Toward antibody-directed "abzyme" prodrug therapy, ADAPT: carbamate prodrug activation by a catalytic antibody and its in vitro application to human tumor cell killing.

Antibody-directed enzyme prodrug therapy, ADEPT, is a recent approach to targeted cancer chemotherapy intended to diminish the nonspecific toxicity associated with many commonly used chemotherapeutic agents. Most ADEPT systems incorporate a bacterial enzyme, and thus their potential is reduced because of the immunogenicity of that component of the conjugate. This limitation can be circumvented by the use of a catalytic antibody, which can be "humanized," in place of the bacterial enzyme catalyst. We have explored the scope of such antibody-directed "abzyme" prodrug therapy, ADAPT, to evaluate the potential for a repeatable targeted cancer chemotherapy. We report the production of a catalytic antibody that can hydrolyze the carbamate prodrug 4-[N,N-bis(2-chloroethyl)]aminophenyl-N-[(1S)-(1,3- dicarboxy)propyl]carbamate (1) to generate the corresponding cytotoxic nitrogen mustard (Km = 201 microM, kcat = 1.88 min-1). In vitro studies with this abzyme, EA11-D7, and prodrug 1 lead to a marked reduction in viability of cultured human colonic carcinoma (LoVo) cells relative to appropriate controls. In addition, we have found a good correlation between antibody catalysis as determined by this cytotoxicity assay in vitro and competitive binding studies of candidate abzymes to the truncated transition-state analogue ethyl 4-nitrophenylmethylphosphonate. This cell-kill assay heralds a general approach to direct and rapid screening of antibody libraries for catalysts.

Identification of the galactose-adherence lectin epitopes of Entamoeba histolytica that stimulate tumor necrosis factor-alpha production by macrophages.

The 170-kDa subunit of the galactose-adherence lectin (Gal-lectin) of Entamoeba histolytica mediates adherence to human colonic mucins and intestinal epithelium as a prerequisite to amebic invasion. The Gal-lectin is an immunodominant molecule and a protective antigen in the gerbil model of amebiasis. Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) produced by activated macrophages enhances nitric oxide-dependent cytotoxicity in host defense against E. histolytica. The purpose of this study was to identify the Gal-lectin epitopes which stimulate TNF-alpha production by macrophages. Murine bone marrow-derived macrophages (BMMs) exposed to Gal-lectin (100-500 ng/ml) stimulated stable expression of TNF-alpha mRNA (8-fold increase) and TNF-alpha production similar to that of lipopolysaccharide-stimulated cells (100 ng/ml). Polyclonal anti-lectin serum specifically inhibited TNF-alpha mRNA induction in response to the Gal-lectin but not to lipopolysaccharide. Anti-lectin monoclonal antibodies 8C12, H85 and 1G7, which recognize nonoverlapping epitopes of the cysteine-rich region of the 170-kDa heavy subunit, inhibited both amebic adherence to mammalian cells and Gal-lectin-stimulated TNF-alpha mRNA expression by BMMs,but monoclonal antibody 7F4 did neither. As these inhibitory antibodies map to amino acids 596-1082 of the 170-kDa Gal-lectin, our results have identified the functional region that mediates amebic adherence and TNF-alpha mRNA induction in BMMMs; thus, this region of the Gal-lectin is a subunit vaccine candidate.

Increased expression and activity of sodium channels in alveolar type II cells of hyperoxic rats.

We investigated the cellular and molecular events associated with the increase in sodium transport across the alveolar epithelium of rats exposed to hyperoxia (85% O2 for 7 days followed by 100% O2 for 4 days). Alveolar type II (ATII) cell RNA was isolated and probed with a cDNA for one of the rat colonic epithelial sodium channel subunits (alpha rENaC). The alpha rENaC mRNA (3.7-kb transcript) increased 3-fold in ATII cell RNA isolated from rats exposed to 85% O2 for 7 days and 6-fold after 4 days of subsequent exposure to 100% O2. In situ hybridization revealed increased expression of alpha rENaC mRNA transcripts in both airway and alveolar epithelial cells of hyperoxic rats. When immunostained with a polyclonal antibody to kidney sodium channel protein, ATII cells from hyperoxic rats exhibited a significant increase in the amount of immunogenic protein present in both the plasma membrane and the cytoplasm. When patched in the whole-cell mode, ATII cells from hyperoxic rats exhibited amiloride and 5-(N-ethyl-N-isopropyl)-2',4'-amiloride (EIPA)-sensitive currents that were 100% higher compared with those obtained from air-breathing rats. Single-channel sodium currents (mean conductance of 25 pS) were seen in ATII cells patched in both the inside-out and cell-attached modes. The number and open probability of these channels increased significantly during exposure to hyperoxia. Exposure to sublethal hyperoxia up-regulated both alpha rENaC mRNA and the functional expression of sodium channels in ATII cells.

