Evaluation of hexane and ethyl acetate extracts of the sponge Jaspis diastra collected from Mauritius Waters on HeLa cells

Objectives Based on previous screening results, the cytotoxic effect of the hexane (JDH) and ethyl acetate extracts (JDE) of the marine sponge Jaspis diastra were evaluated on HeLa cells and the present study aimed at determining their possible mechanism of cell death. Methods Nuclear staining, membrane potential change, flow cytometry analysis of cell cycle distribution and annexin V staining were undertaken to investigate the effects of JDE and JDH. Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and nuclear magnetic resonance were used to characterize an isolated bioactive molecule. Key findings JDE displayed an IC50 25 times more significant than the JDH. Flow cytometry analysis revealed JDE induced apoptosis in HeLa cells accompanied by the collapse of mitochondrial membrane potential. Fractionation of JDE resulted in the isolation of the known cytotoxic cyclodepsipeptide, Jaspamide. Conclusions Taking our results together suggest that JDE can be valuable for the development of anticancer drugs, especially for cervical cancer. Further investigations are currently in progress with the aim to determine and isolate other bioactive compounds from this extract.

Magmas functions as a ROS regulator and provides cytoprotection against oxidative stress-mediated damages

Redox imbalance generates multiple cellular damages leading to oxidative stress-mediated pathological conditions such as neurodegenerative diseases and cancer progression. Therefore, maintenance of reactive oxygen species (ROS) homeostasis is most important that involves well-defined antioxidant machinery. In the present study, we have identified for the first time a component of mammalian protein translocation machinery Magmas to perform a critical ROS regulatory function. Magmas overexpression has been reported in highly metabolically active tissues and cancer cells that are prone to oxidative damage. We found that Magmas regulates cellular ROS levels by controlling its production as well as scavenging. Magmas promotes cellular tolerance toward oxidative stress by enhancing antioxidant enzyme activity, thus preventing induction of apoptosis and damage to cellular components. Magmas enhances the activity of electron transport chain (ETC) complexes, causing reduced ROS production. Our results suggest that J-like domain of Magmas is essential for maintenance of redox balance. The function of Magmas as a ROS sensor was found to be independent of its role in protein import. The unique ROS modulatory role of Magmas is highlighted by its ability to increase cell tolerance to oxidative stress even in yeast model organism. The cytoprotective capability of Magmas against oxidative damage makes it an important candidate for future investigation in therapeutics of oxidative stress-related diseases.

Chemical Functionalization of Graphene To Augment Stem Cell Osteogenesis and Inhibit Biofilm Formation on Polymer Composites for Orthopedic Applications

Toward designing the next generation of resorbable biomaterials for orthopedic applications, we studied poly(epsilon-caprolactone) (PCL) composites containing graphene. The role, if any, of the functionalization of graphene on mechanical properties, stem cell response, and biofilm formation was systematically evaluated. PCL composites of graphene oxide (GO), reduced GO (RGO), and amine-functionalized GO (AGO) were prepared at different filler contents (1%, 3%, and 5%). Although the addition of the nanoparticles to PCL markedly increased the storage modulus, this increase was largest for GO followed by AGO and RGO. In vitro cell studies revealed that the AGO and GO particles significantly increased human mesenchymal stem cell proliferation. AGO was most effective in augmenting stem cell osteogenesis leading to mineralization. Bacterial studies revealed that interaction with functionalized GO induced bacterial cell death because of membrane damage, which was further accentuated by amine groups in AGO. As a result, AGO composites were best at inhibiting biofilm formation. The synergistic effect of oxygen containing functional groups and amine groups on AGO imparts the optimal combination of improved modulus, favorable stem cell response, and biofilm inhibition in AGO-reinforced composites desired for orthopedic applications. This work elucidates the importance of chemical functionalization of graphene in polymer composites for biomedical applications.

