Aspiração folicular por videolaparoscopia e maturação oocitária in vitro em pacas (Cuniculus paca – linnaeus, 1766) mantidas em cativeiro e submetidas a protocolos de superestimulação ovariana

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise de pathway e network em tecido adiposo in vivo e o papel da vitamina D na adipogênese in vitro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do peptídeo lítico Hecate e sua conjugação com ácido gálico: atividade contra o carcinoma cervical humano, mecanismo de ação e toxicidade

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Influência da miliamperagem sobre a qualidade do diagnóstico das fraturas radiculares por meio de tomografia computadorizada de feixe cônico: estudo in vitro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da miliamperagem sobre a qualidade do diagnóstico das fraturas radiculares por meio de tomografia computadorizada de feixe cônico: estudo in vitro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Is it safe to utilize in vitro reconstituted human oral epithelium? An oncogenetic pathway study

Cell therapy is a therapeutic strategy used to replace or repair damaged tissue. The epithelium transplantation of cultivated keratinocytes has been applied to several modalities of reconstruction, like oral, urethra and ocular surface. Life and death signals work coordinately to ensure cellular quality control and the viability of an organism. The aim of this study is to verify that culture conditions did not induce genetic mutations through the analysis of the key genes: pAKT, Pten, p53 and MDM2 and investigate the presence of the related proteins in human oral keratinocytes obtained by primary culture and in vitro cultivated. Formalin fixed and paraffin embedded tissues from the oral cavity were utilized as control for normal expression of the related markers and two oral squamous cell carcinoma cell lines provided the expression pattern of the proposed markers in the event of cellular transformation. Akt, PTEN, p53 and MDM2 immunohistochemistry and Western-Blotting analyzes were performed. The results showed the expression levels and intracellular localizations of the four proteins evaluated. These analyzes confirmed that the produced in vitro epithelium is bio-compatible for its utilization as reconstruction and reparatory tissue, however further analyses and additional research on other biomarkers should be performed to analyse the long term engraftment of transplantable primary culture of oral keratinocytes and the long term resistance to cellular transformation.

E series prostaglandins alter the proliferative, apoptotic and migratory properties of T98G human glioma cells in vitro

Background: In many types of cancer, prostaglandin E-2 (PGE(2)) is associated with tumour related processes including proliferation, migration, angiogenesis and apoptosis. However in gliomas the role of this prostanoid is poorly understood. Here, we report on the proliferative, migratory, and apoptotic effects of PGE(1), PGE(2) and Ibuprofen (IBP) observed in the T98G human glioma cell line in vitro. Methods: T98G human glioma cells were treated with IBP, PGE(1) or PGE(2) at varying concentrations for 24-72 hours. Cell proliferation, mitotic index and apoptotic index were determined for each treatment. Caspase-9 and caspase-3 activity was measured using fluorescent probes in live cells (FITC-LEHD-FMK and FITC-DEVD-FMK respectively). The migratory capacity of the cells was quantified using a scratch migration assay and a transwell migration assay. Results: A significant decrease was seen in cell number (54%) in the presence of 50 mu M IBP. Mitotic index and bromodeoxyuridine (BrdU) incorporation were also decreased 57% and 65%, respectively, by IBP. The apoptotic index was increased (167%) and the in situ activity of caspase-9 and caspase-3 was evident in IBP treated cells. The inhibition of COX activity by IBP also caused a significant inhibition of cell migration in the monolayer scratch assay (74%) and the transwell migration assay (36%). In contrast, the presence of exogenous PGE(1) or PGE(2) caused significant increases in cell number (37% PGE(1) and 45% PGE(2)). When mitotic index was measured no change was found for either PG treatment. However, the BrdU incorporation rate was significantly increased by PGE(1) (62%) and to a greater extent by PGE(2) (100%). The apoptotic index was unchanged by exogenous PGs. The addition of exogenous PGs caused an increase in cell migration in the monolayer scratch assay (43% PGE(1) and 44% PGE(2)) and the transwell migration assay (28% PGE(1) and 68% PGE(2)). Conclusions: The present study demonstrated that treatments which alter PGE(1) and PGE(2) metabolism influence the proliferative and apoptotic indices of T98G glioma cells. The migratory capacity of the cells was also significantly affected by the change in prostaglandin metabolism. Modifying PG metabolism remains an interesting target for future studies in gliomas.

