Molecular mechanism of sulfated carbohydrate recognition: structural and biochemical studies of the cysteine-rich domain of mannose receptor

Mannose receptor (MR) is widely expressed on macrophages, immature dendritic cells, and a variety of epithelial and endothelial cells. It is a 180 kD type I transmembrane receptor whose extracellular region consists of three parts: the amino-terminal cysteine-rich domain (Cys-MR); a fibronectin type II-like domain; and a series of eight tandem C-type lectin carbohydrate recognition domains (CRDs). Two portions of MR have distinct carbohydrate recognition properties: Cys-MR recognizes sulfated carbohydrates and the tandem CRD region binds terminal mannose, fucose, and N-acetyl-glucosamine (GlcNAc). The dual carbohydrate binding specificity allows MR to interact with sulfated and nonsulfated polysaccharide chains, and thereby facilitating the involvement of MR in immunological and physiological processes. The immunological functions of MR include antigen capturing (through binding non-sulfated carbohydrates) and antigen targeting (through binding sulfated carbohydrates), and the physiological roles include rapid clearance of circulatory luteinizing hormone (LH), which bears polysaccharide chains terminating with sulfated and non-sulfated carbohydrates.

We have crystallized and determined the X-ray structures of unliganded Cys-MR (2.0 Å) and Cys-MR complexed with different ligands, including Hepes (1.7 Å), 4SO_4-N-Acetylgalactosamine (4SO_4-GalNAc; 2.2 Å), 3SO_4-Lewis^x (2.2 Å), 3S04-Lewis^a (1.9 Å), and 6SO_4-GalNAc (2.5 Å). The overall structure of Cys-MR consists of 12 anti-parallel β-strands arranged in three lobes with approximate three fold internal symmetry. The structure contains three disulfide bonds, formed by the six cysteines in the Cys-MR sequence. The ligand-binding site is located in a neutral pocket within the third lobe, in which the sulfate group of ligand is buried. Our results show that optimal binding is achieved by a carbohydrate ligand with a sulfate group that anchors the ligand by forming numerous hydrogen bonds and a sugar ring that makes ring-stacking interactions with Trpll7 of CysMR. Using a fluorescence-based assay, we characterized the binding affinities between CysMR and its ligands, and rationalized the derived affinities based upon the crystal structures. These studies reveal the mechanism of sulfated carbohydrate recognition by Cys-MR and facilitate our understanding of the role of Cys-MR in MR recognition of its ligands.

Studies of the serotonin type 3A receptor and the chemical preparation of tRNA

This thesis describes studies surrounding a ligand-gated ion channel (LGIC): the serotonin type 3A receptor (5-HT₃AR). Structure-function experiments using unnatural amino acid mutagenesis are described, as well as experiments on the methodology of unnatural amino acid mutagenesis. Chapter 1 introduces LGICs, experimental methods, and an overview of the unnatural amino acid mutagenesis.

In Chapter 2, the binding orientation of the clinically available drugs ondansetron and granisetron within 5-HT₃A is determined through a combination of unnatural amino acid mutagenesis and an inhibition based assay. A cation-π interaction is found for both ondansetron and granisetron with a specific tryptophan residue (Trp183, TrpB) of the mouse 5-HT₃AR, which establishes a binding orientation for these drugs.

In Chapter 3, further studies were performed with ondansetron and granisetron with 5-HT₃A. The primary determinant of binding for these drugs was determined to not include interactions with a specific tyrosine residue (Tyr234, TyrC2). In completing these studies, evidence supporting a cation-π interaction of a synthetic agonist, meta-chlorophenylbiguanide, was found with TyrC2.

In Chapter 4, a direct chemical acylation strategy was implemented to prepare full-length suppressor tRNA mediated by lanthanum(III) and amino acid phosphate esters. The derived aminoacyl-tRNA is shown to be translationally competent in Xenopus oocytes.

Appendix A.1 gives details of a pharmacological method for determining the equilibrium dissociation constant, K_B, of a competitive antagonist with a receptor, known as Schild analysis. Appendix A.2 describes an examination of the inhibitory activity of new chemical analogs of the 5-HT₃A antagonist ondansetron. Appendix A.3 reports an organic synthesis of an intermediate for a new unnatural amino acid. Appendix A.4 covers an additional methodological examination for the preparation of amino-acyl tRNA.

