New roles of Rab GTPases on eye diseases: targeting VEGF secretion

RESUMO: A retina é composta, entre outras estruturas, pelo epitélio pigmentar da retina (EPR)e pela coróide. A região central da retina denomina-se mácula, e é a zona mais afetada na degenerescência macular relacionada com a idade, a forma mais comum de degenerescência da retina. Nesta doença, a secreção de fatores de crescimento pelo EPR é afetada, nomeadamente a do fator de crescimento vascular endotelial (VEGF), e pouco se sabe ainda sobre os mecanismos moleculares conducentes a esta condição. A família de proteínas Rab GTPases está envolvida nas vias intracelulares de sinalização e tráfego membranares, essenciais na transdução de sinais extracelulares em respostas biológicas. A sua crucial importância nestes mecanismos levou-nos a considerar o seu potencial envolvimento nas vias de secreção do VEGF, e a questionar-nos se teriam algum papel regulador sobre as mesmas. O principal objetivo deste trabalho é identificar Rab GTPases importantes para as vias de secreção e endocitose do VEGF no EPR. Essa identificação ajudará a esclarecer a patogénese da degenerescência macular da retina, e poderá servir para uma procura mais direcionada de novos agentes terapêuticos. A caracterização de dois modelos in vitro do EPR, células primárias isoladas de murganho e a linha celular B6-RPE07,levou-nos a concluir que são ambos semelhantes. Contudo, a linha celular foi escolhida como protótipo do EPR por permitir o acesso a um número ilimitado de células. No decurso deste trabalho, desenvolvemos e caracterizámos uma biblioteca de ferramentas moleculares que nos permitiram reduzir os níveis proteicos das proteínas Rab GTPases, com base na tecnologia de ácido ribonucleico (ARN) de interferência. O papel das proteínas Rab GTPases na secreção do VEGF no EPR foi estudado com base no silenciamento de apenas uma proteína, ou combinando várias, segundo a sua localização e funções intracelulares descritas. Este trabalho permitiu-nos concluir que as proteínas Rab GTPases são importantes intervenientes no processo de secreção de VEGF pelo EPR, e confirmar dados anteriores que relatam o envolvimento de algumas Rab GTPases endocíticas no processo. Propomos ainda um novo modelo para a interação destas proteínas no EPR, e sugerimos que a Rab10 e a Rab14 atuam negativamente sobre a Rab8, controlando o seu funcionamento. Os nossos resultados evidenciam a importância das proteínas Rab GTPases na secreção do VEGF pelas células do EPR, e servem de base a futuros estudos que melhor procurem compreender este mecanismo e de que modo a sua alteração se relaciona com a degenerescência da retina.--------ABSTRACT: Retinal pigment epithelium (RPE) and choroid are components of the mammalian retina, of which the central region is called macula. The most common form of retinaldegeneration, age-related macular degeneration (AMD), involves primarily deregulation of growth factors secretion by the RPE. Very little is known about the molecular mechanisms that lead to impairment of RPE’s homeostatic intracellular processes, namely the secretion of vascular endothelial growth factor (VEGF). Rab GTPases’ family regulates membrane targeting and traffic, being essential in the transduction of signal pathways. Given Rab proteins’ role in intracellular trafficking, we propose to identify key regulatory Rab proteins involved in either the secretory or the recycling pathways of VEGF in RPE. Understanding how Rab proteins’ function disruption could lead to retinal and choroidal pathology would ultimately contribute to find new therapeutic agents. Here, we characterized two mouse RPE in vitro cell models, primary cells and B6-RPE07 cell line, and concluded that both display important epithelial features as the RPE presents in vivo. Considering unlimited cell number and results reproducibility, we chose B6-RPE07 cells to further study Rab proteins’ function. To scrutinize the consequences of Rab proteins’ absence or diminished levels, we have developed novel molecular tools to achieve silencing of these key proteins using miRNA technology. We further addressed the effect of Rab proteins’ absence on VEGF secretion by performing an extensive screening where different Rab proteins were silenced, both individually and in multiple combinations considering their cellular/ compartment location. We conclude that Rab GTPases are important intervenients in VEGF secretion by RPE cells, confirming endocytic Rab proteins’ role in regulation of VEGF biology. We also propose a novel model for Rab proteins’ interaction in RPE. Our results suggest that Rab10 and Rab14 might influence Rab8 in a negative feedback mechanism, important for controlling VEGF secretion. Our achievements’ unravel Rab proteins’ role in VEGF secretion by RPE cells and are the basis for future studies to better understand RPE molecular secretory machinery.