In vitro cytotoxicity of Selol-loaded magnetic nanocapsules against neoplastic cell lines under AC magnetic field activation

The goals of this study are to evaluate in vitro compatibility of magnetic nanomaterials and their therapeutic potential against cancer cells. Highly stable ionic magnetic fluid sample (maghemite, gamma-Fe2O3) and Selol were incorporated into polymeric nanocapsules by nanoprecipitation method. The cytotoxic effect of Selol-loaded magnetic nanocapsules was assessed on murine melanoma (B16-F10) and oral squamous cell carcinoma (OSCC) cell lines following AC magnetic field application. The influence of different nanocapsules on cell viability was investigated by colorimetric MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide assay. In the absence of AC magnetic field Selol-loaded magnetic nanocapsules, containing 100 mu g/mL Selol plus 5 x 10(12) particle/mL, showed antitumoral activity of about 50% on B16-F10 melanoma cells while OSCC carcinoma cells demonstrated drug resistance at all concentrations of Selol and magnetic fluid (range of 100-500 mu g/mL Selol and 5 x 10(12) -2.5 x 10(13) particle/mL). On the other hand, under AC applied fields (1 MHz and 40 Oe amplitude) B16-F10 cell viability was reduced down to 40.5% (+/- 3.33) at the highest concentration of nanoencapsulated Selol. The major effect, however, was observed on OSCC cells since the cell viability drops down to about 33.3% (+/- 0.38) under application of AC magnetic field. These findings clearly indicate that the Selol-loaded magnetic nanocapsules present different toxic effects on neoplastic cell lines. Further, the cytotoxic effect was maximized under AC magnetic field application on OSCC, which emphasizes the effectiveness of the magnetohyperthermia approach. (C) 2012 American Institute of Physics. [doi: 10.1063/1.3680541]

In Vitro Characterization of Chitosan Gels for Buccal Delivery of Celecoxib: Influence of a Penetration Enhancer

Celecoxib (Cx) shows high efficacy in the treatment of osteoarthritis and rheumatoid arthritis as a result of its high specificity for COX-2, without gastrolesivity or interference with platelet function at therapeutic concentrations. Besides of anti-inflammatory effects, Cx also has a potential role for oral cancer chemoprevention. For these conditions, oral administration in long-term treatment is a concern due to its systemic side effects. However, local application at the site of injury (e.g., buccal inflammation conditions or chemoprevention of oral cancer) is a promising way to reduce its toxicity. In this study, the in vitro characterization of mucoadhesive chitosan (CHT) gels associated to AzoneA (R) was assessed to explore the potential buccal mucosal administration of Cx in this tissue. Rheological properties of gels were analyzed by a rheometer with cone-plate geometry. In vitro Cx release and permeability studies used artificial membranes and pig cheek mucosa, respectively. Mucoadhesion were measured with a universal test machine. CHT gels (3.0%) containing 2.0% or 3.0% Az showed more appropriate characteristics compared to the others: pH values, rheology, higher amount of Cx retained in the mucosa, and minimal permeation through mucosa, besides the highest mucoadhesion values, ideal for buccal application. Moreover, the flux (J) and amounts of drug released decreased with increased CHT and Az concentrations. CHT gels (3.0%) associated with 2.0% or 3.0% Az may be considered potential delivery systems for buccal administration of Cx.