Contrasting roles for Myc and Mad proteins in cellular growth and differentiation.

The positive effects of Myc on cellular growth and gene expression are antagonized by activities of another member of the Myc superfamily, Mad. Characterization of the mouse homolog of human mad on the structural level revealed that domains shown previously to be required in the human protein for anti-Myc repression, sequence-specific DNA-binding activity, and dimerization with its partner Max are highly conserved. Conservation is also evident on the biological level in that both human and mouse mad can antagonize the ability of c-myc to cooperate with ras in the malignant transformation of cultured cells. An analysis of c-myc and mad gene expression in the developing mouse showed contrasting patterns with respect to tissue distribution and developmental stage. Regional differences in expression were more striking on the cellular level, particularly in the mouse and human gastrointestinal system, wherein c-Myc protein was readily detected in immature proliferating cells at the base of the colonic crypts, while Mad protein distribution was restricted to the postmitotic differentiated cells in the apex of the crypts. An increasing gradient of Mad was also evident in the more differentiated subcorneal layers of the stratified squamous epithelium of the skin. Together, these observations support the view that both downregulation of Myc and accumulation of Mad may be necessary for progression of precursor cells to a growth-arrested, terminally differentiated state.

Parkinson's disease and gastrointestinal dysfunctions: morphological, neurochemical and functional modifications of the enteric nervous system associated with central dopaminergic impairment

Parkinson’s disease (PD) is frequently associated with gastrointestinal (GI) symptoms, mostly represented by abdominal distension, constipation and defecatory dysfunctions. Despite GI dysfunctions have a major impact on the clinical picture of PD, there is currently a lack of information on the neurochemical, pathological and functional correlates of GI dysmotility associated with PD. Moreover, there is a need of effective and safe pharmacological therapies for managing GI disturbances in PD patients. The present research project has been undertaken to investigate the relationships between PD and related GI dysfunctions by means of investigations in an animal model of PD induced by intranigral injection of 6-hydroxydopamine (6-OHDA). The use of the 6-OHDA experimental model of PD in the present program has allowed to pursue the following goals: 1) to examine the impact of central dopaminergic denervation on colonic excitatory cholinergic and tachykininergic neuromotility by means of molecular, histomorphologic and functional approaches; 2) to elucidate the role of gut inflammation in the onset and progression of colonic dysmotility associated with PD, characterizing the degree of inflammation and oxidative damage in colonic tissues, as well as identifying the immune cells involved in the production of pro-inflammatory cytokines in the gut; 3) to evaluate the impact of chronic treatment with L-DOPA plus benserazide on colonic neuromuscular activity both in control and PD animals. The results suggest that central nigrostriatal dopaminergic denervation is associated with an impaired excitatory cholinergic neurotransmission and an enhanced tachykininergic control, resulting in a dysregulated smooth muscle motor activity, which likely contributes to the concomitant decrease in colonic transit rate. These motor alterations might result from the occurrence of a condition of gut inflammation associated with central intranigral denervation. The treatment with L-DOPA/BE following central dopaminergic neurodegeneration can restore colonic motility, likely through a normalization of the cholinergic enteric neurotransmission, and it can also improve the colonic inflammation associated with central dopaminergic denervation.

Efeito das farinhas de jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) in natura e extrusada no metabolismo lipídico e parâmetros fermentativos em hamsters e resposta glicêmica em humanos após a extrusão