Mitochondria-Targeting Photocytotoxic Ferrocenyl Conjugates of N-Alkylpyridinium Salts

Ferrocenyl (Fc) conjugates (1-3) of alkylpyridinium cations (E)-N-alkyl-4-2-(ferrocenyl)vinyl]pyridinium bromide (alkyl = n-butyl in 1, N,N,N-triethylbutan-1-aminium bromide in 2, and n-butyltriphenylphosphonium bromide in 3) were prepared and characterized, and their photocytotoxicities and cellular uptakes in HeLa cancer and 3T3 normal cells were studied. The species with a 4-methoxyphenyl moiety (4) instead of Fc was used as a control. The triphenylphosphonium-appended 3 was designed for specific delivery into the mitochondria of the cells. Compounds 1-3 showed metal-to-ligand charge-transfer bands at approximate to 550 nm in phosphate buffered saline (PBS). The Fc(+)/Fc and pyridinium core redox couples were observed at 0.75 and -1.2 V versus a saturated calomel electrode (SCE) in CH2Cl2/0.1 M (nBu(4)N)ClO4. Conjugate 3 showed a significantly higher photocytotoxicity in HeLa cancer cells IC50 = (1.3 +/- 0.2) M] than in normal 3T3 cells IC50 = (27.5 +/- 1.5) M] in visible light (400-700 nm). The positive role of the Fc moiety in 3 was evident from the inactive nature of 4. A JC-1 dye (5,5,6,6-tetrachloro-1,1,3,3-tetraethylbenzimidazolylcarbocyanine iodide) assay showed that 3 targets the mitochondria and induces apoptosis by the mitochondrial intrinsic pathway caused by reactive oxygen species (ROS). Annexin/propidium iodide studies showed that 3 induces apoptotic cell death in visible light by ROS generation, as evidenced from dichlorofluorescein diacetate assay. Compounds 1-3 exhibit DNA photocleavage activity through the formation of hydroxyl radicals.

Reversible induction of translational isoforms of p53 in glucose deprivation

Tumor suppressor protein p53 is a master transcription regulator, indispensable for controlling several cellular pathways. Earlier work in our laboratory led to the identification of dual internal ribosome entry site (IRES) structure of p53 mRNA that regulates translation of full-length p53 and Delta 40p53. IRES-mediated translation of both isoforms is enhanced under different stress conditions that induce DNA damage, ionizing radiation and endoplasmic reticulum stress, oncogene-induced senescence and cancer. In this study, we addressed nutrient-mediated translational regulation of p53 mRNA using glucose depletion. In cell lines, this nutrient-depletion stress relatively induced p53 IRES activities from bicistronic reporter constructs with concomitant increase in levels of p53 isoforms. Surprisingly, we found scaffold/matrix attachment region-binding protein 1 (SMAR1), a predominantly nuclear protein is abundant in the cytoplasm under glucose deprivation. Importantly under these conditions polypyrimidine-tract-binding protein, an established p53 ITAF did not show nuclear-cytoplasmic relocalization highlighting the novelty of SMAR1-mediated control in stress. In vivo studies in mice revealed starvation-induced increase in SMAR1, p53 and Delta 40p53 levels that was reversible on dietary replenishment. SMAR1 associated with p53 IRES sequences ex vivo, with an increase in interaction on glucose starvation. RNAi-mediated-transient SMAR1 knockdown decreased p53 IRES activities in normal conditions and under glucose deprivation, this being reflected in changes in mRNAs in the p53 and Delta 40p53 target genes involved in cell-cycle arrest, metabolism and apoptosis such as p21, TIGAR and Bax. This study provides a new physiological insight into the regulation of this critical tumor suppressor in nutrient starvation, also suggesting important functions of the p53 isoforms in these conditions as evident from the downstream transcriptional target activation.

Extract of Vernonia condensata, Inhibits Tumor Progression and Improves Survival of Tumor-allograft Bearing Mouse

Medicinal plants are considered as one of the ideal sources for cancer therapy due to their bioactive contents and low toxicity to humans. Vernonia genus is one of the common medicinal plants, which has wide spread usage in food and medicine. However, there are limited studies to explore its anticancer properties. In the current study, we have used Vernonia condensata, to explore its anticancer activity using various approaches. Here, we show that extract prepared from Vernonia condensata (VCE) exhibits cytotoxic properties against various cancer cells in a dose- and time-dependent manner. Interestingly, when treated with VCE, there was no significant cytotoxicity in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). Flow cytometry analysis revealed that although VCE induced cell death, arrest was not observed. VCE treatment led to disruption of mitochondrial membrane potential in a concentration dependent manner resulting in activation of apoptosis culminating in cell death. Immunoblotting studies revealed that VCE activated intrinsic pathway of apoptosis. More importantly, VCE treatment resulted in tumor regression leading to significant enhancement in life span in treated mice, without showing any detectable side effects. Therefore, for the first time our study reveals the potential of extract from Vernonia condensata to be used as an anticancer agent.

