, seguidos de filtragem, separação das células mononucleares, ressuspensão e injeção intracoronariana. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo em repouso, medida pela ventriculografia radioisotópica com hemácias marcadas, antes do transplante, era de 24% e, após 30 dias, aumentou para 32% sem alterar o esquema medicamentoso. Foram avaliados, antes e 30 dias após o procedimento, respectivamente, o diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo (82 mm; 76 mm); escore de qualidade de vida de Minnesota (55; 06); distância caminhada no teste de 6min (513 m; 683 m). Achados demonstraram ser possível realizar a injeção intracoronariana de célula de medula óssea, sugerindo que este procedimento é potencialmente seguro e efetivo em pacientes com insuficiência cardíaca chagásica.

O transplante em conjunto de células mioblásticas esqueléticas e mesenquimais (cocultivadas) na disfunção ventricular pós-infarto do miocárdio

OBJETIVO: A terapia celular no miocárdio tem sido realizada fundamentalmente com dois tipos celulares: as células mioblásticas esqueléticas (miogênicas) e as mesenquimais (angiogênicas) com resultados satisfatórios. Foi analisado o resultado do transplante em conjunto destas células (CEM) em ratos infartados. MÉTODOS: Foram induzidos ao infarto do miocárdio, por meio de ligadura da coronária esquerda 26 ratos Wistar. Após uma semana, os animais foram submetidos à ecocardiografia para avaliação da fração de ejeção (FE,%) e dos volumes diastólico e sistólico finais do ventrículo esquerdo (VDF, VSF,ml). Após dois dias os animais foram reoperados e divididos em dois grupos: 1) controle (n=10) que recebeu 0,15 ml de meio de cultura e 2) CEM (n=16) que recebeu 7.5x106 células mioblásticas esqueléticas e mesenquimais, heterólogas, na região do infarto. As células foram obtidas a partir da punção da crista ilíaca e da biópsia do músculo esquelético, ambas submetidas à cultura celular in vitro. Após um mês, os animais foram submetidos a nova ecocardiografia. RESULTADOS: Não houve diferença significativa entre os dois grupos quanto a FE, VDF e VSF nos valores ecocardiográficos de base. Um mês após o transplante, foram observados diminuição da FE no grupo controle (29.31 ± 5.6% para 23.54 ± 6.51% p=0.048) e acréscimo da FE no grupo CEM (24.03 ± 8.68% para 31.77 ± 9.06%, p=0.011). Identificou-se a presença de neovasos e fibras musculares, nas regiões de fibrose miocárdica no grupo CEM. CONCLUSÃO: O cocultivo das células mioblásticas esqueléticas e das células mesenquimais é funcionalmente efetivo.

Melhora sintomática e da capacidade de exercício após o transplante autólogo, transendocárdico, de células mononucleares da medula óssea em pacientes com cardiopatia isquêmica grave, sustentada até o sexto mês de evolução

OBJETIVO: Este estudo tem por objetivo avaliar os efeitos, no seguimento de 6 meses, do transplante autólogo, transendocárdico, de células mononucleares da medula óssea (TACMMO), sobre os sintomas, capacidade de exercício, perfusão e contratilidade miocárdica nos portadores de cardiopatia isquêmica grave. MÉTODOS: Vinte e um pacientes foram incluídos neste estudo prospectivo (os 14 primeiros pacientes, grupo tratado; os 7 últimos pacientes, grupo controle). Inicialmente todos os indivíduos foram submetidos à avaliação clínica e laboratorial, teste ergométrico, ecocardiograma, cintilografia miocárdica e Holter de 24 horas. As CMMO foram isoladas, lavadas e diluídas em salina 0,9% para injeção transendocárdica em áreas de miocárdio viável no grupo tratado, (15 injeções de 0,2 ml). Todos os pacientes foram reavaliados ao final de 2 e 6 meses de acompanhamento. RESULTADOS: Os dados demográficos e demais características não diferiram significativamente entre os grupos na avaliação inicial. Não foram observados eventos adversos maiores relacionados ao TACMMO. Ao final de 6 meses, houve redução da área isquêmica na imagem de perfusão nuclear (p=0,05) e melhora significativa dos sintomas, da capacidade funcional e da função global do ventrículo esquerdo. CONCLUSÃO: Este estudo demonstra a segurança da realização de injeções transendocárdicas de CMMO em humanos com cardiopatia isquêmica associada a grave disfunção ventricular. Os efeitos observados em curto prazo foram mantidos até 6 meses de acompanhamento.