Expressão e distribuição de CGRP, VEGF e TGF-β na gengiva dos dentes de ratos com periodontite induzida por ligadura: aspectos imunohistoquímicos

No momento em que há a agressão tecidual e a defesa inata é deflagrada, mediadores químicos são liberados no local afetado. Esses mediadores podem ser de origem celular tais como CGRP, VEGF e TGFß. Os objetivos desta pesquisa foram avaliar a expressão e distribuição de CGRP, TGFß e VEGF na gengiva do primeiro molar inferior esquerdo de rato no 7 e 14 dias após a indução por ligadura; a expressão e distribuição de CGRP, TGFß e VEGF na gengiva do dente contralateral correspondente sem ligadura, no 7 e 14 dias, e se a indução da periodontite por ligadura no dente experimental provoca uma inflamação na gengiva do dente contralateral correspondente no 7 e 14 dias após a ligadura. Para o desenvolvimento deste trabalho foram selecionados 15 ratos Rattus Novergicus, Albinus, Wistar. O grupo experimental de 12 ratos foi dividido em 2 subgrupos compostos por 6 ratos cada um deles distribuídos da seguinte maneira: os do subgrupo A1 permaneceram com a ligadura no primeiro molar inferior esquerdo por 7 dias e foram sacrificados; os do subgrupo A-2 -permaneceram com a ligadura no primeiro molar inferior esquerdo por 14 dias e foram sacrificados. Outros três animais constituíram o grupo controle. Após o sacrifício dos 12 animais dos grupos experimentais e controle suas mandíbulas foram colocadas em ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) neutro para sofrerem descalcificação. Então foram processadas para inclusão em parafina e os cortes histológicos foram corados pela hematoxilina-eosina e submetidos à técnica imunohistoquímica para imunomarcação de CGRP, VEGF e TGFß. Aos 7 dias de ligadura observou-se na lâmina própria gengival, epitélio juncional e epitélio oral, expressiva marcação para CGRP. A expressão de VEGF foi intensa na lamina própria e com pouca ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. O TGFß apresentou pouca marcação na lâmina própria ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. Aos 14 dias de ligadura houve expressiva marcação de CGRP na lâmina própria, epitélios oral e juncional. O VEGF e o TGFß apresentaram muita marcação na lâmina própria e pouca ou nenhuma marcação no epitélio oral e juncional. Na gengiva dos dentes contralaterais nos 7 e 14 dias houve pouca marcação do CGRP do TGFß na lâmina própria e muita marcação do VEGF. Na gengiva dos dentes controle observou-se muita marcação do CGRP no epitélio juncional e oral e na lâmina própria. O TGFß e o VEGF se expressaram muito pouco ou não se expressaram. Devido à marcação expressiva do VEGF na lâmina própria dos dentes contralaterais, permanece inconclusiva a adequação do uso dos dentes contralaterais nos estudos experimentais das doenças periodontais, embora a expressão de TGFß e CGRP tenham sido menores nestes dentes. A maior marcação do CGRP, VEGF e TGFß nos animais com 14 dias de ligadura do que aos 7 dias demonstra a progressão do processo inflamatório crônico, não se observando processo de reparação cicatricial.

Investigation of competitive antagonist binding to the nicotinic acetylcholine receptor using voltage-jump and light-flash techniques

1. The effect of 2,2’-bis-[α-(trimethylammonium)methyl]azobenzene (2BQ), a photoisomerizable competitive antagonist, was studied at the nicotinic acetycholine receptor of Electrophorus electroplaques using voltage-jump and light-flash techniques.

2. 2BQ, at concentrations below 3 μΜ, reduced the amplitude of voltage-jump relaxations but had little effect on the voltage-jump relaxation time constants under all experimental conditions. At higher concentrations and voltages more negative than -150 mV, 2BQ caused significant open channel blockade.

3. Dose-ratio studies showed that the cis and trans isomers of 2BQ have equilibrium binding constants (K _ᵢ) of .33 and 1.0 μΜ, respectively. The binding constants determined for both isomers are independent of temperature, voltage, agonist concentration, and the nature of the agonist.

4. In a solution of predominantly cis-2BQ, visible-light flashes led to a net cis→trans isomerization and caused an increase in the agonist-induced current. This increase had at least two exponential components; the larger amplitude component had the same time constant as a subsequent voltage-jump relaxation; the smaller amplitude component was investigated using ultraviolet light flashes.

