Expressão gênica de metaloproteinases e de seus reguladores em neoplasias mieloproliferativas: associação com biomarcadores de angiogênese e status mutacional

As neoplasias mieloproliferativas (NMPs) BCR-ABL1 negativas compreendem a mielofibrose primária (PMF), trombocitemia essencial (TE) e a policitemia vera (PV). A patogênese e progressão dessas NMPs não estão completamente elucidadas. As metaloproteinases de matriz (MMPs) degradam a matriz extracelular, ativando citocinas e fatores de crescimento que, por sua vez, participam da tumorigênese e angiogênese. O objetivo deste estudo foi avaliar a relação da expressão gênica das MMPs, TIMPs, HIF1-α e SPARC com os marcadores angiogênicos bFGF e VEGFA em pacientes com MF e TE, considerando o status mutacional; bem como avaliar a regulação desses genes em camundongos submetidos à hipóxia, e em modelos HIF1-α(-/-) e VHL(-/-). Foram incluídos 21 pacientes com MF, 21 com MF pós-TE, 6 com MF pós-PV, 23 com TE e 78 indivíduos controle. As análises realizadas foram: dosagem sérica e expressão de RNAm de MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2 e SPARC, hemograma, determinação da proteína C reativa ultrassensível, determinação das concentrações de VEGFA e bFGF e avaliação das mutações nos genes JAK2, cMPL e CALR. A avaliação da densidade microvascular da medula óssea foi feita em 30 dos pacientes incluídos. Os pacientes com MFP, MFPTE e TE apresentaram maior expressão de MMP2, SPARC, TIMP1, TIMP2 e bFGF quando comparados aos seus controles (P<0,05), enquanto MMP9 foi mais expressa nos pacientes com MFPTE e TE (P= 0,011 e P=0,047, respectivamente). Os pacientes com TE apresentaram maior expressão de HIF1-α e VEGFA em relação ao grupo controle (P<0,05). Pacientes com MF JAK2V617F positivos apresentaram maiores concentrações de MMP9, TIMP2, bFGF e VEGFA quando comparados aos pacientes portadores de mutações na CALR (P<0,05). Os pacientes com TE JAK2V617F positivos apresentaram maiores concentrações de MMP2 e TIMP2 (P=0,049 e P=0,020, respectivamente). As concentrações das proteínas estudadas não apresentaram correlação com a carga alélica de JAK2V617F e nem com a densidade microvascular da medula óssea. Células de medula óssea de camundongos submetidos à hipóxia apresentaram maior expressão de MMP2 e TIMP1 comparados aos camundongos em normóxia. Camundongos VHL(-/-) apresentaram aumento na expressão dos genes MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2 e VEGFA. Diferentemente, embriões HIF1-α(-/-) não foram considerados um bom modelo para este estudo devido ao envolvimento das MMPs na embriogênese/organogênese. Frente aos resultados encontrados, pode-se sugerir que a maior expressão de MMP2, SPARC e de bFGF estão associadas às NMPs. A mutação JAK2V617F foi associada a maiores concentrações de MMPs, TIMP2 VEGFA e bFGF. HIF1-α foi mais expresso na PV e na TE, sugerindo uma possível regulação da expressão das MMPs e TIMPs nessas doenças.

Síntese e caracterização de nanomateriais superparamagnéticos do tipo core-shell para aplicação em catálise e biomedicina