In vitro influence of the extracellular matrix in myoepithelial cells stimulated by malignant conditioned medium

In order to investigate the role of myoepithelial cell and tumor microenvironment in salivary gland neoplasma, we have performed a study towards the effect of different extracellular matrix proteins (basement membrane matrix, type I collagen and fibronectin) on morphology and differentiation of benign myoepithelial cells from pleomorphic adenoma cultured with malignant cell culture medium from squamous cell carcinoma. We have also analyzed the expression of alpha-smooth muscle actin (alpha-SMA) and FGF-2 by immunofluorescence and qPCR. Our immunofluorescence results, supported by qPCR analysis, demonstrated that alpha-SMA and FGF-2 were upregulated in the benign myoepithelial cells from pleomorphic adenoma in all studied conditions on fibronectin substratum. However, the myoepithelial cells on fibronectin substratum did not alter their morphology under malignant conditioned medium stimulation and exhibited a stellate morphology and, occasionally focal adhesions with the substratum. In summary, our data demonstrated that the extracellular matrix exerts an important role in the morphology of the benign myoepithelial cells by the presence of focal adhesions and also inducing increase FGF-2 and alpha-SMA expression by these cells, especially in the fibronectin substratum. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Synthesis and characterization of a diruthenium(II,III)-ketoprofen compound and study of the in vitro effects on CRC cells in comparison to the naproxen and ibuprofen derivatives

A new diruthenium(II,III) complex, of formula [Ru2Cl(ket)(4)], Ruket, containing the non-steroidal anti-inflammatory drug ketoprofen was synthesized and mainly characterized by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), UV-Vis-IR electronic spectroscopy and FTIR and Raman vibrational spectroscopies. The four drug-carboxylato bridging ligands stabilize a Ru-2(II,III) mixed valent core in a paddlewheel type structure as confirmed by ESI mass spectra, electronic and vibrational spectroscopies and magnetic measurements. Ruket and the analogous compounds containing ibuprofen, Ruibp, and naproxen, Runpx, were tested for the biological effects in the human colon carcinoma cells HT-29 and Caco-2 expressing high and low levels of COX-2 respectively. All compounds only weakly affected the proliferation of the colorectal cancer cells HT-29 and Caco-2, and similarly only partially inhibited the production/activity of MMP-2 and MMP-9 by HT-29 cells, suggesting that COX-2 inhibition by these drugs can only partially be involved in the pharmacological effects of these derivatives. (c) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The role of interleuchin 6 (IL-6) in the promotion of an aggressive and stem cell-like phenotype in human breast cancer cells and in stem/progenitor cells expanded in vitro as mammospheres

High serum levels of Interleukin-6 (IL-6) correlate with poor outcome in breast cancer patients. However no data are available on the relationship between IL-6 and stem/progenitor cells which may fuel the genesis of breast cancer in vivo. Herein, we address this issue in mammospheres (MS), multi-cellular structures enriched in stem/progenitor cells of the mammary gland, and also in MCF-7 breast cancer cells. We show that MS from node invasive breast carcinoma tissues express IL-6 mRNA at higher levels than MS from matched non-neoplastic mammary glands. We find that IL-6 mRNA is detectable only in basal-like breast carcinoma tissues, an aggressive variant showing stem cell features. Our results reveal that IL-6 triggers a Notch-3-dependent up-regulation of the Notch ligand Jagged-1, whose interaction with Notch-3 promotes the growth of MS and MCF-7 derived spheroids. Moreover, IL-6 induces a Notch-3-dependent up-regulation of the carbonic anhydrase IX gene, which promotes a hypoxia-resistant/invasive phenotype in MCF-7 cells and MS. Finally, an autocrine IL-6 loop relies upon Notch-3 activity to sustain the aggressive features of MCF-7-derived hypoxia-selected cells. In conclusion, our data support the hypothesis that IL-6 induces malignant features in Notch-3 expressing, stem/progenitor cells from human ductal breast carcinoma and normal mammary gland.