Caspase-3-dependent phagocyte death during systemic Salmonella enterica serovar Typhimurium infection of mice.

Growth of Salmonella enterica in mammalian tissues results from continuous spread of bacteria to new host cells. Our previous work indicated that infective S. enterica are liberated from host cells via stochastic necrotic burst independently of intracellular bacterial numbers. Here we report that liver phagocytes can undergo apoptotic caspase-3-mediated cell death in vivo, with apoptosis being a rare event, more prevalent in heavily infected cells. The density-dependent apoptotic cell death is likely to constitute an alternative mechanism of bacterial spread as part of a bet-hedging strategy, ensuring an ongoing protective intracellular environment in which some bacteria can grow and persist.

Intracellular Ca2+ release through ryanodine receptors contributes to AMPA receptor-mediated mitochondrial dysfunction and ER stress in oligodendrocytes

Overactivation of ionotropic glutamate receptors in oligodendrocytes induces cytosolic Ca2+ overload and excitotoxic death, a process that contributes to demyelination and multiple sclerosis. Excitotoxic insults cause well-characterized mitochondrial alterations and endoplasmic reticulum (ER) dysfunction, which is not fully understood. In this study, we analyzed the contribution of ER-Ca2+ release through ryanodine receptors (RyRs) and inositol triphosphate receptors (IP(3)Rs) to excitotoxicity in oligodendrocytes in vitro. First, we observed that oligodendrocytes express all previously characterized RyRs and IP(3)Rs. Blockade of Ca2+-induced Ca2+ release by TMB-8 following alpha-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole-propionate (AMPA) receptor-mediated insults attenuated both oligodendrocyte death and cytosolic Ca2+ overload. In turn, RyR inhibition by ryanodine reduced as well the Ca2+ overload whereas IP3R inhibition was ineffective. Furthermore, AMPA-triggered mitochondrial membrane depolarization, oxidative stress and activation of caspase-3, which in all instances was diminished by RyR inhibition. In addition, we observed that AMPA induced an ER stress response as revealed by alpha subunit of the eukaryotic initiation factor 2 alpha phosphorylation, overexpression of GRP chaperones and RyR-dependent cleavage of caspase-12. Finally, attenuating ER stress with salubrinal protected oligodendrocytes from AMPA excitotoxicity. Together, these results show that Ca2+ release through RyRs contributes to cytosolic Ca2+ overload, mitochondrial dysfunction, ER stress and cell death following AMPA receptor-mediated excitotoxicity in oligodendrocytes. Cell Death and Disease (2010) 1, e54; doi:10.1038/cddis.2010.31; published online 15 July 2010

Investigations of Pyrrole-Imidazole Polyamide Effects on DNA Replication

Pyrrole–Imidazole polyamides are programmable, cell-permeable small molecules that bind in the minor groove of double-stranded DNA sequence-specifically. Polyamide binding has been shown to alter the local helical structure of DNA, disrupt protein-DNA interactions, and modulate endogenous gene expression. Py–Im polyamides targeted to the androgen receptor-DNA interface have been observed to decrease expression of androgen-regulated genes, upregulate p53, and induce apoptosis in a hormone-sensitive prostate cancer cell line. Here we report that androgen response element (ARE)-targeted polyamides induced DNA replication stress in a hormone-insensitive prostate cancer cell line. The ATR checkpoint kinase was activated in response to this stress, causing phosphorylation of MCM2, and FANCD2 was monoubiquitinated. Surprisingly, little single-stranded DNA was exhibited, and the ATR targets RPA2 and Chk1 were not phosphorylated. We conclude that polyamide induces relatively low level replication stress, and suggest inhibition of the replicative helicase as a putative mechanism based on in vitro assays. We also demonstrate polyamide-induced inhibition of DNA replication in cell free extracts from X. laevis oocytes. In this system, inhibition of chromatin decondensation is observed, preventing DNA replication initiation. Finally, we show that Py-Im polyamides targeted to the ARE and ETS binding sequence downregulate AR- and ERG-driven signaling in a prostate cancer cell line harboring the TMPRSS2-ERG fusion. In a mouse xenograft model, ARE-targeted polyamide treatment reduced growth of the tumor.

