Estudo da expressão génica da Legionella Pneumophila após cultura em acanthamoeba castellanii

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Microbiologia Médica

Thomsen-Friedenreich antigens in bladder cancer: evaluation of their prognostic value

RESUMO: Introdução. O cancro de bexiga é uma patologia comum que representa o 6° e o 5° cancro mais incidente em Portugal e na Itália, respetivamente. Em mais de metade dos casos ocorre reincidência durante o primeiro ano, requerendo acompanhamento clínico ao longo da vida. A instilação intravesical de Bacillus Calmette-Guérin (BCG) (uma estirpe atenuada do Mycobacterium bovis) representa uma imunoterapia eficaz no combate ao cancro de bexiga, no entanto, muitos aspetos da interação de BCG com as células tumorais bem como com as células do sistema imunitário permanecem por desvendar. As células tumorais de bexiga expressam frequentemente as formas sialiladas dos antigénios de Thomsen-Friedenreich (TF), i.e., sialil-T (sT) e sialil-Tn (sTn). Contudo ainda se desconhece o significado da sua expressão na malignidade tumoral e se afeta a eficácia da terapêutica BCG. Objetivo do estudo. Investigar o papel dos antigénios sT e sTn no fenótipo maligno de células de cancro de bexiga bem como na resposta mediada pelo sistema imunitário à terapia com BCG. Metodologia. Para tal, foram utilizadas as linhas celulares de cancro da bexiga HT1376 e MCR, geneticamente modificadas por transdução com vetores codificantes para as sialiltransferases ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, de forma a expressar homogeneamente os antigénios sT ou sTn respetivamente. Estes modelos celulares foram estudados após confronto com BCG. O nível de BCG internalizado foi avaliado por citometria de fluxo. O perfil global de expressão genética dos modelos celulares antes e após incubação com BCG foi analisado pela tecnologia de microarray. O perfil de citocinas secretadas pelos modelos celulares após incubação com BCG, bem como de macrófagos estimulados pelo secretoma de células de cancro de bexiga que por sua vez foram estimuladas previamente por BCG, foi estudado pelo sistema multiplex de “imuno-esferas”. Resultados. A análise do transcritoma dos modelos celulares revelou que grupos de genes envolvidos em funções específicas foram modulados em paralelo nos dois modelos celulares, após transdução, independentemente da sialiltransferase expressa. Ou seja, em células que expressavam a sialiltransferase ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, os genes envolvidos na regulação da segregação cromossómica e na reparação do DNA foram consistentemente regulados negativamente. Genes descritos na literatura como marcadores para o cancro de bexiga foram também modulados. A incubação com BCG resultou numa tendência ao aumento da expressão de genes relevantes na preservação e estabilidade genómica e menor malignidade, no entanto, apenas em células que expressavam sT ou sTn. Entre as dez citocinas testadas, apenas a IL-6 e IL-8 foram expressas pelas linhas celulares de cancro da bexiga, com indução destas após estimulação com BCG, e principalmente em células que expressavam ST3GAL1 ou ST6GALNAC1. Em macrófagos, citocinas inflamatórias, tais como IL-1β, IL-6 e TNFα, e a citocina anti-inflamatória IL-10, foram induzidas apenas pelo secretoma de células de cancro da bexiga confrontadas com BCG, com maior relevância quando estas expressavam ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, prevendo a estimulação de macrófagos semelhantes aos de tipo M1 e uma melhor resposta à terapia com BCG. Conclusões. O efeito geral da expressão destas sialiltransferases e dos produtos enzimáticos sT ou sTn nas células de cancro de bexiga conduz a um fenótipo de maior malignidade. Contudo, a maior avidez de estas na produção de citocinas inflamatórias após confronto com BCG, bem como a maior capacidade de estimulação de macrófagos, predirá uma resposta à terapia com BCG mais eficaz em tumores que expressem os antigénios de TF sialilados. Tais conclusões são totalmente concordantes com os nossos mais recentes dados clínicos obtidos em colaboração, que mostram que em doentes com cancro de bexiga que expressam sTn respondem melhor a terapia BCG. ----------ABSTRACT: Background. Bladder cancer is a common malignancy representing the 6th and the 5th most incident cancer in Portugal and in Italy, respectively. More than half of the cases relapse within one year, requiring though a lifelong follow-up. Intravesical instillation of Bacillus Calmette-Guérin (BCG) (an attenuated strain of Mycobacterium bovis) represents an effective immunotherapy of bladder cancer, although many aspects of the interaction of BCG with cancer cells and host immune cells remain obscure. Bladder cancer cells often express the sialylated forms of the Thomsen-Friedenreich (TF), i.e., sialil-T (sT) e sialil-Tn (sTn). However, it’s still unknown the sense of such expression in tumour malignancy and in the BCG therapy efficacy. Aim of the study. To investigate the role of the sT and sTn antigens on the malignant phenotype of bladder cancer cells and the immune mediated response to BCG therapy. Experimental. We have utilized populations of the bladder cancer cell lines HT1376 and MCR, genetically modified by transduction with the sialyltransferases ST3GAL1 or ST6GALNAC1 to express homogeneously sT or sTn antigens. The level of BCG internalized was assessed by flow cytometry. The whole gene expression profile of BCG-challenged or unchallenged bladder cancer cell lines was studied by microarray technology. The profile of cytokines secreted by BCG-challenged bladder cancer cells and that of macrophages challenged by the secretome of BCG-challenged bladder cancer cells was studied by multiplex immune-beads assay. Results. Transcriptome analysis of the sialyltransferase-transduced cells revealed that groups of genes involved in specific functions were regulated in parallel in the two cell lines, regardless the sialyltransferase expressed. Namely, in sialyltransferase-expressing cells, genes involved in the proper chromosomal segregation and in the DNA repair were consistently down-regulated, while genes reported in literature as markers for bladder cancer were modulated. BCG-challenging induced a tendency to up-regulation of the genes preserving genomic stability and reducing malignancy, but only in cells expressing either sT or sTn. Among the ten cytokines tested, only IL-6 and IL-8 were expressed by bladder cancer cell lines and up-regulated by BCG-challenging, mainly in sialyltransferases-expressing cells. In macrophages, inflammatory cytokines, such as IL-1β, IL-6 and TNFα, and the antinflammatory IL-10 were induced only by the secretome of BCG-challenged bladder cancer cells, particularly when expressing either sialyltransferase, predicting the stimulation of M1-like macrophages and a better response to BCG therapy. Conclusions. The general effect of the expression of the two sialyltransferases and their products in the bladder cancer cells is toward a more malignant phenotype. However, the stronger ability of sialyltransferase expressing cells to produce inflammatory cytokines upon BCG-challenging and to stimulate macrophages predicts a more effective response to BCG in tumours expressing the sialylated TF antigens. This is fully consistent with our recent clinical data obtained in collaboration, showing that patients with bladder cancer expressing sTn respond better to BCG therapy.