Entwicklung eines pharmakologischen Modells zur Prüfung immuntherapeutischer Antikörper mit dreidimensionalen Tumorzellkulturen in vitro

In den letzten Jahren hat die Tumorbehandlung mit immunologischen Präparaten an Bedeutung gewonnen. Der allgemeine Ablauf der Testung eines Arzneimittelkandidaten sieht vor, zunächst in Zellkulturversuchen und Tierversuchen Wirkweise und Sicherheit, sowie voraussichtliche Abbauwege und mögliche Gefahren so beurteilen zu können, dass sie für einen Einsatz im Menschen in Frage kommen. Zur präklinischen in vitro-Testung werden dabei in der Regel Monolayer-Zellkulturen oder Einzelzellsuspensionen eingesetzt. Der Einsatz von 3D-Zellkulturmodellen, welche den Aufbau von Mikrometastasen oder intervaskuläre Areale in Tumoren exakter widerspiegeln, führt zu wesentlich besseren Voraussagen bezüglich der klinischen Wirksamkeit neuer Präparate. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung und Anwendung eines neuen 3D-Zellkulturbasierten Systems zur Testung trifunktionaler bispezifischer Antikörper für die Tumorbehandlung, welches sich auch auf andere vergleichbare Präparate übertragen lässt.rnIn meiner Arbeit konnte ich mehrere humane Tumorzelllinien definieren, mit denen es gelang, stabile Co-Kulturen von Multi Cellular Tumour Spheroids (MCTS) mit Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) in miniaturisierten Spinner-Flaschen zu etablieren. Spinner-Flaschen, in denen die im Kulturmedium befindlichen Immunzellen, MCTS und Therapeutika ständig frei zirkulieren, sind besonders für eine wirklichkeitsnahe Nachbildung der in vivo-Simulation mit disseminierten Tumorzellen oder mit malignem Aszites geeignet. Diese Art der Kultivierung erlaubte Beobachtungszeiten von ≥20 Tagen für eine große Bandbreite Analysemethoden. Zu den mit dem erstellten Protokoll standardmäßig durchführbaren Analysemethoden zählen unter anderem immunhistochemische Färbungen an Sphäroid-Gefrierschnitten, Vitalitätstest, Untersuchung der Plattierungs-Effizienz, Bestimmung der Sphäroidvolumina, Zytokinbestimmungen aus dem Medienüberstand mit Cytokine Bead Arrays, PCR-Analysen immunzellspezifischer Antigene, sowie durchflusszytometrische Analysen. Diese Methodenkombination erlaubt einen sehr detaillierten Einblick in die Wirkweise und Effizienz neuer Immuntherapeutika aus verschiedensten Blickwinkeln und stellt ein reproduzierbares Testsystem zur präklinischen Testung von Immuntherapeutika dar, das zukünftig als Bindeglied zwischen Monolayer-Zellkulturen und klinischen Prüfungen einen festen Platz einnehmen könnte.rnMit dem beschriebenen 3D-Zellkultur-System wurden in der vorliegenden Arbeit die trifunktionalen bispezifischen Antikörper catumaxomab (unter dem Handelsnamen Removab® für die Behandlung maligner Ascites zugelassen) und ertumaxomab (derzeit in klinischen Prüfungen) hinsichtlich ihrer Wirkweise untersucht. Die Antikörper besitzen im Gegensatz zu herkömmlichen monoklonalen Antikörpern zwei verschiedene Bindungsarme, einer gegen CD3 auf T-Zellen, der zweite gegen EpCAM respektive Her2/neu - beides weit verbreitete Tumorantigene - gerichtet. An ihrem Fc-Teil besitzen sie eine dritte Bindungskapazität, über welche sie an Fcγ RI, -IIa und -III positive akzessorische Zellen binden. Diese Kombination ermöglicht theoretisch die Ausbildung eines Tri-Zell-Komplexes aus T-Zelle, Tumorzelle und akzessorischer Zelle. Dies stellt eine wirkungsvolle Therapieoption unter Ausnutzung der körpereigenen, immunologischen Abwehr dar. rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass beide Antikörper eine Größenreduktion der Sphäroide mit den entsprechenden Tumorantigenen in gleichem Maße bewirkten und die Plattierungseffizienz durch ertumaxomab dosisabhängig reduziert wurde. Mit dem erstellten Testsystem konnte der Wirkmechanismus von catumaxomab auf Sphäroide der Zelllinie FaDu (Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom) detaillierter gezeigt werden: catumaxomab wirkte dosisabhängig auf die Reduktion der Sphäroidvolumina und die zunehmende Infiltration von CD45+ Zellen, die als T-, NK- und/oder dendritische Zellen identifiziert wurden. Des Weiteren rief die catumaxomab-Gabe eine verstärkte Ausschüttung der Zytokine IL-2, IFN-γ und TNF-α hervor. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass catumaxomab die zelluläre Immunantwort aktiviert.rnDie Standard-Tumorbehandlung beinhaltet die Gabe von Chemotherapeutika. Oft werden dafür Zytostatika mit dem unerwünschten Nebeneffekt auch gesunde proliferierende Zellen anzugreifen verwendet. Dies kann prinzipiell auch die Wirksamkeit der Antikörper-Therapie beeinflussen. Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit zusätzlich vergleichende Kombinations-Versuche mit catumaxomab und einem gängigen Zytostatikum - Cisplatin - durchgeführt. Mit Untersuchungen der Sphäroidvolumina, Vitalitätstests und Plattierungseffizienz konnte gezeigt werden, dass die Wirkung von catumaxomab bei gleichzeitiger Anwendung beider Therapeutika aufrecht erhalten bleibt und diese sogar additiv verstärkt wird. Eine Kombinationstherapie im Menschen ist daher denkbar.rnrn

