Identification and characterization of a TFIID-like multiprotein complex from Saccharomyces cerevisiae.

Although the mechanisms of transcriptional regulation by RNA polymerase II are apparently highly conserved from yeast to man, the identification of a yeast TATA-binding protein (TBP)-TBP-associated factor (TAFII) complex comparable to the metazoan TFIID component of the basal transcriptional machinery has remained elusive. Here, we report the isolation of a yeast TBP-TAFII complex which can mediate transcriptional activation by GAL4-VP16 in a highly purified yeast in vitro transcription system. We have cloned and sequenced the genes encoding four of the multiple yeast TAFII proteins comprising the TBP-TAFII multisubunit complex and find that they are similar at the amino acid level to both human and Drosophila TFIID subunits. Using epitope-tagging and immunoprecipitation experiments, we demonstrate that these genes encode bona fide TAF proteins and show that the yeast TBP-TAFII complex is minimally composed of TBP and seven distinct yTAFII proteins ranging in size from M(r) = 150,000 to M(r) = 25,000. In addition, by constructing null alleles of the cloned TAF-encoding genes, we show that normal function of the TAF-encoding genes is essential for yeast cell viability.

DNA synthesis and topoisomerase inhibitors increase transduction by adeno-associated virus vectors.

Viral vectors based on adeno-associated virus (AAV) preferentially transduce cells in S phase of the cell cycle. We recently found that DNA-damaging agents increased the transduction of nondividing cells. However, the optimal concentrations were toxic to cells. Here we show that the transduction of normal human fibroblasts by AAV vectors is increased by prior exposure to DNA synthesis inhibitors, such as aphidicolin or hydroxyurea, and topoisomerase inhibitors, such as etoposide or camptothecin. Transduction efficiencies could be increased > 300-fold in stationary cultures at concentrations that did not affect cell viability or proliferative potential. Both S-phase and non-S-phase cells were affected, suggesting that cellular functions other than replicative DNA synthesis may be involved. Applying these methods to gene transfer protocols should improve prospects for gene therapy by AAV vectors.

A disaccharide that inhibits tumor necrosis factor alpha is formed from the extracellular matrix by the enzyme heparanase.

The activation of T cells by antigens or mitogens leads to the secretion of cytokines and enzymes that shape the inflammatory response. Among these molecular mediators of inflammation is a heparanase enzyme that degrades the heparan sulfate scaffold of the extracellular matrix (ECM). Activated T cells use heparanase to penetrate the ECM and gain access to the tissues. We now report that among the breakdown products of the ECM generated by heparanase is a trisulfated disaccharide that can inhibit delayed-type hypersensitivity (DTH) in mice. This inhibition of T-cell mediated inflammation in vivo was associated with an inhibitory effect of the disaccharide on the production of biologically active tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) by activated T cells in vitro; the trisulfated disaccharide did not affect T-cell viability or responsiveness generally. Both the in vivo and in vitro effects of the disaccharide manifested a bell-shaped dose-response curve. The inhibitory effects of the trisulfated disaccharide were lost if the sulfate groups were removed. Thus, the disaccharide, which may be a natural product of inflammation, can regulate the functional nature of the response by the T cell to activation. Such a feedback control mechanism could enable the T cell to assess the extent of tissue degradation and adjust its behavior accordingly.

Hypoxia-mediated induction of acidic/basic fibroblast growth factor and platelet-derived growth factor in mononuclear phagocytes stimulates growth of hypoxic endothelial cells.

Wound repair and tumor vascularization depend upon blood vessel growth into hypoxic tissue. Although hypoxia slows endothelial cell (EC) proliferation and suppresses EC basic fibroblast growth factor (bFGF) expression, we report that macrophages (MPs) exposed to PO2 approximately 12-14 torr (1 torr = 133.3 Pa) synthesize and release in a time-dependent manner platelet-derived growth factor (PDGF) and acidic/basic FGFs (a/bFGFs), which stimulate the growth of hypoxic ECs. Chromatography of hypoxic MP-conditioned medium on immobilized heparin with an ascending NaCl gradient resolved three peaks of mitogenic activity: activity of the first peak was neutralized by antibody to PDGF; activity of the second peak was neutralized by antibody to aFGF; and activity of the third peak was neutralized by antibody to bFGF. Metabolically labeled lysates and supernatants from MPs exposed to hypoxia showed increased synthesis and release of immunoprecipitable PDGF and a/bFGF in the absence of changes in cell viability. Possible involvement of a heme-containing oxygen sensor in MP elaboration of growth factors was suggested by the induction of bFGF and PDGF by normoxic MPs exposed to nickel or cobalt, although metabolic inhibitors such as sodium azide were without effect. These results suggest a paracrine model in which hypoxia stimulates MP release of PDGF and a/bFGF, inducing EC proliferation and potentially promoting angiogenesis in hypoxic environments.