Control of parasitic infections among school children in the peri-urban area of Botucatu, São Paulo, Brazil

Tide prevalence of intestinal parasitosis ivas investigated in a primaiy school located in Rubiâo Júnior, a peri-urban district of Botucatu, São Paulo slate, Brazil, in order to assess the effect of treatment and practical measures of prophylaxis in the control of parasitic infections among 7-to- 18-year-old school children of a low socio-economic status. The first series of parasitological examinations included 219 school children, ef which 123 (56.1 %) were found to be infected with one or more parasite species. Eighty- four children canying pathogenic parasites were submitted to various anti-parasitic treatment schedules. We re-evaluated 15 (89 %) students after 4 to 6 months post- chemotherapy. The results indicate that the combination of treatment with prophylactic measures has been successful in the control of parasitic infections, since reinfection rates were generally low (< 5-3 %), except for Giardia lamblia infections (18.6 %), and a marked reduction oti the prevalence rates was obsewed with a significant percentage of cure (> 73-1 %) in children infected with most parasite species. The reasons for the apparent failure in the control of infections caused by Hymenolepis nana and Strongyloides stercoralis are discussed.

Human parvovirus B19 infections among exanthematic diseases notified as measles

A total of 1397 sera collected from 1095 cases of exanthematic disease notified as measles in ES and RJ states during July 1992 to December 1994 were investigated. These sera were first tested for measles and rubella specific IgM. When they proved negative, they were tested for B19 specific IgM by an enzyme immunoassay. B19 infection was confirmed in 27 (2.5%) of these cases. Sera from 194 negative cases for measles and rubella IgM received from other Brazilian states were also investigated and B19 infection was confirmed for 11 of them. Sera from these 38 IgM positive cases for B19, were tested for anti-B19 IgG by an enzyme immunoassay and for B19 DNA by dot blot hybridization. Anti-B19 IgG antibodies were detected in most of the acute sera. B19 DNA was detected in the acute serum of one patient that had been splenectomized before. As the exanthem caused by human parvovirus infection may be clinically diagnosed as rubella, it could be important to diagnose B19 infection in Brazil since it is becoming prevalent as the cause of rash in countries where rubella is controlled by vaccination.

Nevirapine in an animal model of pre-diabetes: study of drug pharmacokinetic and its effects on fasting glycemia and insulin resistance

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Biotecnologia

Detection of enteroviral sequence in endomyocardial tissues from patients with cardiac diseases in Northern Brazil

In the present report we describe the results from a pilot study aimed at detecting enterovirus sequence in cardiac tissues, obtained through endomyocardial biopsies, from patients suffering from cardiac diseases in the Amazon region. Six samples that were collected from three patients were analysed by RT-PCR showing 3 positive and 3 negative results. These preliminary findings suggest the participation of enteroviruses in the etiology of cardiac diseases, mainly myocarditis, and warrant further and broader local studies on this subject.

População de Pratylenchus brachyurus no cultivo de soja e sua influência na produtividade de grãos.