Introdução: A polpa farinácea do jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) apresenta alto teor de fibra alimentar, em média 60 g/100 g, que são importantes para a redução do risco e controle de doenças crônicas não transmissíveis (DCNT). A extrusão termoplástica neutraliza aromas intensos, proporciona a formação de amido resistente, aumenta a fibra alimentar solúvel e melhora a textura do produto final. Objetivo: Estudar o efeito das farinhas de jatobá-do-cerrado in natura (FIN) e extrusada (FE) no metabolismo lipídico e parâmetros fermentativos em hamsters, bem como verificar a resposta glicêmica em humanos após a extrusão. Métodos: Processo de extrusão: velocidade de 200 rpm; matriz com 4 mm de diâmetro; taxa de compressão 3:1; alimentação constante de 70 gramas/minuto; temperatura de 150 °C; proporção farinha de jatobá-do-cerrado e amido de milho: 70:30 por cento e umidade a 25 por cento . Foi realizado um experimento animal com hamsters durante 21 dias, em que se analisou alguns parâmetros do metabolismo lipídico e colônico (fermentativos) dos animais, divididos em quatro grupos experimentais, se diferenciando pela dieta. As dietas controle (GC), in natura (GFI) e extrusada (GFE) eram hipercolesterolemizantes (13,5 por cento de gordura de coco e 0,1 por cento de colesterol) e a dieta referência (GR) com óleo de soja como fonte lipídica, não. Todas as dietas apresentavam 15 por cento de fibra alimentar, sendo que as dietas GR e GC tinham como fonte de fibra a celulose, e as dietas GFI e GFE tiveram as próprias fibras como fonte. A resposta glicêmica em humanos foi verificada por meio do ensaio do índice glicêmico e carga glicêmica da FE, com dez voluntários saudáveis que consumiram 25 gramas de carboidratos disponíveis do alimento teste (farinha extrusada) ou do pão branco como alimento controle. Resultados: Não foi observada diferença significativa entre o peso final, ingestão diária média e total, ganho de peso e CEA entre os animais dos quatro grupos. A concentração de triglicerídeos foi menor em 41 por cento e 38 por cento nos animais que receberam as dietas GFI e GFE, em relação aqueles que receberam a dieta GC, assim como também para o colesterol total (55 por cento e 47 por cento ), LDL-c (70 por cento e 53 por cento ) e não-HDL-c (63 por cento e 49 por cento ) séricos, lipídeos totais hepáticos (39 por cento e 45 por cento ) e o peso dos fígados dos animais também foi menor (21 por cento em ambos os grupos). Não houve diferença no colesterol hepático e excretado nas fezes dos animais dos quatro grupos. Os animais do GFE excretaram 57 por cento mais ácidos biliares nas fezes que os animais do GC. Com relação aos parâmetros fermentativos, observou-se maior excreção de fibras (1,24 ± 0,08 e 1,52 ± 0,09 gramas) nos animais dos grupos GR e GC respectivamente, em relação aos do GFI e GFE (0,50 e 0,48 gramas), porém o escore fecal (3,50 ± 0,19 e 3,38 ± 0,18) e o grau de fermentação (54 e 52 por cento ) foi maior nos animais dos grupos GFI e GFE. Houve uma maior produção de AGCC no ceco dos animais dos grupos GFI e GFE (80 e 57,5 µmol/g de ceco respectivamente) e maior diminuição do pH no conteúdo cecal nos animais do grupo GFI (7,49 ± 0,10), em relação ao GC (8,06 ± 0,13). Os ácidos acético e propiônico, estiveram presentes em maior quantidade no ceco dos animais dos grupos GFI (58,5 e 6,1 µmol/g de ceco) e GFE (42,5 e 6,6 µmol/g de ceco) e os animais do GFI produziram mais ácido butírico (15 µmol/g de ceco), em relação aos demais grupos. Quanto à resposta glicêmica da farinha pós extrusão, não houve diferença entre a área de resposta glicêmica da farinha extrusada e do pão branco, o índice glicêmico da farinha extrusada (glicose como controle) foi classificado como moderado, e a carga glicêmica (na porção de 30 gramas), baixa. Conclusão: As FIN e FE favoreceram a redução do colesterol total, LDL-c, não-HDL-c e dos triglicerídeos séricos, além da diminuição do acúmulo de lipídeos hepáticos. Foi observado também aumento expressivo na formação de AGCC e no grau de fermentação. A FE proporcionou um aumento na excreção de ácidos biliares nas fezes e apresentou índice glicêmico moderado e baixa carga glicêmica.