Pharmakologische Hemmung strahleninduzierter Tumorzell-Endothelzell-Interaktionen in vitro und Metastasierungsprozesse in vivo

Exposition von Endothelzellen mit ionisierender Strahlung (IR) oder Behandlung mit inflammatorischen Zytokinen (z. B. TNFa) induziert über eine Rho-GTPasen abhängige NF-kB-Aktivierung die Expression verschiedener Zelladhäsionsmoleküle, u. a. auch von E-Selektin. E-Selektin vermittelt die Adhäsion von Tumorzellen (TC) an Endothelzellen und ist daher vermutlich an der Extravasation von zirkulierenden Tumorzellen beteiligt. HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren (Statine), welche eine breite klinische Anwendung als Lipidsenker erfahren, sind in der Lage, Rho-GTPasen und die durch sie vermittelten Signalwege zu hemmen. Daher sollten Statine wie Lovastatin auch Zell-Zell-Adhäsionsvorgänge beeinflussen. Die vorliegende Arbeit widmet sich den Mechanismen, mit denen IR und TNF in Endothel- und/oder Tumorzellen pro-adhäsive Faktoren induzieren können und ob diese Effekte durch Lovastatin beeinflussbar sind. Zu diesem Zweck wurde mittels eines ELISA-basierenden Zelladhäsions-Assays die Auswirkung von IR und TNF auf Zell-Zell-Kontakte zwischen humanen Tumorzellen (u. a. Kolonkarzinomzellen (HT29)) und humanen, venösen Nabelschnurendothelzellen (HUVEC) analysiert. Zudem wurden die Effekte einer Lovastatinvorbehandlung von TC und/oder HUVEC auf TC-HUVEC-Adhäsion untersucht. Des Weiteren wurden die Wirkungen des sLex-Mimetikums Glycyrrhizin und des Rac1-spezifischen „small-molecule“ Inhibitors NSC23766 auf TC-HUVEC-Adhäsion überprüft. Zusätzlich wurde die strahleninduzierbare mRNA-Expression von diversen Zelladhäsionsmolekülen, Metastasierungsfaktoren und DNA-Reparatur-Genen mittels qRT-PCR (Real-Time Analysen) quantitativ erfasst. Um die erhaltenen in vitro Ergebnisse auch in vivo zu bestätigen, untersuchten wir den Effekt einer Ganzkörperbestrahlung (TBI) von BALB/c-Mäusen auf die Expression von pro-adhäsiven Faktoren. Zur Analyse der Tumorzell-Extravasation wurden Tumorzellen in die laterale Schwanzvene immundefizienter Mäuse injiziert und anschließend eine Ganzkörperbestrahlung durchgeführt (4 Gy). Nach einer Wartezeit von 4 Wochen wurde ein erhöhtes Auftreten von Lungenmetastasen beobachtet, welches durch Vorbehandlung der Tiere mit Statinen, NSC23766 oder Glycyrrhizin blockiert werden konnte. Zusammenfassend konnte somit ein Einfluss von IR auf die Expression verschiedener Zelladhäsionsmoleküle in vitro und auf die Extravasation zirkulierender Tumorzellen in vivo festgestellt werden. Diese pro-metastatischen Strahleneffekte konnten durch pharmakologische Hemmung Rho-regulierter Signalwege abgeschwächt werden.