As limitações legais para o avanço da cultura da soja em novas áreas, pelo valor pouco atrativo do milho segunda safra e pelo baixo vigor das sementes recebidas, o interesse do produtor em cultivar soja na segunda safra tem sido crescente no Estado de Mato Grosso. Entretanto, o cultivo de soja na segunda safra possui entraves que limitam a produtividade, como o menor fotoperíodo e o maior risco de ocorrência de seca no período reprodutivo da cultura. Outra preocupação é a multiplicação e a manutenção dos nematoides das lesões radiculares (P. brachyurus ) em altas populações no solo, quando se cultivam plantas hospedeiras durante longo período do ano. Há relatos de perdas de até 50% na produtividade de grãos de soja, em lavouras comerciais da região Centro - Oeste infestadas com P. brachyurus (FRANCHINI et al., 2014). Além da ação espoliadora e mecânica, esse nematóide causa ferimentos nas raízes o s quais favorecem a entrada de fungos e bactérias, potencializando os danos e levando à diminuição da produtividade (FONSECA, 2012). A rotação com culturas não hospedeiras é a principal forma de controle desses parasitas, visto que não existem fontes de resistência varietal. O objetivo do trabalho foi o de avaliar a influência de sucessões de cultura, principalmente de soja sobre soja 2ª safra, na população do nematoide das lesões radiculares e na produtividade de grãos na cultura da soja cultivada na safra.

Inquérito epidemiológico sobre características da população canina e felina de um bairro próximo à zona rural em Cuiabá-MT, visando o controle da raiva animal

Foram avaliados os questionários respondidos por 476 alunos, com idade entre 15 e 20 anos, de uma escola do bairro Pedra 90 em Cuiabá-MT, objetivando conhecer as características da população canina e felina daquele local. Dos 476 domicílios, em 371 (78%), foram registrados 513 cães e 307 gatos. Dos 513 cães, 289 (56,3%) eram machos e 224 (43,7%) fêmeas. Dos 307 gatos, 182 (59,3%) eram machos e 125 (40,7%) fêmeas. Os proprietários de 474 (92,4%) cães e 267 (86,9%) gatos afirmaram ter vacinado seus animais contra raiva.

Capillaria hepatica-induced hepatic fibrosis in rats: paradoxical effect of repeated infections

Multiple exposures to parasitic agents are considered an important factor in the genesis of the most severe forms of the diseases they cause. Capillaria hepatica-induced septal fibrosis of the liver in rats usually runs without signs of portal hypertension or hepatic failure. After determining the hepatic profile of 15 animals during the course of a single infection, we submitted 20 rats to multiple Capillaria hepatica infections to determine whether repeated exposures would augment fibrosis production, transforming septal hepatic fibrosis into a true cirrhosis. Ten single-infection rats served as controls. A total of 5 exposures, with 45-day intervals, were made. Histological changes were followed by means of surgical liver biopsies, collected prior to infection and to each re-infection. Functional changes were minimal and transient. Although a slight recrudescence of fibrosis was observed after the first two re-infections and when the single-infected control group was re-infected at the end of the experiment, subsequent re-infections failed to increase the amount of fibrosis. On the contrary, there occurred quantitative and qualitative evidence of collagen degradation and suppression of parasite development. These paradoxical results are in keeping with the hypothesis that a complex immunological modulation participates in the mechanism of hepatic fibrosis induced by Capillaria hepatica infection in rats.

Longitudinal evaluation of hemorheological markers in acute inflammatory diseases

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Disclosing the caffeine dose to be administered that restores insulin sensitivity in prediabetes animal

The results discussed in this thesis originated the following communications in International and National congresses: Sacramento JF, Coelho JC, Melo BF, Guarino MP and Conde SV. (2014) Assessment of caffeine dose and time of administration required for resetting insulin sensitivity in high sucrose diet in rats. 50th Meeting of EASD (European Association for the study of Diabetes), 14-19 September, Vienna, Austria Coelho JC, Melo BF, Sacramento JF, Guarino MP and Conde SV (2014). Establishing the caffeine dose that chronically restores insulin sensitivity in animal model of prediabetes. Fundação Astrazeneca Innovate Competition, iMed conference 6.0®, 10-12 October, Lisboa, Portugal Also, during the last year I was involved in other ongoing projects that originated the following communications: Coelho JC, Melo BF, Sacramento JF, Ribeiro MJ, Guarino MP and Conde SV (2014). Are the effects of carotid sinus nerve resection on insulin sensitivity mediated by an increase in Glut4 expression in skeletal muscle?. XLIV Reunião Anual da Sociedade Portuguesa de Farmacologia, XXXII Reunião de Farmacologia Clínica e XIII Reunião de Toxicologia, 5-7 February, Coimbra, Portugal Sacramento JF, Rodrigues T, Coelho JC, Matafome P, Ribeiro MJ, Seiça RM, Guarino MP, Conde SV (2014). Elucidating the mechanism by which carotid sinus nerve resection restores insulin sensitivity in pre-diabetes animal models. International Society for Arterial Chemoreception (ISAC) XIX University of Leeds, 29th June - 3rd July, Leeds, United Kingdom