Alterações na resposta imune inata e adaptativa induzidas por Escherichia coli enteroinvasora em modelo murino

Durante uma infecção, uma complexa seqüência de eventos é inkiada após a invasão do hospedeiro por microrganismos patogênicos. Escherichia coli enteroinvasora (EIEC), assim como Shigella, causa disenteria através da invasão da mucosa do cólon, levando à destruição tecidual e inflamação. Para que ocorra um processo infeccioso, porém, são necessários inóculos de 102 Shigella e 106 EIEC. Foram avaliados aspectos da resposta inflamatória desencadeada pela infecção por EIEC em modelo murino, comparativamente a Shigella. A infecção de macrófagos J774 por EIEC resultou em fagocitose bacteriana, comprometimento da viabilidade do macrófago e produção de citocinas. Macrófagos de camundongos C57BU6 infectados com EIEC produziram NO, que parece ser importante no controle da infecção. Foi observado que camundongos INOS nocaute apresentaram maior produção de citocinas pró-inflamatórias e maior letalidade após infecção do que os selvagens. EIEC induziu a migração de granulócitos e monócitos para o peritônio, e a secreção de citocinas por estas células. Houve proliferação de linfócitos em resposta aos antígenos solúveis de EIEC, mas não foi detectada produção de citocinas por estes linfócitos.Comparativamente a Shigella, EIEC escapou mais lentamente do macrófago, induziu menor produção de citocinas pró-inflamatórias e NO, e menor ativação dos linfócitos T. Estes dados sugerem o desafio com EIEC desencadeia uma resposta menos severa no hospedeiro do que Shigella, o que explicaria a forma mais branda de disenteria e resolução mais rápida do processo infeccioso causado por EIEC.

Tributirina apresenta atividade quimiopreventiva quando administrada isoladamente, mas não em associação com a vitamina A, em ratos submetidos a modelo de carcinogênese de cólon

Avaliou-se a atividade quimiopreventiva da tributirina (TB), e da vitamina A (VA) administradas em associação ou não, antes, durante e após a iniciação em ratos submetidos a modelo de carcinogênese de cólon. Ratos Wistar receberam VA [1 mg/100 g de p.c (grupo VA)], tributirina [200 mg/100 g de p.c (grupo TB)] ou associação de VA com TB (grupo VA+TB). Ratos tratados com óleo de milho e maltodextrina serviram como controle (GC). Avaliou-se a presença de focos de criptas aberrantes (FCA) e sua localização nos cólons, além de danos e do padrão de metilação global do DNA na mucosa colônica. No cólon total, distal e proximal, o grupo TB apresentou menor (p<0,05) número de FCA com 4 ou mais criptas/cm2, considerados mais agressivos, em relação ao GC. Quanto aos danos no DNA, os grupos VA, TB e VA+TB apresentaram cometas de comprimentos menores (p<0,05) em comparação ao GC. Não houve diferenças estatisticamente significantes quanto ao padrão de metilação global do DNA. Assim, TB consiste em agente quimiopreventivo promissor da carcinogênese de cólon quando administrada isoladamente, mas não em associação com a VA. 15

Tratamento da infeção por Clostridium difficile

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

Doença de Hirschsprung : abordagem sumária de um caso clínico

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

Associação de infecção por Streptococcus Bovis e o carcinoma colorrectal

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

Colonografia por tomografia computorizada : colonoscopia virtual a evidência actual

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2013

Cancer of the colon and rectum.

Shipping list no.: 92-195-P.

The Role of IL-25 in Colitis-Associated Colon Cancer and Pulmonary Inflammation

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

GFP-tagged CFTR transgene is functional in the G551D cystic fibrosis mouse colon

Trafficking of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is central to its function, with the most common mutation, DeltaF508, resulting in abnormal processing and trafficking. Therefore, there is a significant need to develop tools, which enable the trafficking of CFTR to be studied in vitro and in vivo. In previous studies it has been demonstrated that fusion of the green fluorescent protein (GFP) to the N-terminus of CFTR does lead to functional expression of CFTR chloride channels in epithelial cell lines. The aim of the present study was to examine whether it is possible to express GFP-tagged CFTR as a transgene in colonic and airway epithelial cells of cystic fibrosis (CF) mice and to correct the CF defect. Using the epithelial-specific human cytokeratin promoter K18, we generated bitransgenic mice cftr(G551D/G551D) K18-GFP-CFTR+/-, designated GFP mice. Transcripts for GFP-CFTR could be detected in bitransgenic mice by use of RT-PCR techniques. Expression of GFP-CFTR protein was detected specifically in the colonic epithelium by both direct GFP fluorescence and the use of an anti-GFP antibody. Ussing chamber studies showed that the ion transport defect in colon and airways observed in cftr(G551D/G551D) mice was partially corrected in the bitransgenic animals. Thus, K18-GFP-CFTR is functionally expressed in transgenic mice, which will be a valuable tool in studies on CFTR synthesis, processing and ion transport in native epithelial tissues.