As diversas aplicações tecnológicas de nanopartículas magnéticas (NPM) vêm intensificando o interesse por materiais com propriedades magnéticas diferenciadas, como magnetização de saturação (MS) intensificada e comportamento superparamagnético. Embora MNP metálicas de Fe, Co e bimetálicas de FeCo e FePt possuam altos valores de MS, sua baixa estabilidade química dificulta aplicações em escala nanométrica. Neste trabalho foram sintetizadas NPM de Fe, Co, FeCo e FePt com alta estabilidade química e rigoroso controle morfológico. NPM de óxido metálicos (Fe e Co) também foram obtidas. Dois métodos de síntese foram empregados. Usando método baseado em sistemas nanoheterogêneos (sistemas micelares ou de microemulsão inversa), foram sintetizadas NPM de Fe3O4 e Co metálico. Foram empregados surfactantes cátion-substituídos: dodecil sulfato de ferro(III) (FeDS) e dodecil sulfato de cobalto(II) (CoDS). Para a síntese das NPM, foram estudados e determinados a concentração micelar crítica do FeDS em 1-octanol (cmc = 0,90 mmol L-1) e o diagrama de fases pseudoternário para o sistema n-heptano/CoDS/n-butanol/H2O. NPM esferoidais de magnetita com3,4 nm de diâmetro e comportamento quase-paramagnético foram obtidas usando sistemas micelares de FeDS em 1-octanol. Já as NPM de Co obtidas via microemulsão inversa, apesar da larga distribuição de tamanho e baixa MS, são quimicamente estáveis e superparamagnéticas. O segundo método é baseado na decomposição térmica de complexos metálicos, pelo qual foram preparadas NPM esféricas de FePt e de óxidos metálicos (Fe3O4, FeXO1-X, (Co,Fe)XO1-X e CoFe2O4) com morfologia controlada e estabilidade química. O método não mostrou a mesma efetividade na síntese de NPM de FeAg e FeCo: a liga FeAg não foi obtida enquanto que NPM de FeCo com estabilidade química foram obtidas sem controle morfológico. NPM de Fe e FeCo foram preparadas a partir da redução térmica de NPM de Fe3O4 e CoFe2O4, as quais foram previamente recobertas com sílica. A sílica previne a sinterização inter-partículas, além de proporcionar caráter hidrofílico e biocompatibilidade ao material. As amostras reduzidas apresentaram aumento dos valores de MS (entre 21,3 e 163,9%), o qual é diretamente proporcional às dimensões das NPM. O recobrimento com sílica foi realizado via hidrólise de tetraetilortosilicato (TEOS) em sistema de microemulsão inversa. A espessura da camada de sílica foi controlada variando-se o tempo de reação e as concentrações de TEOS e de NPM, sendo então proposto um mecanismo do processo de recobrimento. Algumas amostras receberam um recobrimento adicional de TiO2 na fase anatase, para o qual foi empregado etilenoglicol como solvente e ligante para formação de glicolato de Ti como precursor. A espessura da camada de TiO2 (2-12 nm) é controlada variando as quantidades relativas entre NPM e o precursor de Ti. Ensaios de hipertermia magnética foram realizados para as amostras recobertas com sílica. Ensaios de hipertermia magnéticas mostram grande aumento da taxa de aquecimento das amostras após a redução térmica, mesmo para dispersões diluídas de NPM (0,6 a 4,5 mg mL-1). Taxas de aquecimento entre 0,3 e 3,0oC min-1 e SAR entre 37,2 e 96,3 W g-1. foram obtidos. A atividade fotocatalítica das amostras recobertas foram próximas à da fase anatase pura, com a vantagem de possuir um núcleo magnético que permite a recuperação do catalisador pela simples aplicação de campos magnéticos externos. Os resultados preliminares dos ensaios de hipertermia magnética e fotocatálise indicam um forte potencial dos materiais aqui relatados para aplicações em biomedicina e em fotocatálise.

Method Validation for Bacterial and Viral Analysis of Geoducks

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Enrichment of nitrifying microbial communities from shrimp farms and commercial inocula

Nitrifying bacteria were selected from shrimp farm water and sediment (natural seed) in Thailand and from commercial seed cultures. The microbial consortia from each source giving the best ammonia removal during batch culture pre-enrichments were used as inocula for two sequencing batch reactors (SBRs). Nitrifiers were cultivated in the SBRs with 100 mg NH4-N/I and artificial wastewater containing 25 ppt salinity. The two SBRs were operated at a 7 d hydraulic retention time (HRT) for 77 d after which the HRT was reduced to 3.5 d. The amounts of ammonia removed from the influent by microorganisms sourced from the natural seed were 85% and 92% for the 7 d HIRT and the 3.5 d HRT, respectively. The ammonia removals of microbial consortia from the commercial seed were 71% and 83% for these HRTs respectively. The quantity of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB) was determined in the SBRs using the most probable number (MPN) technique. Both AOB and NOB increased in number over the long-term operation of both SBRs. According to quantitative fluorescence in situ hybridisation (FISH) probing, AOB from the natural seed and commercial seed comprised 21 +/- 2% and 30 +/- 2%, respectively of all bacteria. NOB could not be detected with currently-reported FISH probes, suggesting that novel NOB were enriched from both sources. Taken collectively, the results from this study provide an indication that the nitrifiers from shrimp farm sources are more effective at ammonia removal than those from commercial seed cultures.