Efeitos da glutamina e taurina sobre a via de sinalização do NFκB em células Raw 264.7 estimuladas com LPS

O sistema imunológico preserva a integridade do organismo perante o ambiente que ele está inserido. As reações imunológicas são essenciais para controle e eliminação da infecção, no entanto se os mecanismos contra regulatórios da resposta imunológica forem superados, a homeostasia pode falhar levando a um desequilíbrio no processo de reparo do organismo, podendo causar danos, insuficiência de órgão e até a morte. Muitos estudos têm demonstrado a interação entre o sistema imunológico e os aminoácidos. Visto que a glutamina é utilizada como substrato energético para enterócitos, além de fornecer nitrogênio para síntese de purinas e pirimidinas para proliferação celular e a taurina participa da hemostasia, estabilização de membranas, mobilização de cálcio, além de ser importante agente antioxidante, nos propusemos nesse trabalho investigar os efeitos da glutamina e taurina sobre aspectos relacionados a resposta imunológica de células da linhagem Raw 264.7. Para tanto foram avaliadas: viabilidade celular; a capacidade proliferativa e o ciclo celular; a capacidade de síntese de citocinas: IL-1 α, IL-1β, IL-6, IL-10 e TNF-α e a expressão do fator de transcrição NFκB, bem como de seu inibidor IκBα. Foi possível observar aumento da viabilidade e proliferação celular para células tratadas com glutamina, entretanto não foi observado o mesmo efeito para taurina. Quando ambos aminoácidos foram associados, houve prevalência dos efeitos da glutamina. Observamos neste trabalho, que houve uma tendência da diminuição de expressão da relação de p-NFκB/NFκB quando se aumentou a concentração de glutamina. Paralelamente, o mesmo foi encontrado para relação p-IκB/IκB. Esses resultados corroboram com os resultados encontrados na produção das citocinas pró-inflamatórias IL-1α, Il-1β e TNF-α, uma vez que ao aumentarmos a concentração de glutamina bem como glutamina e taurina, observamos menor produção das mesmas. Complementarmente, encontramos resultados opostos para a citocina anti-inflamatória IL-10, a qual teve maior síntese em resposta ao aumento da concentração dos aminoácidos. Portanto concluímos que tanto a glutamina quanto a taurina possuem capacidade de modular aspectos da resposta imunológica de células Raw 264.7.

Método simples e rápido para seleção de fungos filamentosos produtores de compostos absorvedores de radiação UV para aplicação em protetores solares