Chagas' disease and ageing: the coexistence of other chronic diseases with Chagas' disease in elderly patients

This study aimed to identify the main comorbidities in elderly chagasic patients treated in a reference service and identify possible associations between the clinical form of Chagas' disease and chronic diseases. Ninety patients aged 60 years-old or over were interviewed and their clinical diagnoses recorded. The study population profile was: women (55.6%); median age (67 years); married (51.1%); retired (73.3%); up to four years' education (64.4%); and earning less than two minimum wages (67.8%). The predominant forms of Chagas' disease were the cardiac (46.7%) and mixed forms (30%). There was a greater proportion of mild cardiac dysfunction (84.1%), frequently in association with megaesophagus. The mean number of concurrent diseases was 2.856 ± 1.845, and 33% of the patients had four or more comorbidities. The most frequent were systemic arterial hypertension (56.7%), osteoporosis (23.3%), osteoarthritis (21.2%) and dyslipidemia (20%). Positive correlations were verified between sex and comorbidities and between age group and comorbidities.

Brucelose na Província do Namibe, Angola, 2012 : prevalências humana (profissionais da pecuária) e animal, factores de risco, conhecimento e práticas

RESUMO - Enquadramento: A Brucelose é uma antropozoonose prevalente no Mundo e é uma das mais negligenciadas. A sua transmissão ao ser humano é directa e indirecta, e acontece por via de contacto com animal infectado, o consumo de leite e seus derivados não pasteurizados e a não observância de uso de equipamentos de protecção individual e colectiva, entre outros factores. O conhecimento da prevalência e incidência da brucelose animal e humana no Namibe, uma província de Angola, é muito escasso sendo poucos os estudos que evidenciam esta doença no seio dos profissionais da pecuária expostos: trabalhadores de matadouros, veterinários e criadores de gado. É assim pertinente, com base em estudos científicos específicos, caracterizar esta situação. Objectivos: Caracterizar os ambientes dos profissionais (matadouro, talhos e salas municipais de abate e explorações); estimar a seroprevalência da brucelose humana em profissionais da pecuária (trabalhadores de matadouros e criadores de gado bovino) na província do Namibe, Angola em 2012; determinar a associação da presença da brucelose humana com variáveis sócio-demográficas, de conhecimento, de práticas e de características das explorações; determinar a prevalência da Brucelose em animais e em explorações; caracterizar os factores associados à presença da Brucelose em explorações bovinas; caracterizar o conhecimento e práticas sobre a Brucelose dos profissionais da pecuária e analisar a relação entre as prevalências nas explorações (infectadas versus não infectadas) e nos criadores (infectados versus não infectados). Métodos e materiais: estudos observacional e transversal seroepidemiológico em 131 trabalhadores de talhos, salas de abate e matadouro e 192 criadores amostrados aleatoriamente em toda província do Namibe. Os dados foram obtidos através da colheita de sangue e da aplicação de um questionário. Os testes laboratoriais utilizados foram o Rosa de Bengala (RBT) e a Aglutinação Lenta em Tubos (SAT). O estudo de conhecimento foi principalmente centrado na pergunta “Já ouviu falar de Brucelose” e nas questões relativas ao nível de conhecimento e práticas (indicadores baseados nas percentagens de respostas correctas ou práticas adequadas) dos factores de risco da Brucelose. Também foram investigados 1344 animais (em 192 explorações) com recurso ao método de diagnóstico laboratorial RBT para análise de soro sanguíneo e, complementarmente, foi aplicado um questionário aos respectivos criadores. Em termos de análise estatística, para além da abordagem descritiva, foram utilizados os testes de Independência do Quiquadrado, Fisher, Teste não paramétrico de Mann-Whitney, Teste de correlação de