5. In a solution of predominantly trans-2BQ, UV-light flashes led to a net trans→cis isomerization and caused a net decrease in the agonist-induced current. This effect had at least two exponential components. The smaller and faster component was an increase in agonist-induced current and had a similar time constant to the voltage-jump relaxation. The larger component was a slow decrease in the agonist-induced current with rate constant approximately an order of magnitude less than that of the voltage-jump relaxation. This slow component provided a measure of the rate constant for dissociation of cis-2BQ (k_ = 60/s at 20°C). Simple modelling of the slope of the dose-rate curves yields an association rate constant of 1.6 x 10⁸/M/s. This agrees with the association rate constant of 1.8 x 10⁸/M/s estimated from the binding constant (K_i). The Q₁₀ of the dissociation rate constant of cis-2BQ was 3.3 between 6° and 20°C. The rate constants for association and dissociation of cis-28Q at receptors are independent of voltage, agonist concentration, and the nature of the agonist.

6. We have measured the molecular rate constants of a competitive antagonist which has roughly the same K _ᵢ as d-tubocurarine but interacts more slowly with the receptor. This leads to the conclusion that curare itself has an association rate constant of 4 x 10⁹/M/s or roughly as fast as possible for an encounter-limited reaction.

Estudos dos polimorfismos dos genes da apolipoproteína E (ApoE) e do receptor de LDL (RLDL - A370T) em indivíduos jovens pertencentes ao estudo do Rio de Janeiro em seguimento de 28 Anos

Estudos demonstram a associação de alterações da apolipoproteína E (ApoE) e do receptor do LDL (RLDL) com a ocorrência de doenças cardiovasculares e dislipidemia. O objetivo principal deste trabalho foi investigar a associação entre genótipos diferenciais da ApoE e do RLDL com a persistência de alterações de variáveis lipídicas em indivíduos jovens acompanhados há 28 anos no Estudo do Rio de Janeiro (ERJ). Através de um estudo longitudinal, tipo coorte, investigou-se 56 indivíduos (35M) em três avaliações. Em A1 (13.301.53 anos), A2 (22.091.91 anos) e A3 (31.231.99). Nas três ocasiões foi realizada avaliação clínica. Em A2 e A3 foram dosados colesterol total, HDL, LDL e triglicerídeos. Em A3 acrescentou-se o estudo dos polimorfismos genéticos da ApoE e do RLDL. Os fragmentos de interesse neste estudo foram amplificados por PCR (polymerase chain reaction) e os genótipos foram identificados através de reações de restrição. As frequências genotípicas de ApoE foram ε3/ε3 (62,5%), ε3/ε4 (25%), ε2/ε3 (5,4%) ,ε2/ε4 (5,4%) e ε4/ε4 (1,8%) e para os genótipos de RLDL foram AA (85,7%), AT (12,5%) e TT (1,8%). O genótipo ε2/ε2 não foi observado. A análise da distribuição dos genótipos de ApoE segundo a permanência de dislipidemia mostrou que todos os indivíduos com genótipo de ApoE dos tipos ε2/ε4 e ε4/ε4 mantiveram pelo menos um lípide alterado em A2 e A3 entretanto, todos os indivíduos com genótipo de ApoE do tipo ε2/ε3 não apresentaram lípides alterados em A2 e A3. Para o genótipo do RLDL não houve diferença significativa. Quando analisadas isoladamente, não foi identificado nenhum resultado significativo em A2 e/ou A3 associado a estes genótipos. O polimorfismo do gene da ApoE esteve associado à permanência de dislipidemia em indivíduos jovens acompanhados em estudo de seguimento longitudinal

Extracción de servicios TS en receptor profesional de DVB-T2.