Foram estudadas trinta e uma cepas fúngicas não identificadas, as quais foram denominadasX1 a X31. O potencial fotoprotetor foi avaliado pela medida espectrofotométrica da absorçãodos extratos na região do UV (280-400 nm). Os extratos com os melhores perfis de absorção em cultura estacionária foram X1, X2, X6, X12, X13, X18, X19, X22, X24 e X31 e, em cultura agitada X4 e X17. A reprodutibilidade do processo foi avaliada e as cepas fúngicas que apresentaram coeficiente de variação menor que 15% foram selecionadas para o estudo de fotoestabilidade. A fotoestabilidade dos extratos foi avaliada pela medida da viabilidade celular de fibroblastos L929 tratados com extratos previamente irradiados sob radiação UVA (11,2 J/cm2) e UVB (3,43 J/cm2) e extratos não irradiados, bem como, pela comparação das áreas sob as curvas de absorção na região do UV dos extratos irradiados e não irradiados. Os extratos selecionados para o estudo de fotoestabilidade foram X4, X12, X19, X22, X24 e X31. Os extratos não irradiados apresentaram os seguintes valores deIC50 para viabilidade celular (citotoxidade): X4-130µg/ml, X19-20µg/ml, X22-10 µg/ml e X24-60µg/ml. Após a radiação UVA e UVB, os extratos apresentaram redução significativa da viabilidade celular em relação ao IC50 dos extratos não irradiados. Sob luz UVB, os extratos X12 (IC50 35µg/ml) e X31 (IC50 70µg/ml) mantiveram a mesma porcentagem de redução da viabilidade celular quando comparado ao IC50 dos extratos não irradiados. No entanto após exposição à luz UVA, o extrato X12 aumentou a viabilidade celular de 50% (quando não irradiado) para 75% (irradiado). Enquanto que o extrato X31, mesmo após a radiação UVA, manteve a mesma redução de 50% da viabilidade celular. Nessa etapa os extratos selecionados foram os X12 e X31. O espectro de absorção na região do UV obtido para o extrato X12 mostrou uma redução da absorbância de 28,3% sob radiação UVB e de 60% sob radiação UVA em relação ao extrato não irradiado. O extrato X31 apresentou uma redução da absorbância de 17,6% e30% sob radiação UVB e UVA respectivamente, em relação ao extrato não irradiado. Os fungos selecionados foram identificados por PCR, sugerindo que o fungo X12 seja o Aspergillus terreus e o X31 seja o Talaromyces pinophilus. Por fim, foi feita a identificação da substância ativa do extrato X12 empregando a técnica de desreplicação, a qual fez o uso da instrumentação analítica acoplada UHPLC-DAD-(ESI)-HRMS associada ao banco de dados Chapman& Hall\'s Dictionary of Natural Products (DNP). No extrato X12 o composto majoritário foi identificado como sendo a citreoviridina. Assim, os resultados do presente trabalho permitiu estabelecer um procedimento para a seleção de fungos produtores de compostos absorvedores de radiação UV, que poderia ser aplicado na obtenção de novos filtros orgânicos naturais para protetores solares.

Análise química e atividades biológicas de Guatteria elliptica R. E. Fries (Annonaceae)

A espécie endêmica G. elliptica R. E. Fries não apresentava estudos fitoquímicos e biológicos detalhados na literatura. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a composição química e as propriedades biológicas dos óleos essenciais, extratos brutos, alcaloides totais, tortas, frações das tortas, amostras isoladas dessa espécie. O material vegetal foi coletado em Paranapiacaba (Santo André, SP, Brasil). O óleo essencial extraído das folhas por destilação à vapor apresentou um rendimento de 0,2%. A análise histológica das folhas encontrou óleo em células oleíferas localizadas no parênquima esponjoso. A composição do óleo (CG-EM) indicou espatulenol e óxido de cariofileno como compostos majoritários. Os alcaloides totais foram obtidos dos extratos brutos das folhas e dos galhos e analisados por CG-EM, identificando quatro aporfinas (nornuciferina, estefarina, corituberina e asimilobina) e duas protoberberinas (discretamina e caseadina). Os alcaloides totais foram fracionados em coluna cromatográfica ou por Extração em Fase Sólida e purificados por cromatografia em camada preparativa, originando duas amostras (Amostra 9 e 10). Na Amostra 9, foram identificados dois alcaloides aporfinicos nornuciferina e asimilobina (CG-EM e RMN-1H). Na Amostra 10, foram identificados (LC-EM/EM) cinco alcaloides aporfínicos (desidronantenina, glaunidina, liriodenina, N-óxido de oliverina e telikovina) e um alcaloide protoberberínico (caseadina). Caseadina, glaunidina, N-óxido de oliverina e telikovina não foram previamente identificados em Guatteria. Os resíduos dos extratos brutos livres de alcaloides foram fracionados pelo método de partição com solventes de polaridade crescente. Os extratos brutos e as frações acetato de etila e butanólicas de folhas e galhos apresentaram flavonoides (NP-PEG). Nos ensaios biológicos, a melhor atividade antioxidante (sequestro do radical DPPH) foi encontrada para a fração clorofórmica dos galhos (EC50=24,25±1,14 µg/mL) e a torta dos galhos (EC50=26,23±4,20 µg/mL). No ensaio antimicrobiano pelo método turbidimétrico a atividade mais importante foi obtida contra Staphylococcus aureus (ATCC 6538) para os alcaloides totais dos galhos (CIM/CBM=0,12±0,01/0,26 mg/mL) e das folhas (CIM/CBM=0,21±0,01/0,28 mg/mL), e fração hexânica das folhas (CIM/CBM=0,24±0,02/>1 mg/mL). Uma alta atividade antitumoral foi observada frente a células humanas de mama (MCF-7) para Amostra 10 (IC50=2,28±0,18 µg/mL), fração de acetato de etila das folhas (IC50=4,47±0,40 µg/mL), óleo essencial (IC50=7,01±0,23 µg/mL) e os alcaloides totais das folhas (IC50=9,32±0,36 µg/mL). Para as células de próstata (PC-3), foi encontrada atividade para a Amostra 10 (IC50=1,37±0,36 µg/mL) e o óleo essencial (IC50=5,32±0,35 µg/mL). A futura aplicação dos extratos e frações de G. elliptica como um agente antitumoral parece ser segura, pois mantiveram uma viabilidade celular maior do que 90% no ensaio de citotoxicidade com culturas de fibroblasto murino (BALB/c 3T3, ATCC CCL-163) nas concentrações onde a atividade antitumoral foi promissora (<30 µg/mL) contra MCF-7 e/ou PC-3.