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

FTY720 attenuates excitotoxicity and neuroinflammation

Background: FTY720 (fingolimod, Gilenya(TM)), a structural analog of sphingosine-1-phosphate (S1P), is the first oral drug approved for treatment the relapsing-remitting form of multiple sclerosis (MS), and its efficacy has been related to induced lymphopenia and consequent immunosuppression via modulation of S1P(1) receptors (S1P(1)R). However, due to its lipophilic nature, FTY720 crosses the blood brain barrier (BBB) and could act directly on neural cells. In this study, we investigated the effectiveness of FTY720 as a neuroprotective agent using in vitro and in vivo models of excitotoxic neuronal death and examined if FTY720 exerts a direct action on neurons, or/and an indirect modulation of inflammation-mediated neurodegeneration as a possible mechanism of neuroprotection. Methods: Primary neuronal and organotypic cortical cultures were treated with N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) to induce excitotoxic cell death (measured by lactate dehydrogenase (LDH) assay or propidium iodide uptake, respectively). The effects of FTY720 treatment (10, 100 and 1,000 nM) on neuronal survival were examined. As an in vivo model of neuronal death and inflammation, we used intracerebroventricular (icv) administration of kainic acid (KA; 0.5 mu g/2 mu l) in Sprague-Dawley rats. FTY720 was applied icv (1 mu g/2 mu l), together with KA, plus intraperitoneally (ip; 1 mg/kg) 24 h before, and daily, until sacrifice 3 days after icv. Rats were evaluated for neurological score, neuronal loss in CA3 hippocampal region and activation of microglia at the lesion site. In addition, we tested FTY720 as a modulator of microglia responses using microglial cell cultures activated with lipopolysaccharide (LPS) and its effects in stress signalling pathways using western blotting for p38 and JNK1/2 mitogen-activated protein kinases (MAPKs). Results: FTY720 was able to reduce excitotoxic neuronal death in vitro. Moreover, in vivo repeated FTY720 administration attenuated KA-induced neurodegeneration and microgliosis at the CA3 lesion site. Furthermore, FTY720 negatively modulates p38 MAPK in LPS-activated microglia, whereas it had no effect on JNK1/2 activation. Conclusions: These data support a role for FTY720 as a neuroprotective agent against excitotoxin-induced neuronal death and as a negative modulator of neuroinflammation by targeting the p38 MAPK stress signalling pathway in microglia.

Apoptose induzida por estreptococos do grupo B em células epiteliais respiratórias A549

Streptococcus agalactiae, ou Streptococcus do grupo B (GBS), é um importante patógeno oportunista que causa pneumonia, sepse e meningite em recém-nascidos e infecções em adultos imunocomprometidos. O pulmão aparentemente é o portal de entrada para o EGB na corrente sanguínea o que pode evoluir para uma septicemia. Os mecanismos de virulência relevantes envolve a habilidade do EGB em penetrar e sobreviver intracelularmente em células hospedeiras. Neste trabalho, foram analisados os mecanismos moleculares da apoptose epitelial induzida pelo EGB, e a produção de óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigênio (ROS) em células epiteliais respiratórias A549 durante a infecção por EGB. Todas as amostras de EGB exibiram a capacidade de aderir e invadir células A549. A sobrevivência intracelular do EGB em células A549 ocorreu durante 24 h de incubação sem replicação do patógeno. No entanto, a amsotra 88641-V isolada de vagina não sobreviveu após 0,5 h de interação. O EGB promoveu a perda de viabilidade do epitélio durante a infecção. As alterações morfológicas em células A549 infectadas com o EGB incluem arredondamento celular, condensação nuclear, encolhimento celular e perda de contato célula-célula e célula-substrato. A dupla marcação AV/IP revelou que amostras de EGB sorotipo III induziram apoptose enquanto amostras do sorotipo V induziram morte celular semelhante a necrose em células A549. Caspase-3 foi ativada durante a apoptose induzida por EGB em células epiteliais. No entanto, a ativação de caspases-8 e -9 foi detectada apenas para a amostra 88641-V e as amostras EGB do sorotipo III, respectivamente. Experimentos comparativos de Immunoblotting revelaram que o EGB induziu um aumento da expressão Bim, uma proteína pró-apoptótica e diminuiu a expressão de Bcl-2 e Bcl-xL, proteínas anti-apoptóticas. As células A549 apresentaram perda de potencial de membrana mitocondrial Δψm e co-localização com o Bax. Ensaio de espectrometria de massa identificou a proteína PI-2a, uma proteína estrutural de pili, que exibe atividade carboxipepdidase. Descobrimos que os dois sorotipos (III e V) induziram a produção ROS e NO em células A549. Em conclusão, a apoptose induzida pelo EGB em células A549 é um mecanismo importante de virulência, resultando na destruição de tecidos, escape do sistema imune do hospedeiro com espalhamento bacteriano e, em consequência, a doença invasiva ou uma infecção sistémica.