[Es]Este documento explica el procedimiento seguido para desarrollar la última etapa de un decodificador de DVB-T2, que consiste en la extracción de un archivo de vídeo desde un archivo binario resultante del resto del decodificador. Este decodificador se trata del software de un receptor desarrollado por el departamento de TSR (Tratamiento de Señal y Radiocomunicaciones) de la Escuela de Ingenieros de Bilbao en el año 2010. Dicho software es capaz de analizar la señal recibida de DVB-T2 para calcular la tasa de errores y conocer otros parámetros relevantes como el tipo de modulación utilizado. No obstante, para analizar de manera subjetiva las mejoras de DVB-T2 e incluso para determinar de qué manera afectan los errores a la calidad de la imagen es necesario visualizar el video transmitido. Por esta razón se ha comenzado un proyecto en el que el objetivo es programar un nuevo software que proporcione un archivo que contenga el video en cuestión. Este software se ha programado en lenguaje del programa Matlab, y toma el fichero resultante del receptor como entrada, para procesarlo y obtener uno nuevo con el vídeo. De modo que una vez programado y probado para su corrección, se aplica a continuación del receptor del departamento TSR. Una vez obtenido el vídeo es posible comparar la calidad de la imagen con diferentes tasas de error en la comunicación, simulando transmisiones en diferentes ámbitos cada uno con su correspondiente ruido. De esta manera, se estima con muy alta precisión el comportamiento de una transmisión real dependiendo de la climatología y otros factores que afecten a la relación señal a ruido.

Repercussões de variantes genéticas em componentes do sistema endocanabinoide e no receptor PPAR-α sobre o perfil de risco cardiometabólico, adipocitocinas e níveis plasmáticos de endocanabinoides em indivíduos com diferentes graus de adiposidade

Analisar a associação recíproca entre fatores de risco cardiometabólico, níveis de adipocitocinas (leptina e adiponectina de alto peso molecular), endocanabinoides (anandamida [AEA] e 2-araquidonoilglicerol [2-AG]), compostos canabimiméticos (N-oleoiletanolamina [OEA] e N-palmitoiletanolamina [PEA]) e polimorfismos em genes codificadores de componentes do sistema endocanabinoide (enzima de degradação de endocanabinoides FAAH [gene FAAH] e receptor endocanabinoide CB1 [gene CNR1]) e do receptor PPAR-α [gene PPARA], em indivíduos com diferentes graus de adiposidade. Duzentos indivíduos, entre 18 e 60 anos, com diferentes graus de índice de massa corporal (IMC) compuseram a amostra, dividida em dois grupos: cem eutróficos (IMC < 25 kg/m2) e 100 obesos (IMC ≥ 30 kg/m2), com 50 homens e 50 mulheres em cada grupo. Os obesos ficaram assim distribuídos: grau 1, com IMC < 35 kg/m2 (n=54), 27 homens e 27 mulheres; grau 2, com IMC < 40 kg/m2 (n=32), 16 homens e 16 mulheres e grau 3, com IMC ≥ 40 kg/m2 (n=14), 7 homens e 7 mulheres. Todos os indivíduos foram recrutados entre funcionários, estudantes e residentes do Hospital Universitário Pedro Ernesto, bem como voluntários do quadro da Polícia Militar do Estado do Rio de Janeiro e selecionados com base em amostra de conveniência. Todos foram avaliados por parâmetros antropométricos, determinação da pressão arterial, análises laboratoriais e genotipagem, para determinar seu perfil metabólico, níveis de endocanabinoides e adipocitocinas e rastreamento dos polimorfismos FAAH 385C>A, CNR1 3813A>G e PPARA 484C>G. Foram excluídos do estudo aqueles com história de comorbidades crônicas, doenças inflamatórias agudas, dependência de drogas de qualquer natureza e em uso de medicação nos dez dias anteriores à entrada no estudo. A atividade inflamatória, avaliada pela proteína C reativa ultrassensível (PCRUS), acompanhou o grau de resistência insulínica. Os níveis de PEA se associaram negativamente com a adiposidade visceral e resistência insulínica, sugerindo um melhor perfil metabólico, enquanto que os níveis de 2-AG se associaram positivamente com a PCRUS, apontando para piora nesse perfil. Os polimorfismos estudados não se associaram com o fenótipo obeso ou insulinorresistente. A presença do alelo 3813G no gene CNR1 mostrou associação independente com níveis reduzidos de adiponectina em obesos, sugerindo pior perfil metabólico nesse grupo. A presença do alelo 484G no gene PPARA, associando-se com níveis mais elevados de IMC e LDL-colesterol nos eutróficos pode indicar maior predisposição desses indivíduos para o desenvolvimento de obesidade e dislipidemia aterosclerótica. O genótipo homozigoto AA na posição 385 do gene FAAH e os níveis de PCRUS foram as principais associações, diretas e independentes, com os níveis de AEA, indicando claramente disfunção da enzima de degradação da AEA e, possivelmente, contribuindo para um perfil cardiometabólico mais vulnerável em portadores dessa variante genética.