Estudo cardiológico longitudinal em crianças expostas ao vírus da imunodeficiência humana tipo 1 por via perinatal

OBJETIVO: Determinação da freqüência das alterações cardíacas e sua evolução nas crianças expostas ao HIV-1 por via perinatal. MÉTODOS: Realizada avaliação seqüencial clínico-cardiológica, eletrocardiográfica e ecocardiográfica Doppler em 84 crianças expostas ao HIV-1. RESULTADOS: Grupo I (sororreversão) 43 crianças (51,2%). Ausência de alterações clínicas. ECG: distúrbio de condução de ramo direito 5 casos. ECO: CIA (1 caso) e CIV (1 caso). Grupo II 41 infectados (48,8%) com 51,2% de alterações cardiológicas. Crianças assintomáticas ou com sintomas leves, sem imunossupressão: alterações clínico-ecocardiográficas ausentes; ECG: distúrbio de condução de ramo direito (2 casos). Crianças com comprometimento clínico-imunológico moderado e severo: Alterações encontradas: 1) Clínicas (31,7%): taquicardia isolada (1 caso), ICC (12 casos). 2) Eletrocardiográficas (43,9%): taquicardia sinusal associada a outras alterações (10 casos), distúrbio de condução de ramo direito (5 casos), BDAS (1 caso), HBAD (1 caso), alterações da repolarização ventricular (11 casos), SVD (2 casos), SVE (1 caso), desvio do AQRS para direita (1 caso), arritmias (3 casos). 3) Ecocardiográficas (26,8%): miocardiopatia dilatada (5 casos), derrame pericárdico com tamponamento (2 casos), hipertensão pulmonar (2 casos) e prolapso da valva mitral (1 caso). CONCLUSÃO: O envolvimento cardíaco foi uma característica do grupo infectado. Houve maior prevalência de alterações nas crianças pertencentes à categoria clínico-imunológica mais avançada. Os achados clínicos, eletrocardiográficos e ecocardiográficos mais freqüentes foram, respectivamente, ICC, alterações da repolarização ventricular e miocardiopatia dilatada. Esta foi reversível em um caso. As alterações eletrocardiográficas foram significantemente mais freqüentes que as clínicas e ecocardiográficas.

Segurança do transplante autólogo, intra-arterial, de células mononucleares da medula óssea na fase aguda do acidente vascular cerebral isquêmico

O acidente vascular cerebral (AVC) é a terceira causa de óbito e a principal causa de incapacidade em indivíduos adultos. Embora a mortalidade do AVC esteja diminuindo em alguns países, a morbidade tem aumentado em razão do envelhecimento da população e do aumento da sobrevida dos pacientes¹. O tratamento com ativador do plasminogênio tissular recombinante (rt-PA) é eficaz quando instituído em até 3 horas após o início dos sintomas², porém seu uso está limitado a cerca de 5% dos pacientes na fase aguda do AVC isquêmico. Além disso, nenhum agente para neuroproteção teve sua eficácia comprovada em estudos clínicos em humanos. Portanto, outras estratégias terapêuticas precisam ser desenvolvidas. Em modelos animais, o uso de células-tronco correlacionou-se com melhora funcional após o AVC³. Publicações recentes têm demonstrado a segurança do tratamento com células mononucleares da medula óssea (CMMO) injetadas via intracoronária em pacientes portadores de cardiopatia isquêmica aguda ou crônica4,5. Baseado nesses dados iniciais, há crescente interesse no estudo do transplante com CMMO na fase aguda do AVC. Relatamos o primeiro caso de transplante autólogo de CMMO via intra-arterial na fase aguda do AVC isquêmico.

Modelo in vitro de ateroesclerosis: Efecto de la infección con Trypanosoma cruzi, lípidos y lipoproteínas sobre la expresión de receptores Toll-like y scavengers en la formación de células espumosas derivadas de macrófagos

Los receptores Toll-like (TLRs) son receptores ancestrales que reconocen modelos moleculares asociados a patógenos y nos defienden de los microorganismos. Su activación por vías de señalización que involucran al factor de transcripción NF-kB, estimula la producción de citoquinas inflamatorias, quimioquinas, moléculas de adhesión y procoagulantes. Recientemente se ha documentado la participación de TLR 2 y 4 en el desarrollo /progresión del ateroma en modelos experimentales in vivo, siendo postulados como nexo entre inflamación, infecciones y ateroesclerosis. Infecciones bacterianas y virales han demostrado jugar un papel en su desarrollo. Sin embargo, el rol de parásitos intracelulares obligados -Trypanosoma cruzi- ha sido escasamente explorado. Los macrófagos, células claves del sistema inmune innato, que pueden ser infectadas in vivo e in vitro por este parásito, expresan en su superficie receptores multiligando scavenger (SR) clase B. Entre ellos, CD 36, capta lipoproteínas de baja densidad (LDL) oxidadas y este mecanismo endocítico no controlado por feedback favorecería la formación de células espumosas, la lesión más temprana de ateroesclerosis. El objetivo general de este proyecto es contribuir a esclarecer el conocimiento de los mecanismos bioquímicos, celulares y moleculares que participan en la formación de células espumosas derivadas de macrófagos. Determinar el efecto de potenciales factores aterogénicos sobre receptores Toll-like and SR-CD 36, permitiría diseñar terapias alternativas tendientes a modular su actividad con la finalidad de disminuir la elevada morbilidad/mortalidad que ocasiona la ateroesclerosis en la sociedad occidental. En nuestro modelo proponemos los siguientes objetivos específicos: -Dilucidar el compromiso de TLRs y SR-clase B en el proceso de aterogenésis, específicamente en la formación de células espumosas.-Investigar la influencia de la infección por T. cruzi, ácidos grasos y LDL modificadas como factores aditivos en la formación de estas células. -Evaluar el efecto de ligandos agonistas de TLR2/4 y SR-CD 36. -Determinar el perfil de citoquinas inflamatorias liberadas en el sobrenadante de los cultivos celulares. -Estudiar el efecto metabólico de las hormonas insulina y adipoquinas en el proceso bioquímico y celular que permite la formación de células espumosas.