Nanopartículas lipídicas sólidas e vesículas cataniônicas contendo ftalocianina de cloro alumínio aplicadas nos processos fotodinâmicos

O trabalho apresentado foi realizado em duas etapas independentes e baseou-se no estudo de diferentes sistemas nanométricos para viabilizar a aplicação da ftalocianina de cloro alumínio (ClAlPc) na terapia fotodinâmica (TFD) para o tratamento do câncer de pele do tipo melanoma. O fármaco fotossensibilizante (FS) utilizado apresenta propriedades físico-químicas que lhe permitem exercer sua atividade fotodinâmica com excelência, sem a interferência do cromóforo endógeno melanina existente nas células melanocíticas. Para driblar sua elevada hidrofobicidade, ClAlPc foi encapsulada em sistemas nanométricos para administração em meio fisiológico. Inicialmente nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) foram desenvolvidas por emulsificação direta, após um estudo de elaboração do diagrama de fases. O compritol foi o lipídio sólido escolhido para compor as NLS, com diferentes concentrações de ClAlPc. Todas as formulações desenvolvidas foram devidamente caracterizadas, com tamanho médio entre 100 e 200 nm, baixa polidispersão, potencial zeta adequadamente negativo (~|30| mV), drug loading de ClAlPc entre 76-94% (com pequena redução após 24 meses) e alta eficiência de encapsulação (E.E.). A morfologia arredondada das nanopartículas foi confirmada por microscopia eletrônica de transmissão e de força atômica. A estabilidade das NLS foi de 24 meses. A avaliação da cristalinidade do lipídio revelou a integração da ClAlPc à matriz lipídica da NLS, presença de estruturas polimórficas e grau de cristalinidade adequado, sem alterações após 24 meses. Nos estudos de difusão in vitro, observou-se que ftalocianina encapsulada nas NLS acumulam-se preferencialmente na epiderme e derme do que no estrato córneo, sem traços de permeação do ativo. Foi confirmado o caráter biocompatível das NLS sobre fibroblastos NIH-3T3. A ftalocianina encapsulada nas NLS não foi tóxica na linhagem de melanoma B16-F10 na ausência de luz, porém, apresentou excelente efeito fototóxico (0,75 ?g mL-1 de ClAlPc nanoencapsulada e irradiação entre 0,5 e 2,0 J cm-2), com redução da viabilidade celular de 87%. O segundo sistema de veiculação estudado foram as vesículas cataniônicas (VesCat), que se formam espontaneamente em água com o tensoativo TriCat 12. A obtenção das vesículas contendo ClAlPc envolve uma etapa adicional, para remoção de solvente orgânico, que foi aprimorada, reduzindo o tempo de produção em 55%. As VesCat/ClAlPc obtidas mantiveram suas propriedades físico-químicas e morfologia arredondada (confirmada por microscopia eletrônica de varredura), drug loading de 47% e alta E.E. Os resultados comprovaram que a aplicação desses dois sistemas nanométricos é altamente eficiente para aplicação da TFD no tratamento do câncer de pele do tipo melanoma ou outras doenças cutâneas, apresentando características favoráveis para avanços nos estudos de fase clínica e pré-clínica.