Increased antiparkinson efficacy of the combined administration of VEGF- and GDNF-loaded nanospheres in a partial lesion model of Parkinson's disease

Current research efforts are focused on the application of growth factors, such as glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) and vascular endothelial growth factor (VEGF), as neuroregenerative approaches that will prevent the neurodegenerative process in Parkinson's disease. Continuing a previous work published by our research group, and with the aim to overcome different limitations related to growth factor administration, VEGF and GDNF were encapsulated in poly(lactic-co-glycolic acid) nanospheres (NS). This strategy facilitates the combined administration of the VEGF and GDNF into the brain of 6-hydroxydopamine (6-OHDA) partially lesioned rats, resulting in a continuous and simultaneous drug release. The NS particle size was about 200 nm and the simultaneous addition of VEGF NS and GDNF NS resulted in significant protection of the PC-12 cell line against 6-OHDA in vitro. Once the poly(lactic-co-glycolic acid) NS were implanted into the striatum of 6-OHDA partially lesioned rats, the amphetamine rotation behavior test was carried out over 10 weeks, in order to check for in vivo efficacy. The results showed that VEGF NS and GDNF NS significantly decreased the number of amphetamine-induced rotations at the end of the study. In addition, tyrosine hydroxylase immunohistochemical analysis in the striatum and the external substantia nigra confirmed a significant enhancement of neurons in the VEGF NS and GDNF NS treatment group. The synergistic effect of VEGF NS and GDNF NS allows for a reduction of the dose by half, and may be a valuable neurogenerative/neuroreparative approach for treating Parkinson's disease.

Efeitos do treinamento resistido em ratos alimentados com dieta hiperlipídica

O consumo excessivo de gorduras tem sido implicado na gênese da obesidade e de diversas comorbidades relacionadas a esta doença. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do treinamento resistido em ratos alimentados com dieta hiperlipídica nas seguintes variáveis: composição corporal, adiposidade, área de adipócitos, expressão do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) e dos receptores ativados por proliferadores de peroxissomo tipo gama (PPAR-γ) no tecido adiposo retroperitoneal, níveis pressóricos e atividade da metaloproteinase-2 (MMP-2) no ventrículo esquerdo. Foram avaliados 32 ratos machos Wistar divididos em quatro grupos experimentais (n=8/cada) de acordo com o tipo de dieta e o treinamento: sedentário (SED; dieta padrão), sedentário obeso [SED-OB; dieta hiperlipídica (30% de gordura)], treinamento resistido (TR; dieta padrão) e treinamento resistido obeso (TR-OB; dieta hiperlipídica). Após o desmame (dia 21), os animais foram submetidos à dieta experimental durante 24 semanas. Doze semanas após início da dieta, os grupos TR e TR-OB iniciaram o período de 12 semanas de treinamento resistido. Este era composto por escaladas em uma escada vertical de 1.1 metros com pesos atados a cauda num total de três sessões de treinamento por semana (Segundas, Quartas e Sextas-feiras) com 4 a 9 escaladas/sessão e 8 a 12 movimentos dinâmicos a cada subida. O treinamento resistido induziu reduções significativas na massa corporal, na massa gorda, no percentual de gordura, na área de adipócitos e nos níveis pressóricos e ainda promoveu aumento de massa magra e na expressão de VEGF e PPAR-γ em ambos os grupos treinados. Além disso, foi observada uma maior atividade da MMP-2 no ventrículo esquerdo nos grupos treinados (TR e TR-OB). Nossos achados demonstram que o treinamento resistido foi capaz de promover mudanças positivas na composição corporal, na atividade da MMP-2 no ventrículo esquerdo, nos níveis pressóricos e em mediadores enzimáticos do tecido adiposo retroperitoneal sugerindo que esta modalidade de exercício pode ser uma ferramenta útil para prevenir as alterações induzidos pelo consumo de uma dieta hiperlipídica.