Quantification and prevalence of Salmonella in beef cattle presenting at slaughter

Aims: A survey to determine the prevalence and numbers of Salmonella in beef cattle presented for slaughter at abattoirs across Australia was conducted between September 2002 and January 2003. Methods and Results: Automated immunomagnetic separation (AIMS) was used for detection and isolation of Salmonella enriched from cattle faeces. Salmonella were enumerated from positive samples using a combination of the Most Probable Number (MPN) technique and AIMS. A total of 310 faecal samples were tested, 155 were from lot-fed cattle and 155 from grass-fed cattle. Salmonella spp. were isolated from 21 (6.8%) of the cattle and the prevalence amongst grass-fed cattle (4.5%) was not significantly different to that found in lot-fed cattle (9%). Counts of Salmonella in positive faeces varied from

The prevalence and concentration of Escherichia coli O157 in faeces of cattle from different production systems at slaughter

Aims: To determine the prevalence and concentration of Escherichia coli O157 shed in faeces at slaughter, by beef cattle from different production systems. Methods and Results: Faecal samples were collected from grass-fed (pasture) and lot-fed (feedlot) cattle at slaughter and tested for the presence of E. coli O157 using automated immunomagnetic separation (AIMS). Escherichia coli O157 was enumerated in positive samples using the most probable number (MPN) technique and AIMS and total E. coli were enumerated using Petrifilm. A total of 310 faecal samples were tested (155 from each group). The geometric mean count of total E. coli was 5 x 10(5) and 2.5 x 10(5) CFU g(-1) for lot- and grass-fed cattle, respectively. Escherichia coli O157 was isolated from 13% of faeces with no significant difference between grass-fed (10%) and lot-fed cattle (15%). The numbers of E. coli O157 in cattle faeces varied from undetectable (

Understanding Ten-Eleven Translocation-2 in Hematological and Nervous Systems

I proposed the study of two distinct aspects of Ten-Eleven Translocation 2 (TET2) protein for understanding specific functions in different body systems. In Part I, I characterized the molecular mechanisms of Tet2 in the hematological system. As the second member of Ten-Eleven Translocation protein family, TET2 is frequently mutated in leukemic patients. Previous studies have shown that the TET2 mutations frequently occur in 20% myelodysplastic syndrome/myeloproliferative neoplasm (MDS/MPN), 10% T-cell lymphoma leukemia and 2% B-cell lymphoma leukemia. Genetic mouse models also display distinct phenotypes of various types of hematological malignancies. I performed 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-Seq) and RNA sequencing (RNA-Seq) of hematopoietic stem/progenitor cells to determine whether the deletion of Tet2 can affect the abundance of 5hmC at myeloid, T-cell and B-cell specific gene transcription start sites, which ultimately result in various hematological malignancies. Subsequent Exome sequencing (Exome-Seq) showed that disease-specific genes are mutated in different types of tumors, which suggests that TET2 may protect the genome from being mutated. The direct interaction between TET2 and Mutator S Homolog 6 (MSH6) protein suggests TET2 is involved in DNA mismatch repair. Finally, in vivo mismatch repair studies show that the loss of Tet2 causes a mutator phenotype. Taken together, my data indicate that TET2 binds to MSH6 to protect genome integrity. In Part II, I intended to better understand the role of Tet2 in the nervous system. 5-hydroxymethylcytosine regulates epigenetic modification during neurodevelopment and aging. Thus, Tet2 may play a critical role in regulating adult neurogenesis. To examine the physiological significance of Tet2 in the nervous system, I first showed that the deletion of Tet2 reduces the 5hmC levels in neural stem cells. Mice lacking Tet2 show abnormal hippocampal neurogenesis along with 5hmC alternations at different gene promoters and corresponding gene expression downregulation. Through the luciferase reporter assay, two neural factors Neurogenic differentiation 1 (NeuroD1) and Glial fibrillary acidic protein (Gfap) were down-regulated in Tet2 knockout cells. My results suggest that Tet2 regulates neural stem/progenitor cell proliferation and differentiation in adult brain.

Effetto delle condizioni ambientali nella presenza di Escherichia coli in vongole lupino (Chamelea gallina L.)