Resistência de células de carcinoma epidermóide bucal à terapia fotodinâmica mediada pelo ácido 5-aminolevulínico

O carcinoma epidermóide bucal (CEC) é uma neoplasia maligna com alta morbidade e mortalidade e de difícil tratamento. O tratamento convencional para o CEC inclui cirurgia e radioterapia, seguida ou não de quimioterapia. Apesar de serem amplamente difundidos, esses tratamentos podem ser ineficazes para alguns CECs resistentes. A terapia fotodinâmica (PDT) oncológica tem sido utilizada para o tratamento adjuvante do CEC bucal, principalmente nos casos menos invasivos e que necessitam de redução do tumor para a ressecção cirúrgica. Contudo, semelhantemente aos tratamentos convencionais, a PDT pode também induzir o aparecimento de populações celulares resistentes, fato já descrito para carcinoma cutâneo, adenocarcinoma de cólon e adenocarcinoma mamário. A hipótese de que células de CEC bucal possam desenvolver resistência à PDT ainda não foi testada. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar se células de CEC bucal (SCC9) desenvolvem resistência a ciclos repetidos de PDT mediada pelo ácido 5- aminolevulínico (5-ALA-PDT) e avaliar se nesse processo ocorre modificação da expressão de marcadores relacionados a sobrevivência celular (NF?B, Bcl-2, iNOS, mTOR e Akt). Foi utilizada linhagem de células de CEC bucal (SCC9), submetida às seguintes condições: 1) Controle - células cultivadas sem nenhum tratamento; 2) ALA - células incubadas com 5-ALA (1mM durante 4 horas); 3) LED - tratadas com iluminação LED (630nm, 5,86J/cm2, 22,5J, 150mW, 150s); 4) PDT - tratadas com 5- ALA-PDT, com os protocolos do grupo ALA e LED combinados, gerando dose letal de 90%. Inicialmente foi realizado somente um ciclo de PDT, sendo avaliada a viabilidade celular em todos os grupos após 24, 48, 72 e 120h da irradiação. Também foi realizado ensaio de detecção da fragmentação de DNA (TUNEL) e análise por imunofluorescência da expressão das proteínas NF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR e pAkt nas células viáveis. Como resultado desse primeiro tratamento com 5-ALA-PDT, observou-se que as células sobreviventes ao tratamento apresentaram intensa marcação para pmTOR e exibiram potencial de crescimento durante o período analisado. Após esses ensaios, as células que sobreviveram a essa primeira sessão foram coletadas, replaqueadas e novamente cultivadas, sendo então submetidas a novo ciclo de 5-ALA-PDT. Esse processo foi realizado 5 vezes, variando-se a intensidade de irradiação à medida que se observava aumento na viabilidade celular. As populações celulares que exibiram viabilidade 1,5 vezes maior do que a detectada no primeiro ciclo PDT foram consideradas resistentes ao tratamento. Os mesmos marcadores analisados no primeiro ciclo de PDT foram novamente avaliados nas populações resistentes. Foram obtidas quatro populações celulares resistentes, com viabilidade de até 4,6 vezes maior do que a do primeiro ciclo de PDT e irradiação com LED que variou de 5,86 a 9,38J/cm2. A população mais resistente apresentou ainda menor intensidade de protoporfirina IX, maior capacidade de migração e modificação na morfologia nuclear. As populações resistentes testadas exibiram aumento na expressão de pNF?B, iNOS, pmTOR e pAkt, mas não da proteína anti-apoptótica Bcl- 2. Ensaio in vivo foi também conduzido em ratos, nos quais CEC bucal foi quimicamente induzido e tratado ou não com 5-ALA-PDT. Houve intensa expressão imuno-histoquímica das proteínas pNF?B, Bcl-2, iNOS, pmTOR e pAkt em relação ao controle não tratado, nas células adjacentes à área de necrose provocada pela PDT. Concluiu-se que as células de CEC bucal tratadas com 5-ALA-PDT a uma dose de 90% de letalidade desenvolveram viabilidade crescente após ciclos repetidos do tratamento, bem como exibiram superexpressão de proteínas relacionadas à sobrevivência celular, tanto in vitro quanto in vivo. Esses fatos, aliados à maior capacidade de migração, sugerem a aquisição de fenótipo de resistência à 5-ALAPDT. Esse aspecto deve ser cuidadosamente considerado no momento da instituição dessa terapia para os CECs bucais.