Polimorfismo Arg16Gly e Gln27Glu do Gene β2-ADR e a sensibilização fúngica associada ao controle e gravidade da asma

A asma brônquica é uma doença inflamatória crônica das vias aéreas inferiores que resulta da interação entre fatores genéticos e ambientais.Teve como objetivo estudar o polimorfismo Arg16Gly e Gln27Glu do Gene β2-ADR e a sensibilização fúngica associada ao controle e gravidade da asma. Trata-se de um estudo observacional analítico caso controle em portadores de asma, assistidos no Programa de Assistência ao Paciente Asmático do Hospital Universitário Presidente Dutra (PAPA-HUPD). Foram incluídos no estudo 83 pacientes com asma brônquica e 46 não asmáticos como controles. Os participantes coletaram duas amostra de 5ml de sangue, para genotipagem do gene β2AR-16 e β2AR-27 por PCR-RFLP e teste de sensibilização Elisa específico para fungos. Os dados de controle foram obtidos através do Teste de Controle da Asma (ACT) e os dados clínicos dos prontuários. As análises de polimorfismo não apresentaram associação com o estado de controle da asma para o gene β2-ADR-16 e β2-ADR-27. Entre asmáticos e não asmáticos foi observado diferença estatisticamente significante (p<0,05) com maior expressão do alelo Glu (74%) entre os não asmáticos. O homozigoto Glu/Glu também foi mais frequentes entre os não asmáticos, sugerindo que o alelo Glu-27 pode estar associado ao risco diminuído para asma. Quanto à sensibilização fúngica, não houve associação significante com os genótipos estudados. O estudo mostrou que, asmáticos graves são mais sensibilizados que não asmáticos e asmáticos moderados. Não houve diferença estatisticamente significante entre controle da asma e sensibilização fúngica, no entanto houve associação significativa com a gravidade. Associações isoladas entre sensibilização fúngica e asma, assim como entre polimorfismo e asma ficou evidente neste estudo.

Avaliação de fatores angiogênicos e antiangiogênicos em pacientes com lúpus eritematoso sistêmico

O lúpus eritematoso sistêmico (LES) é uma doença autoimune cuja fisiopatologia envolve mecanismos imunológicos, incluindo distúrbios nos processos de morte celular e nos mecanismos de eliminação de autoantígenos e de tolerância, acompanhados da formação de autoanticorpos patogênicos. Ele acomete principalmente mulheres jovens e a gestação nestas pacientes apresenta significativa morbimortalidade. Os achados clínicos e laboratoriais na nefrite lúpica são semelhantes àqueles encontrados em pacientes com pré-eclâmpsia (PE), especificamente hipertensão arterial, proteinúria e edema. Foi proposto o uso de fatores angiogênicos, como o fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) e o fator de crescimento placentário (PlGF), e antiangiogênicos, como o receptor Fms-like tirosina quinase 1 solúvel (sFlt-1), para o diagnóstico diferencial entre estas duas condições, no entanto os dados disponíveis na literatura sobre estas citocinas em pacientes não gestantes com LES são inconsistentes. Este estudo foi desenhado para avaliar se existe diferença entre os níveis séricos de VEGF, PlGF e sFlt-1 em pacientes com LES com e sem atividade sistêmica da doença e se existe diferença nesses fatores quando comparamos pacientes com LES e mulheres saudáveis. Foram incluídas 54 mulheres com diagnóstico de LES em acompanhamento no ambulatório de Reumatologia do HUPE-UERJ, sem outra doença autoimune diagnosticada, e divididas de acordo com a atividade da doença. 30 pacientes tinham doença inativa (SLEDAI médio: 0,7) e 24 tinham doença ativa (SLEDAI médio: 11,6). 23 mulheres deste último grupo possuíam nefrite ativa, enquanto 20 das pacientes com doença em remissão já haviam apresentado nefrite ao longo da evolução do LES. O grupo controle foi formado por 34 mulheres hígidas atendidas no ambulatório de ginecologia da Policlínica Piquet Carneiro-UERJ. Considerando as três citocinas estudadas, as pacientes com LES apresentaram valores séricos médios superiores às mulheres do grupo controle (VEGF: 319,0 + 226,0 x 206,2 + 119,4, p=0,02; PlGF: 42,2 + 54,1 x 13,6 + 21,6, p=0,02; sFlt-1: 107,9 + 49,2 x 70,2 + 95,0, p=0,01). O grupo de pacientes com doença ativa também apresentou média superior ao controle nos três fatores (VEGF: 331,0 + 216,8 x 206,2 + 119,4, p=0,02; PlGF: 41,2 + 47,3 x 13,6 + 21,6, p=0,02; sFlt-1: 120,5 + 42,4 x 70,2 + 95,0, p=0,02), enquanto não foi encontrada diferença estatística entre o grupo de LES inativo e o controle. A média do sFlt-1 sérico foi maior nas pacientes com LES ativo do que a média das pacientes com a doença em remissão (120,5 + 54,9 x 97,8 + 42,4, p=0,02), mas não houve diferença significativa da média do VEGF e PlGF séricos entre os dois grupos. O melhor entendimento dos fatores angiogênicos e antiangiogênicos em pacientes com LES proporcionado por este estudo nos permite a análise dessas citocinas em gestantes com LES e, possivelmente, sua posterior aplicação como método diferencial entre nefrite lúpica e PE.