Untersuchungen zur Wechselbeziehung zwischen Proteom, Energiestoffwechsel, Redoxstatus und Radiosensibilität von Tumorzellen in vitro und in vivo

Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war die Erforschung ursächlicher Unterschiede im Energiestoffwechsel von hoch- und niedrig-glykolytischen Tumorzelllinien. Darüber hinaus wurde die Hypothese überprüft, wonach eine hohe glykolytische Aktivität in Tumorzellen zu einer Anreicherung von antioxidativen Metaboliten führt und infolgedessen eine Therapieresistenz gegen Gammabestrahlung hervorruft. Abschließend sollte durch biochemische und gentechnische Manipulationen des Energie- bzw. Glukosestoffwechsels die Strahlenresistenz von Tumorzellen verändert und somit neue therapeutische Interventionen eröffnet werden.rnDie zur Klärung dieser Fragestellung erforderlichen molekularbiologischen Experimente erfolgten an jeweils zwei Ovarialkarzinomzelllinien (OC316 und IGROV-1) und zwei Plattenepithelkarzinomzelllinien der Kopf- und Halsregion (SAS und FaDu) sowie den entsprechenden Experimentaltumoren.rnUnabhängig von der Tumorentität und dem Tumormodell konnte gezeigt werden, dass eine erhöhte Expression Stoffwechsel-assoziierter Proteine mit einem gesteigerten Energiestoffwechsel einhergeht. Der Transfer der Ovarial- und Plattenepithelkarzinomzelllinien in das Mausmodell führte zu keiner grundsätzlichen Änderung des Tumormikromilieus. So wies die hoch-metabolische Linie OC316 in vitro und in vivo eine stark erhöhte MCT-4 Expression auf, deren gentechnische Inhibition jedoch zu keiner Reduktion der Glykolyserate führte.rnDie Hypothese, dass die Laktatproduktion als prädiktiver Marker für die Strahlenresistenz einer Tumorzelllinie fungiert, konnte nicht bestätigt werden. Jedoch führte die Manipulation der intrazellulären Laktatbildung und des Energiestoffwechsels mit nicht zelltoxischen Konzentrationen von 2-Deoxy-D-glukose (2DG) und Rotenon (ROT) bei den Ovarialkarzinomzelllinien zu einer Erhöhung der intrazellulären O2--Anionen, einer Zunahme der Strahlenempfindlichkeit sowie zur Steigerung der initialen und residualen DNA-Doppelstrangbrüche nach Gammabestrahlung.rnHierbei wirken 2DG und ROT synergistisch durch die Inhibierung antioxidativer Systeme sowie durch die Erhöhung des zellulären Radikal-Status. Die Anwendung von Stoffwechselmanipulatoren zur Optimierung und Unterstützung vorhandener Radikal-erzeugender Therapieformen wird aktuell in klinischen Studien überprüft. Translational könnte die durch 2DG und ROT beschriebene Erhöhung der Strahlenempfindlichkeit bei Ovarialkarzinomzelllinien z. B. in Kombination mit intensitätsmodulierten Strahlentherapien neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnen, was in weiterführenden in vivo Studien zu überprüfen ist.rn