Análisis de componentes del sistema inmune innato en la infección VIH/SIDA: Apoptosis y expresión de moléculas y receptores en Polimorfonucleares Neutrófilos

El Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) afecta principalmente a la respuesta inmune específica causando una pérdida progresiva de los linfocitos T CD4+. Este virus también puede afectar a células del sistema inmune innato, como los Polimorfonucleares Neutrófilos (PMN). Los objetivos propuestos para esta etapa del proyecto son: a) investigar el efecto de la infección por VIH sobre la apoptosis de PMN, b) analizar la expresión de moléculas y receptores de reconocimiento de patrones moleculares asociados a patógenos en estas células y c) evaluar el impacto de la terapia antirretroviral sobre la apoptosis y expresión de moléculas y receptores en PMN. Se incluirán individuos en distintos estadios de la infección con o sin tratamiento antirretroviral y se determinarán parámetros hematológicos, inmunológicos y virológicos a fin de correlacionar el nivel de apoptosis y expresión de moléculas y receptores con el nivel de linfocitos T CD4+ y carga viral. La importancia de los PMN en el control de la infección por el VIH es actualmente un área de mucho interés, ya pueden ejercer un efecto anti-VIH directo, y al mismo tiempo, ser blancos de la infección viral. Comprender los aspectos claves en la cascada de la apoptosis de estas células podría en un futuro aportar posibles blancos terapéuticos, que permitan restaurar la función de los PMN durante la infección VIH/SIDA.

Modificaciones sitio dirigidas en la albúmina sérica humana para mejorar su afinidad en el transporte de medicamentos

La albúmina sérica humana es una proteína globular de importancia biológica. Se destacan su capacidad para mantener la presión oncótica del plasma y como transportadora de muchos compuestos, entre ellos fármacos. Muchos de estos fármacos, antimicóticos y oncológicos son altamente hidrofóbicos y son vehiculizados en medios acuosos formando complejos con la albúmina. Esta interacción ocurre por la presencia de tres dominios hidrofóbicos presentes en el interior de su estructura proteica. Esto permite deducir que la incorporación de drogas hidrofóbicas se encuentra limitado por el número de dominios hidrofóbicos. Este proyecto plantea como objetivo el desarrollo de nuevas variantes de albúmina, que presenten dominios hidrofóbicos más extendidos para mejorar su capacidad transportadora. Se procederá en primera instancia a realizar el clonado del cADN de la albúmina en un vector de expresión. Se realizarán modificaciones puntuales e inserciones de nucleótidos en el gen de la albúmina que permitan incrementar la cantidad de secuencias hidrofóbicas presentes. Se expresarán y purificarán las diferentes variantes de albúmina. De lograrse los objetivos, se caracterizarán las propiedades biológicas y fisico-químicas de estas variantes mediante análisis farmacológicos, inmunológicos y de biocompatibilidad. En una segunda etapa podremos analizar y evaluar la posibilidad de usar algunas de estas variantes como nuevos vehículos para el transporte de diversos fármacos.

Mecanismos de diferenciación celular en una de las células eucariotas más primitivas, el protozoario intestinal Giardia lamblia

Giardia lamblia es un protozoario que habita en el intestino de seres humanos y otros vertebrados. La forma vegetativa del parásito carece de organelas típicas de células eucariotas tales como mitocondrias, peroxisomas y compartimentos relacionados en el tráfico intracelular y secreción de proteínas como el aparato de Golgi y gránulos de secreción. Dentro del intestino algunos trofozoítos se transforman en quistes, la forma infectiva, que se liberan con las heces, responsables de la transmisión de la enfermedad. El enquistamiento se manifiesta como un proceso de adaptación celular a la falta de colesterol que ocurre en la parte inferior del intestino, aunque no se conocen los mecanismos de transducción de señales que llevan a la expresión de genes específicos. Este proyecto está dirigido a conocer los aspectos del proceso de enquistamiento de Giardia, como son a) mecanismos de transducción de señales que se generan ante esta ausencia de colesterol y la regulación de la expresión de genes específicos, b) transporte intracelular de los componentes de la pared del quiste, en particular la biogénesis de las vesículas especificas de secreción y del aparato de Golgi, organelas presentes en trofozoítos en proceso de enquistamiento y c) el ensamblado de la pared extracelular.