Avaliação da interação de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) pertencente ao sorotipo O157: H7 isoladas de bovinos assintomáticos e de doença humana com células enterocíticas humanas (linhagem Caco-2)

Reconhecida como agente de doença humana em 1982, E.coli enterohemorrágica (EHEC) pode causar diarréia sanguinolenta, colite hemorrágica e síndrome hemolítica urêmica (SHU). EHEC constitui um subgrupo especialmente virulento das E.coli produtoras de toxina de Shiga (Stx). O fator crítico da sua virulência é a toxina Shiga, capaz de interromper a síntese proteica da célula eucariótica. São conhecidos dois subgrupos de Stx, Stx1 e Stx2. Stx1 possui duas variantes Stx1c e Stx1d. Stx2 possui muitas variantes. Estudos epidemiológicos sugerem que cepas com os perfis toxigênicos Stx2 ou Stx2/Stx2c seriam mais frequentemente associadas a pacientes com SHU. Além da expressão de Stx, EHEC do sorotipo O157:H7 colonizam a mucosa intestinal induzindo a formação de lesões denominadas attaching/effacing (A/E). Para a produção da lesão A/E, é necessária a presença de uma ilha de patogenicidade cromossômica denominada LEE, composta por cinco operons, LEE 1 a LEE5. Em LEE 5 são codificadas a adesina intimina e o seu receptor Tir, o qual é translocado por um sistema de secreção tipo III (SSTT) e em LEE 4 são codificadas as proteínas secretadas EspA,B e D. Em EHEC O157:H7 são descritos muitos fatores de virulência, codificados em ilhas de patogenicidade, no cromossomo e no megaplasmídio pO157. Bovinos são o principal reservatório deste patógeno e alimentos de origem bovina e produtos contaminados com fezes de bovinos são causadores de surtos epidêmicos. Em nosso país EHEC O157:H7 é isolada do reservatório animal mas é muito rara a sua ocorrência em doença humana. Notamos que nas cepas bovinas predomina Stx2c, enquanto nas cepas humanas predomina o perfil toxigenico Stx2/Stx2c. Quanto a interação com enterocitos humanos cultivados in vitro (linhagem Caco-2), verificamos que tanto cepas bovinas quanto humanas mostram idêntica capacidade de invadir e persistir no compartimento intracelular das células Caco-2. No entanto, em comparação com as cepas humanas, as cepas bovinas mostram uma reduzida capacidade de produzir lesões A/E. Empregamos qPCR para aferir a transcrição de três diferentes locus (eae, espA e tir) situados nos operons LEE4 e LEE5 de cepas bovinas e humanas, durante a infecção de células Caco-2. Verificamos diferenças na expressão dos genes, especialmente espA, entre cepas bovinas e humanas com maior expressão para estas ultimas, em linha com os achados dos testes FAS. Através de clonagem e expressão de proteínas recombinantes, purificamos as proteínas Eae, EspA e Tir e obtivemos anticorpos específicos, empregados para acompanhar a sua expressão ao longo da infecção de células Caco-2, por imunofluorescencia. Verificamos que as três proteínas são detectadas tanto em cepas bovinas quanto humanas, mas nestas ultimas, a marcação é precoce e torna-se mais intensa com o avanço da infecção. Nossos resultados indicam que cepas EHEC O157:H7 isoladas do reservatório bovino em nosso país apresentam diferenças importantes em relação ao perfil toxigenico e a capacidade de indução de lesões A/E, características apontadas na literatura como relevantes para a virulência do micro-organismo. Por outro lado, nossos achados quanto a capacidade de invadir e multiplicar-se no interior de enterócitos pode explicar a persistência do patógeno no reservatório animal e a sua capacidade de transmissão horizontal.