Spearman. Adicionalmente, com base em modelos de regressão logística, foram determinados odds ratio e os respectivos intervalos de confiança utilizando um nível de significância de 5%. Resultados: os ambientes dos profissionais (matadouro, talhos e salas municipais de abate e explorações) não reuniram as condições higio-sanitárias definidas internacionalmente como adequadas. Nos profissionais a infecção geral ponderada da Brucelose foi de 15.56% (IC95% : 13.61-17.50), sendo 5.34% em trabalhadores e 16.66% (IC95% : 11.39-21.93) em criadores. A significância estatística foi observada entre a seroprevalência humana e a categoria (trabalhador e criador) (p< 0.001) e o nível de instrução (p= 0.032), início de actividade (p= 0.079) e local de serviço (p= 0.055). Num contexto multivariado o factor positivamente associado à brucelose em profissionais foi a categoria profissional (OR = 3.54, IC95%: 1.57-8.30, relativo aos criadores em relação a trabalhadores). As taxas gerais aparentes de prevalência em animais e explorações foram respectivamente de 14.96% (IC 95%, 12.97-17.19) e de 40.10% (IC 95%, 32.75-47.93). Encontrou-se uma correlação positiva moderada entre o número de animais infectados por exploração com a média do número de abortos na exploração = 0.531, p< 0.001). Em média os profissionais tiveram um conhecimento global muito insuficiente (16.1%), tendo os trabalhadores apresentado valores mais elevados que os criadores (20.2% e 13.8%), diferença não estatisticamente significativa (p= 0.170). As perguntas “o leite in natura é fervido antes do consumo humano?”, “contacto com materiais fetais animais?”, “contacto com aerossóis no local de trabalho?” e “já fez alguma vez o teste de Brucelose humana?” (relacionadas com práticas) e as perguntas “já ouviu falar da Brucelose?”, “Brucelose é doença zoonótica/só animal/só humana? e “como a Brucelose se transmite aos humanos?” apresentaram níveis médios de práticas adequadas e conhecimentos correctos inferiores a 20%. Nas explorações infectadas, 39% dos criadores foram positivos (infectados) e nas não infectadas apenas 1.7%. O risco de um criador ser infectado estando numa exploração infectada foi significativamente mais elevado (OR= 36, IC95%: 8.28-157.04). Conclusões: os ambientes dos profissionais (matadouros, salas municipais de abate e talhos e explorações) propiciam o risco à brucelose. O estudo permite aferir que a Brucelose humana em profissionais da pecuária e a Brucelose animal são prevalentes na província do Namibe. Os níveis de seroprevalência detectados são elevados comparandoos com outros encontrados em algumas localidades africanas que possuem condições similares às do Namibe. Perto de duas em cada cinco (40.10%) explorações estão infectadas por esta doença. O número de abortos (média) está claramente relacionado com as explorações infectadas. O conhecimento geral dos profissionais da pecuária sobre a Brucelose é muito insuficiente, tendo os trabalhadores mostrado um maior conhecimento em relação aos criadores, mas ambos com níveis alarmantes. Os criadores infectados estão relacionados com as explorações infectadas. Há necessidade de controlar a doença e de informar e educar os profissionais sobre a brucelose, sendo fundamental que os serviços provinciais de veterinária reforcem acções de divulgação e de fiscalização.

Manipulation of host cell functions by Salmonella: the role of the bacterial effector protein SteA

Salmonella enterica serovars are Gram-negative facultative intracellular bacterial pathogens that infect a wide variety of animals. Salmonella infections are common in humans, causing usually typhoid fever and gastrointestinal diseases. Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium), which is a leading cause of human gastroenteritis, has been extensively used to study the molecular pathogenesis of Salmonella, because of the availability of sophisticated genetic tools, and of suitable animal and tissue culture models mimicking different aspects of Salmonella infections.(...)