Influência da ck2 no processo de interação Leishmania donovani-macrófagos

O gênero Leishmania apresenta espécies capazes de desenvolver doenças de grande importância para a saúde pública, as leishmanioses, que apresentam prevalência mundial de 12 milhões de pessoas. Quando os parasitos entram em contato com o hospedeiro humano passam por um processo de metaciclogênese adquirindo capacidade de interagir com os macrófagos. Inúmeras atividades biológicas são desencadeadas pela ativação de sistemas de transdução de sinais, onde as proteínas cinases e fosfatases desempenham papel fundamental. A proteína cinase CK2 parece estar presente em todas as células eucarióticas (núcleo, citoplasma e superfície). É caracterizada como enzima serina/treonina cinase, embora também seja capaz de fosforilar resíduos de tirosina em suas proteínas-alvo. No presente trabalho, demonstramos que o principal inibidor da CK2, TBB, foi capaz de inibir o crescimento de formas promastigotas de L. donovani e mostrou um mecanismo de ação irreversível, entretanto não foi capaz de induzir apoptose nas formas promastigotas de L. donovani. O pré-tratamento dos parasitos e macrófagos, assim como a adição do TBB durante o processo de infecção induziram uma redução significativa no número de amastigotas por macrófagos possivelmente pelo mecanismo de morte celular programada demosntrada pela técnica do TUNEL. O tratamento de macrófagos com TBB não induziram o aumento de óxido nítrico. Ensaios de imunofluorescência demonstraram a presença de CK2α em promastigotas. Macrófagos não infectados demonstraram pouca marcação para CK2α. Após a interação, a enzima mostrou-se distribuída preferencialmente na periferia dos macrófagos. Os dados do trabalho sugerem que a CK2 é uma importante enzima para a atividade biológica da Leishmania donovani, tendo seu estudo importante relevância para a descoberta de novos alvos terapêuticos.

Distribuição da caspase-3 clivada no cerebelo de ratos durante o desenvolvimento em um modelo de hipóxia-isquemia sistêmica pré-natal