Aging and Alzheimer's disease: Searching for novel molecular cues

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Cytotoxic evaluation of essential oil from Casearia sylvestris Sw on human cancer cells and erythrocytes

A Casearia sylvestris (Flacourtiaceae) é uma planta popularmente conhecida como "guaçatonga" e é usada por povos indígenas da América do sul (Brasil, Peru e Bolivia) no tratamento de muitas doenças, incluindo câncer. Estudos citotóxicos mostraram que esta planta apresenta um possível e interessante potencial antitumoral devido à presença de moléculas chamadas casearinas. Além disso, a composição do óleo essencial mostrou uma alta concentração de sesquiterpenos de alto potencial citotóxico. Neste trabalho, nós verificamos que o óleo essencial da C. sylvestris apresentou uma boa citotoxicidade seletiva contra as linhagens de células tumorais HeLa, A-549 and HT-29 (CD50 63,3, 60,7 e 90,6 µg.ml-1, respectivamente) quando comparada às células não-tumorais Vero (CD50 210,1 µg.ml-1) e macrófagos de camundongos (CD50 234,0 µg.ml-1). Além disso, o óleo causou hemólise em sete diferentes tipos de eritrócitos, indicando que a C. sylvestris precisa ser usada com cuidado. Também foram testados padrões de β-cariofileno e α-humuleno que mostraram citotoxicidade similar àquelas apresentadas pelo óleo, indicando que estes compostos podem ser os responsáveis pelos efeitos tóxicos que foram observados neste estudo.

The impact of carbon source in Candida albicans virulence: participation of RLM1 in pathogen host interaction

Dissertação de mestrado em Genética Molecular

Development of folate-targeted liposomes for rheumatoid arthritis therapy

Tese de Doutoramento em Biologia Molecular e Ambiental (área de especialização em Biologia Celular e Saúde).

Protein-based nanodevices for therapeutic applications

Tese de Doutoramento em Biologia Molecular e Ambiental (área de especialização em Biologia Celular e Saúde).