Lo scopo di questo elaborato è stato individuare una possibile correlazione tra le condizioni ambientali e la presenza di Escherichia coli in vongole lupino. I dati relativi a campioni raccolti nel periodo 2008-2015 nella zona tra Cervia e Fano sono stati messi in relazione con alcuni parametri quali salinità dell’acqua, temperatura, ossigeno di fondo, pH e livello del fiume Marecchia. Sono stati presi in considerazione oltre 350 campioni, in cui i conteggi di E. coli mediante tecnica MPN sono stati suddivisi in tre categorie: cariche basse (<50 MPN/100g); cariche intermedie (50-230 MPN/100g); cariche alte, ossia non conformi al regolamento europeo (>230 MPN/100g). L’eventuale significatività della relazione tra E. coli e le variabili considerate è stata valutata attraverso il test chi-quadrato e il test di Kruskal-Wallis. Per quanto riguarda il test chi-quadrato, eseguito in relazione ad anno, mese e stagione, si è visto che i campioni più inquinati derivano dagli anni 2010 e 2012, dai mesi novembre/dicembre e in generale dalla stagione autunnale. L’analisi della varianza tramite test di Kruskal-Wallis ha evidenziato che le frequenze dei campioni nelle tre categorie non sono significative in relazione alla salinità. Al contrario, per i parametri temperatura e livello del fiume Marecchia sono stati ottenuti risultati significativi: infatti, le cariche microbiche più alte corrispondono a temperature più basse delle acque e a periodi di maggiore portata del fiume. Questo episodio riflette sicuramente un aspetto biologico legato al ciclo vitale di Chamelea gallina, che vive la sua fase riproduttiva nella stagione più calda, diminuendo quindi la sua attività filtrante, fonte di contaminazione. Al contempo questo andamento è anche spiegabile dall’apporto di contaminanti dalle precipitazioni e dai fiumi che trascinano sostanze organiche inquinanti di natura antropica, che costituiscono fonte di nutrimento per le specie microbiche come E. coli ed altri enterobatteri.

Table 1: Densities of nitrate-dissimilating and nitrite-dissimilating bacteria in surface sediments in the German Bight, North Sea

At 24 stations in the Weser Estuary and the German Bight the Most Probable Numbers (MPN/g dry wt. sediment) of nitrate-dissimilating (= denitrifying) and of nitrate plus nitrite-dissimilating bacteria were recorded. The numbers of nitrite-dissimilating bacteria, i. e. denitrifiers not capable of reducing nitrate to nitrite, were calculated by subtraction of the MPN for nitrate-dissimilating from the MPN of nitrate plus nitrite-dissimilating bacteria. By determining the percentages of these bacteria in relation to the number of the heterotrophs, the ecological importance of denitrification, especially the nitrite dissimilation, was estimated. The results showed the MPN of nitrate-dissimilating bacteria to be in the range of 0-156 (up to 0.8 % of heterotrophic bacteria). An exception was the sediment of one station with a MPN of 1849, or 5.2 % of the heterotrophs. The amounts of nitrite-dissimilating bacteria were between 0 and 2352 (up to 13 % of heterotrophic bacteria). In the estuary the numbers of nitrate-dissimilating and of nitrite-dissimilating bacteria showed a decreasing tendency with distance from Bremerhaven. The highest numbers were found in the Weser off Bremerhaven and also at 3 stations in the German Bight, south of the Isle of Helgoland.

Patient perspectives of a diagnosis of myeloproliferative neoplasm in a case control study

Background: Myeloproliferative neoplasms (MPNs) including the classic entities; polycythemia vera (PV), essential thrombocythemia (ET) and primary myelofibrosis are rare diseases with unknown aetiology. The MOSAICC study, is an exploratory case–control study in which information was collected through telephone questionnaires and medical records. Methods: As part of the study, 106 patients with MPN were asked about their perceived diagnosis and replies correlated with their haematologist’s diagnosis. For the first time, a patient perspective on their MPN diagnosis and classification was obtained. Logistic regression analyses were utilised to evaluate the role of variables in whether or not a patient reported their diagnosis during interview with co-adjustment for these variables. Chi square tests were used to investigate the association between MPN subtype and patient reported categorisation of MPN. Results: Overall, 77.4 % of patients reported a diagnosis of MPN. Of those, 39.6 % recognised MPN as a ‘blood condition’,23.6 % recognised MPN as a ‘cancer’ and 13.2 % acknowledged MPN as an ‘other medical condition’. There was minimal overlap between the categories. Patients with PV were more likely than those with ET to report their disease as a ‘blood condition’. ET patients were significantly more likely than PV patients not to report their condition at all.Patients from a single centre were more likely to report their diagnosis as MPN while age, educational status, and WHO re-classification had no effect. Conclusions: The discrepancy between concepts of MPN in patients could result from differing patient interest in their condition, varying information conveyed by treating hematologists, concealment due to denial or financial concerns. Explanations for the differences in patient perception of the nature of their disease, requires further, larger scale investigation.