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.

Novel particulate BCG-loaded delivery system for mucosal immunization against tuberculosis

Tese de doutoramento, Farmácia (Tecnologia Farmacêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2016

Establishment of a confluent monolayer model with human primary trophoblast cells: novel insights into placental glucose transport

STUDY HYPOTHESIS Using optimized conditions, primary trophoblast cells isolated from human term placenta can develop a confluent monolayer in vitro, which morphologically and functionally resembles the microvilli structure found in vivo. STUDY FINDING We report the successful establishment of a confluent human primary trophoblast monolayer using pre-coated polycarbonate inserts, where the integrity and functionality was validated by cell morphology, biophysical features, cellular marker expression and secretion, and asymmetric glucose transport. WHAT IS KNOWN ALREADY Human trophoblast cells form the initial barrier between maternal and fetal blood to regulate materno-fetal exchange processes. Although the method for isolating pure human cytotrophoblast cells was developed almost 30 years ago, a functional in vitro model with primary trophoblasts forming a confluent monolayer is still lacking. STUDY DESIGN, SAMPLES/MATERIALS, METHODS Human term cytotrophoblasts were isolated by enzymatic digestion and density gradient separation. The purity of the primary cells was evaluated by flow cytometry using the trophoblast-specific marker cytokeratin 7, and vimentin as an indicator for potentially contaminating cells. We screened different coating matrices for high cell viability to optimize the growth conditions for primary trophoblasts on polycarbonate inserts. During culture, cell confluency and polarity were monitored daily by determining transepithelial electrical resistance (TEER) and permeability properties of florescent dyes. The time course of syncytia-related gene expression and hCG secretion during syncytialization were assessed by quantitative RT-PCR and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. The morphology of cultured trophoblasts after 5 days was determined by light microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Membrane makers were visualized using confocal microscopy. Additionally, glucose transport studies were performed on the polarized trophoblasts in the same system. MAIN RESULTS AND THE ROLE OF CHANCE During 5-day culture, the highly pure trophoblasts were cultured on inserts coated with reconstituted basement membrane matrix . They exhibited a confluent polarized monolayer, with a modest TEER and a size-dependent apparent permeability coefficient (Papp) to fluorescently labeled compounds (MW ∼400-70 000 Da). The syncytialization progress was characterized by gradually increasing mRNA levels of fusogen genes and elevating hCG secretion. SEM analyses confirmed a confluent trophoblast layer with numerous microvilli, and TEM revealed a monolayer with tight junctions. Immunocytochemistry on the confluent trophoblasts showed positivity for the cell-cell adhesion molecule E-cadherin, the tight junction protein 1 (ZO-1) and the membrane proteins ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1) and glucose transporter 1 (GLUT1). Applying this model to study the bidirectional transport of a non-metabolizable glucose derivative indicated a carrier-mediated placental glucose transport mechanism with asymmetric kinetics. LIMITATIONS, REASONS FOR CAUTION The current study is only focused on primary trophoblast cells isolated from healthy placentas delivered at term. It remains to be evaluated whether this system can be extended to pathological trophoblasts isolated from diverse gestational diseases. WIDER IMPLICATIONS OF THE FINDINGS These findings confirmed the physiological properties of the newly developed human trophoblast barrier, which can be applied to study the exchange of endobiotics and xenobiotics between the maternal and fetal compartment, as well as intracellular metabolism, paracellular contributions and regulatory mechanisms influencing the vectorial transport of molecules. LARGE-SCALE DATA Not applicable. STUDY FUNDING AND COMPETING INTERESTS This study was supported by the Swiss National Center of Competence in Research, NCCR TransCure, University of Bern, Switzerland, and the Swiss National Science Foundation (grant no. 310030_149958, C.A.). All authors declare that their participation in the study did not involve factual or potential conflicts of interests.