The role of IFNγ in higher brain function: in health and under chronic stress

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Chemical functionalization in bionanoparticles

Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas

Evaluation of inflammatory response induced by different types of daily contact lenses

Dissertação de mestrado em Genética Molecular

Estudios de la Glicoproteina asociada al embarazo

El período de gestación en el humano está asociado con el aumento en la concentración sérica de un grupo de proteínas, consideradas en un principio como específicas del embarazo. Entre éstas, la glicoproteína asociada al embarazo es, cuantitativamente una de las más importantes. Aislada en 1959, ha sido identificada como una proteína inhibidora de proteasas que por su similitud estructural, físico-química y antigénica con Macroglobulina forma con ésta el par de a macroglobulinas análogo al encontrado en otras especies. (...) Recientemente se observó que la M es capaz de formar complejo con el t-PA, igualmente en nuestro laboratorio existen evidencias preliminares de la formación de complejos entre PAG-tPA. Es posible que este fenómeno constituya un mecanismo alternativo de control de procesos proteolíticos, aunque son necesarios estudios básicos y clínicos. (...) Por otra parte, no existen evidencias claras que puedan explicar las diferencias de unión entre el receptor y los complejos M y PAG-proteasas y en cuanto a que compartan el mismo receptor celular. Esto último está avalado por el hecho de que los dominios de reconocimiento del receptor de cada complejo es antigénicamente diferente. (...) Sin embargo, las evidencias son limitadas siendo necesarios estudios con purificada identificando las proteasas involucradas y los intermediarios de las vías de transducción. Objetivos Generales y Específicos: Se pretende conocer algún rol funcional de M mediante estudios de: a) La formación y caracterización de complejos con t-PA y otras serino proteasas; b) Purificación y caracterización de un receptor de PAG-proteinasa, en membranas celulares e identificación de señales de transducción por interacción de los complejos enzima-inhibidor con receptores de monocitos/macrófagos, y c) Su comportamiento como proteína de fase aguda en la pancreatitis aguda.

Modificación de la actividad de células inmunocompetentes en criptococosis y distomatosis experimental

El objetivo de este proyecto es profundizar los conocimientos en las células que regulan las interacciones huésped-parásito en dos modelos experimentales diferentes donde se involucra la participación de Cryptococcus neoformans y Fasciola hepatica. En el primer modelo se continuará analizando el modelo de infección experimental con Cryptococcus neoformans. Para ello se estudiarán las modificaciones que ocurran en los mecanismos de activación del macrófago respecto a la generación de derivados tóxicos del oxígeno y derivados tóxicos del nitrógeno. Por otra parte, considerando que en células tímicas y células esplénicas de animales infectados con Cryptococcus neoformans se ha evideniciado la presencia de células con funciones supresoras; se determinará si el metabolismo de la L-arginina participa en esta actividad supresora. Cultivando células de timo y bazo se determinará la sensibilidad de estas células al óxido nítrico por medio de dadores químicos de NO y por el NO generado por macrófagos activados. Por otra parte se desarrollará un modelo de distomatosis experimental en ratas, en el cual se estudiarán las funciones accesorias de CP de ratas infectadas con Fasciola hepatica y la participación de los productos de excreción-secreción de este parásito en la modificación de estas funciones. Se analizarán las capacidades fagocíticas y presentadoras de antígeno en CP de ratas infectadas como así también en CP de animales inoculados con los productos excretores-secretores del parásito. Además se estudiará la acción de la CP de ratas infectadas con Fasciola hepatica sobre la respuesta proliferativa de células mononucleares de bazo de ratas normales estimuladas con mitógenos.

Relación inmune, histopatológica y endocrina en procesos con compromiso autoinmune

El objetivo de este trabajo es aportar datos que permitan el avance en el conocimiento de los mecanismos reguladores y efectores de los procesos autoinmunes utilizando modelos de patologías con compromiso autoinmune. En los modelos de envejecimiento: En ratas de 12 meses inmunizadas con extractos solubles de glándulas sexuales accesorias masculinas de rata (GAM) se propone estudiar los diferentes tipos celulares que infiltran próstata y realizar tratamientos tendientes a mejorar el funcionamiento del sistema inmune. En ratones de 12 meses inmunizados con antígenos de Trypanosoma cruzi se analizarán los mecanismos supresores comprometidos en la hiporespuesta observada en estos animales. En ambos modelos se analizará la influencia del medio interno del animal envejecido a través del análisis del comportamiento migratorio de distintos antígenos y de la respuesta de activación de las células presentadoras de antígenos. En los modelos experimentales de carcinogénesis inducida se realizará la caracterizacion de las modificaciones histopatológicas inducidas durante los tratamientos correspondientes, la expresión de los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad, el fenotipo de las células infiltrantes, la expresión de los receptores hormonales y la ploidia celular. Se evaluará, además, la función regulatoria de los macrófagos, el nivel de activación de los mismos basales evaluando su capacidad de liberar radicales libres en condiciones basales y post-estimulación, la presencia de células supresoras naturales, así como la respuesta celular a antígenos tisulares. En el modelo de prostatitis autoinmune (PAI) se analizará la capacidad de las células macrofágicas de actuar como inductoras o efectoras de la respuesta autoinmune. Para ello se inhibirá esta población por tratamiento con sílica, que es tóxica para macrófagos. Este tratamiento se realizará pre y post inmunización con GAM y se evaluará la respuesta inmune celular específica, el efecto del tratamiento sobre la glándula prostática, así como el estado de activación de las células macrofágicas, analizando la capacidad de estas células de liberar radicales libres del oxígeno y del nitrógeno. En la infección por HIV, la evaluación secuencial de distintos aspectos funcionales de los neurotrófilos tales como expresión de receptores celulares, la capacidad fagocítica y lítica y el metabolismo oxidativo, así como el análisis de subpoblaciones linfoideas permitirá determinar defectos intrínsecos y su posterior caracterización durante la progresión de la enfermedad.