Sequence evolution of the CCR5 chemokine receptor gene in primates

The chemokine receptor CCR5 can serve as a coreceptor for M-tropic HIV-1 infection and both M-tropic and T-tropic SIV infection. We sequenced the entire CCR5 gene from 10 nonhuman primates: Pongo pygmaeus, Hylobates leucogenys, Trachypithecus francoisi, Trachypithecus phayrei, Pygathrix nemaeus, Rhinopithecus roxellanae, Rhinopithecus bieti, Rhinopithecus avunculus, Macaca assamensis, and Macaca arctoides. When compared with CCR5 sequences from humans and other primates, our results demonstrate that:(1) nucleotide and amino acid sequences of CCR5 among primates are highly homologous, with variations slightly concentrated on the amino and carboxyl termini; and (2) site Asp13, which is critical for CD4-independent binding of SIV gp120 to Macaca mulatta CCR5, was also present in all other nonhuman primates tested here, suggesting that those nonhuman primate CCR5s might also bind SIV gp120 without the presence of CD4. The topologies of CCR5 gene trees constructed here conflict with the putative opinion that the snub-nosed langurs compose a monophyletic group, suggesting that the CCR5 gene may not be a good genetic marker for low-level phylogenetic analysis. The evolutionary rate of CCR5 was calculated, and our results suggest a slowdown in primates after they diverged from rodents. The synonymous mutation rate of CCR5 in primates is constant, about 1.1 x 10(-9) synonymous mutations per site per year. Comparisons of K-a and K-s suggest that the CCR5 genes have undergone negative or purifying selection. K-a/K-s ratios from cercopithecines and colobines are significantly different, implying that selective pressures have played different roles in the two lineages.

Interaction between human interleukin-16 and CD4 receptor of HIV-1

AIM: To study the interaction between human interleukin-16 (IL-16) and the receptor CD4 (T-lymphocyte differentiation antigen) of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1). METHODS: Two structurally con served regions (SCRs) of human IL-16 were built by the SYBYL/Biopolymer module using the corresponding transmembrane (TM) domain of human interleukin-1 (HIL-4) and HIL-2 as the templates. The coordinates for amino-terminal residue sequence, carboxyl-terminal residue sequences, and cytoplasm loops were generated using Biopolymer's LOOP SEARCH algorithm. RESULTS: HIL-16 first formed a homodimer, then contacted with CD4 dimer further forming a dimeric complex. Subsequently, the dimeric complex constructed the tetrameric complex by two disulfide bridges between the cysteines of HIL-16 (Cys31-Cys31). CONCLUSION: The interaction model is useful to propose the action mechanism of HIL-16 and is beneficial for rational designing of novel anti-HIV drugs.

Measurement of the Interaction Between Recombinant I-domain from Integrin alpha 2 beta 1 and a Triple Helical Collagen Peptide with the GFOGER Binding Motif Using Molecular Force Spectroscopy.

The role of the collagen-platelet interaction is of crucial importance to the haemostatic response during both injury and pathogenesis of the blood vessel wall. Of particular interest is the high affinity interaction of the platelet transmembrane receptor, alpha 2 beta 1, responsible for firm attachment of platelets to collagen at and around injury sites. We employ single molecule force spectroscopy (SMFS) using the atomic force microscope (AFM) to study the interaction of the I-domain from integrin alpha 2 beta 1 with a synthetic collagen related triple-helical peptide containing the high-affinity integrin-binding GFOGER motif, and a control peptide lacking this sequence, referred to as GPP. By utilising synthetic peptides in this manner we are able to study at the molecular level subtleties that would otherwise be lost when considering cell-to-collagen matrix interactions using ensemble techniques. We demonstrate for the first time the complexity of this interaction as illustrated by the complex multi-peaked force spectra and confirm specificity using control blocking experiments. In addition we observe specific interaction of the GPP peptide sequence with the I-domain. We propose a model to explain these observations.