A Hipóxia-isquemia (HI) perinatal é um problema de saúde pública, e ocorrem aproximadamente 1,5 casos de encefalopatias por HI por 1000 nascidos vivos. Dos que sobrevivem 25-60% sofrem de deficiências permanentes do desenvolvimento neurológico, incluindo paralisia cerebral, convulsões, retardo mental, e dificuldade de aprender. Neurônios e oligodendrócitos, especialmente os progenitores, são os mais afetados pela HI. Existem vários modelos de HI, no entanto, poucos levam em consideração as intercorrências maternas, a importância da atividade placentária, e as trocas entre mãe-filho, que são clinicamente observadas em humanos. Robinson estabeleceu um modelo de HI sistêmica pré-natal transitório, onde o fluxo das artérias uterinas da rata grávida era obstruído por 45 minutos no décimo oitavo dia (E18) de gestação. Neste modelo foram observadas alterações que são similares às observadas em cérebros humanos que passaram por hipóxia perinatal, dentre as quais foram relatados aumento no nível de apoptose. Caspase-3 é descrita como uma enzima que atua na apoptose, e é amplamente utilizada como marcador para células apoptóticas. Vários autores vêm mostrando, entretanto, que a enzima caspase-3 pode estar ativada para fins não apoptóticos. No modelo de HI sistêmica pré-natal, foram observados astrogliose na substância branca, morte de oligodendrócitos, lesão em axônios tanto na substância branca como no córtex cerebral, e danos motores. Pouco se sabe da influencia do insulto HI no desenvolvimento do cerebelo, considerando que o cerebelo junto com o córtex motor, contribui para o controle motor. O objetivo desse trabalho foi avaliar a distribuição da caspase-3 clivada durante o desenvolvimento do cerebelo em um modelo de HI pré-natal. Os resultados deste trabalho demonstram que as células caspase-3 clivadas apresentaram duas morfologias distintas em ambos os grupos. Uma onde a caspase-3 foi observada apenas no núcleo, oscilando entre células com imunorreatividade fraca a intensa, e de células com a presença da caspase-3 no corpo celular, nos prolongamentos condensados e presença de fragmentos ao redor do soma, morfologia típica de célula em apoptose. A HI pré-natal, assim como nos hemisférios cerebrais, levou ao aumento de células caspase-3 clivadas com morfologia de progenitores de oligodendrócitos no cerebelo do grupo HI em P2, mas não em P9 e P23. Também foi demonstrado que a HI pré-natal não levou a uma ativação da apoptose em oligodendrócitos, neurônios e microglia (identificados por seus respectivos marcadores, CNPase, NeuN e ED1) apresentando marcação no núcleos de células GFAP+, na substância branca, camada granular e nas células da glia de Bergmann, em P9 e P23 no cerebelo. Podemos concluir que a HI pré-natal aumentou o número de células imunorreativas para a caspase-3 em um período crítico do desenvolvimento da oligodendroglia no cerebelo, e que a diminuição de progenitores de oligodendrócitos no cerebelo decorrente do insulto pré-natal visto em trabalhos anteriores, pode estar relacionada a morte celular por apoptose, embora não se possa descartar a hipótese da participação dessas células que apresentam caspase-3 clivada em outros eventos não apoptóticos desencadeados pela hipóxia-isquemia.

Avaliação do efeito do inibidor de histona deacetilase Panobinostat (LBH589) no metabolismo energético de células derivadas de câncer de pulmão

Os mecanismos de ação citotóxica do inibidor de histona deacetilase LBH589 foram investigados em associação com o quimioterápico cisplatina (CDDP) em duas linhagens derivadas de câncer de pulmão de não pequenas células (CPNPC). Os resultados foram analisados em relação ao tipo de morte celular associada às alterações em enzimas relacionadas ao metabolismo energético e a via glicolítica. Para realização do trabalho, foram utilizadas as linhagens tumorais A549 (selvagem para o gene de p53) e Calu-1 (nulo para o gene de p53) tratadas com LBH589 em combinação ou não com CDDP. Foram realizadas curvas de tempo e dose-resposta com as drogas isoladamente pelo ensaio de viabilidade celular (MTT) nas duas linhagens para a escolha das melhores condições para o nosso estudo. As condições dos tratamentos isolados com redução da viabilida celular menores que o IC50 de cada fármaco foram selecionados para realização dos tratamentos combinados. As avaliações de apoptose foram realizadas por citometria de fluxo pelo ensaio de Anexina V/PI, e com a marcação de proteínas por Western Blotting. As proteínas relacionadas a via glicolítica foram avaliadas por Western Blotting e a expressão de RNAm por qPCR. Os resultados demonstraram que o LBH589 combinado a CDDP foi capaz de induzir apoptose em 70% das células (Calu-1) e 54,9% (A549) no tempo de 24 horas, e 90% (calu-1) e 62,1% (A549) em 48 horas, independendo, portanto, do status da p53. Os níveis de expressão de enzimas relacionadas com o metabolismos energético também sofreram alterações nos tratamentos estudados. O LBH589 induziu aumento de cerca de 4x dos níveis de RNAm de HK isoformas I e II em ambas as linhagens. Houve também um aumento na expressão proteica das isoformas de HK I e II. Outras enzimas relacionadas a via glicolítica como PFKP, PKM2 e LDHA foram analisadas e apresentaram redução da expressão proteica, principalmente na presença do LBH589. A combinação da CDDP com LBH589 parece ser promissora para o tratamento de CPNPC induzindo apoptose através de alterações no metabolismo energético tumoral.