Actividad secretante de condrocitos y sinoviocitos cultivados tratados con AINES e ILs

La inflamación osteoarticular es un desequilibrio entre formación y detrucción tisular. Es factor fundamental la acción condrolítica de metalo proteasas, cuya liberación es el final de una cascada en que los estímulos enzimo-secretorios de moléculas de adhesión, radicales libres de O2, y citokinas compiten con TIMPs y otros inhibidores tisulares. Tales mediadores son generados en la matriz extracelular, en células fias como endoteliocitos, condorcitos y sinoviocitos, o migrantes como PMN, macrófagos y linfocitos. Todas poseen receptores específicos que captan señales estimulantes (ICAM) o inhibidoras (TIMPs) y liberan mediadores que conducen el estímulo hacia el siguiente escalón celular de la cascada. La proteoglicanasa es una metalo proteasa que degrada ciertos componentes de la matriz extracelular. Como las enzimas colagenazas, estromelisina y gelatinazas, es secretada como proenzima y su función es remover el tejido conectivo durante el "turnover" normal y patológico. Los niveles de MMPs, ICAM y VCAM en cultivos de condorcitos, PMN y sinoviocitos provenientes de pacientes con artropatías con y sin estímulo fagocítico y/o la acción de AINEs, podría constituir un índice de la participación celular, reflejar la severidad de la afección y orientar sobre la eficiencia de los tratamientos antiinflamatorios. Objetivos Generales Determinar "in vitro" y "ex vivo" los roles de citokinas, matrixinas, inhibidores tisulares y adhesinas en atritis reumatoidea y osteoartritis como modelos inflamatorios humanos, identificando agentes que puedan inhibir terapéuticamente a las MMPs y citokinas y modular la degradación y reparación del tejido conectivo en esas patologías. Objetivos Específicos Cultivo de condrocitos de tejido articular humano para determinar "in vitro" y "ex vivo" los niveles de molécula de adhesión, inhibidores tisulares de citokinas (TIMPs) y MMPs, comparando con sus concentraciones en plasma y líquido sinovial, con y sin empleo de AINEs.

Regulación de la respuesta inmune

El proyecto se subdividirá en varios subproyectos tendientes a continuar con el análisis de los mecanismos que regulan la respuesta autoinmune y de los mecanismos efectores que conducen al daño tisular en los órganos blanco. Durante el primer año se caracterizarán células presentadoras de antígeno involucradas en la supresión o potenciación de la respuesta autoinmune y se estudiará la inducción de la respuesta autoinmune utilizando GA-liposomas como adyuvante. Se caracterizarán fenotípica y funcionalmente las células de exudado peritoneal (CP) involucradas en la captación y/o presentación del autoantígeno asociado a liposomas. Se estudiará además los efectos del estrés sobre la inmunidad innata, ya que ésta es la base de la defensa de los microorganismos multucelulares y es el resultado de la actividad de diversas células (macrófagos, neutrófilos, natural killer), proteínas séricas (sistema del complemento, proteínas de la fase aguda) y citoquinas. Por otra parte se identificarán el o los autoantígenos responsables de la autoinmunidad debido a que los anticuerpos autoinmunes no cumplen los requisitos para rastrear la librería de cDNA de próstata porque no reconocen proteínas desnaturalizadas; se prevé purificar por inmunoafinidad la proteína autoantigénica y obtener con ella un antisuero heterólogo que sirva para dichos fines. Por otra parte se trabajará con células mononucleares de bazo totales (CmbT) y con células peritoneales (CP) obtenidas de ratas Wistar normales. Se obtendrán a partir de ellas por adherencia a distintos soportes poblacionales enriquecidas en linfocitos T, linfocitos B y macrófagos. En estas poblaciones se evaluará la presencia de la lectina S-lac utilizando técnicas inmunoquímicas e inmunocitoquímicas así como los estímulos que regulan su modulación.