Uptake of antigen encapsulated in polyethylcyanoacrylate nanoparticles by D1-dendritic cells

Polyethylcyanoacrylate (PECA) nanoparticles were prepared by interfacial polymerization of a water-in-oil microemulsion. Nanoparticles were isolated from the polymerization template by sequential ethanol washing and centrifugation. A nanocapsule preparation yielding the original particle size and distribution following redispersion in an aqueous solution was achieved by freeze-drying the isolated nanoparticles in a solution of 5% w/v sugar. The cytotoxicity and uptake of nanocapsules by dendritic cells was investigated using a murine-derived cell line (D1). PECA nanoparticles were found to adversely effect cell viability at concentrations greater than 10 mug/ml of polymer in the culture medium. In comparison to antigen in solution, cell uptake of antigen encapsulated within nanoparticles was significantly higher at both 4 and 37 degreesC. Following a 24 h incubation period, the percentage of cells taking-up antigen was also increased when antigen was encapsulated in nanoparticles as compared to antigen in solution. The uptake of nanoparticles and the effect of antigen formulation on morphological cell changes indicative of cell maturation were also investigated by scanning electron microscopy (SEM). SEM clearly demonstrated the adherence of nanoparticles to the cell surface. Incubation of D1 dendritic cells with nanoparticles containing antigen also resulted in morphological changes indicative of cell maturation similar to that observed when the cells were incubated with lipopolysaccharide. In contrast, cells incubated with antigen solution did not demonstrate such morphological changes and appeared similar to immature cells that had not been exposed to antigen.

Ability of some plant extracts, traditionally used to treat ciguatera fish poisoning, to prevent the in vitro neurotoxicity produced by sodium channel activators

The effects of 31 plant extracts, which most are traditionally used to treat ciguatera fish poisoning in the Pacific area, were Studied on the cytotoxicity of mouse neuroblastoma cells produced by ouabain, veratridine and/or brevetoxin-3 or Pacific ciguatoxin-1. The cell viability was determined using a quantitative colorimetric method. A marked cytotoxicity of seven of the 31 plant extracts studied, was observed. Despite this, these plant extracts were suspected to contain active compound(s) against the cytotoxicity produced by brevetoxin (2 extracts), brevetoxin, ouabain and/or veratridine (3 extracts), or only against that of ouabain and/or veratridine (2 extracts). Among the 24 plant extracts that exhibited by themselves no cytotoxicity, 22 were active against the effect of brevetoxin or against that of both veratridine and brevetoxin. similar results were obtained when the seven most active plant extracts were reassayed using ciguatoxin instead of brevetoxin. In conclusion, the present work reports the first activity assessment of some plant extracts, achieved in vitro on a quite large scale. The fact that 27 plant extracts were found to exert, in vitro, a protective effect against the action of ciguatoxin and/or brevetoxin, paves the way for finding new active compounds to treat ciguatera fish poisoning, provided these compounds also reverse the effects of sodium channel activators. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Nanotossicologia dei quantum dot di CdS in linee cellulari umane

Le nanotecnologie sono un settore emergente in rapida crescita, come dimostra l'esplosione del mercato dei prodotti ad esso collegati. I quantum dot di cadmio solfuro (CdS QD) sono ampiamente utilizzati per la produzione di materiali semiconduttori e dispositivi optoelettronici; tuttavia, non sono ancora completamente chiari gli effetti di questi nanomateriali sulla salute umana. Questo lavoro di dottorato si pone l'obbiettivo di definire il potenziale citotossico e genotossico dei CdS QD in linee cellulari umane e definirne il meccanismo implicato. A questo scopo, essendo il fegato uno dei principali organi di accumulo del cadmio e dei nanomateriali a base di cadmio, è stata utilizzata la linea cellulare HepG2 derivante da un epatocarcinoma umano. È stato evidenziato, in seguito all'assorbimento, da parte delle cellule, dei CdS QD, un effetto citotossico, con conseguente modulazione dell'espressione genica di una serie di geni coinvolti sia nei processi di rescue (autofagia, risposta allo stress) sia in quelli di morte cellulare programmata. È stato, inoltre, dimostrata l'assenza di un rilevante effetto genotossico dipendente da questi nanomateriali. Infine, è stato osservato che cellule esposte ai CdS QD presentano mitocondri con un potenziale di membrana alterato, con conseguente alterazione della funzionalità di tale organello, pur conservando l'integrità del DNA mitocondriale.