Studio della patogenesi di HIV-1 nel compartimento osseo: effetti della terapia antiretrovirale convenzionale e nuovi approcci all'eradicazione

L’obiettivo della tesi è studiare il virus HIV-1 in relazione alle alterazioni sistemiche, riscontrate nel paziente HIV-infetto, in particolare alterazioni a carico del sistema scheletrico, indotte dal virus o dall’azione dei farmaci utilizzati nella terapia antiretrovirale (HAART). L’incidenza dell’osteoporosi nei pazienti HIV-positivi è drammaticamente elevata rispetto alla popolazione sana. Studi clinici hanno evidenziato come alcuni farmaci, ad esempio inibitori della proteasi virale, portino alla compromissione dell’omeostasi ossea, con aumento del rischio fratturativo. Il nostro studio prevede un follow-up di 12 mesi dall’inizio della HAART in una coorte di pazienti naïve, monitorando diversi markers ossei. I risultati ottenuti mostrano un incremento dei markers metabolici del turnover osseo, confermando l’impatto della HAART sull’omeostasi ossea. Successivamente abbiamo focalizzato la nostra attenzione sugli osteoblasti, il citotipo che regola la sintesi di nuova matrice ossea. Gli esperimenti condotti sulla linea HOBIT mettono in evidenza come il trattamento, in particolare con inibitori della proteasi, porti ad apoptosi nel caso in cui vi sia una concentrazione di farmaco maggiore di quella fisiologica. Tuttavia, anche concentrazioni fisiologiche di farmaci possono regolare negativamente alcuni marker ossei, come ALP e osteocalcina. Infine esiste la problematica dell’eradicazione di HIV-1 dai reservoirs virali. La HAART riesce a controllare i livelli viremici, ciononostante diversi studi propongono alcuni citotipi come potenziali reservoir di infezione, vanificando l’effetto della terapia. Abbiamo, perciò, sviluppato un nuovo approccio molecolare all’eradicazione: sfruttare l’enzima virale integrasi per riconoscere in modo selettivo le sequenze LTR virali per colpire il virus integrato. Fondendo integrasi e l’endonucleasi FokI, abbiamo generato diversi cloni. Questi sono stati transfettati stabilmente in cellule Jurkat, suscettibili all’infezione. Una volta infettate, abbiamo ottenuto una significativa riduzione dei markers di infezione. Successivamente la transfezione nella linea linfoblastica 8E5/LAV, che porta integrata nel genoma una copia di HIV, ha dato risultati molto incoraggianti, come la forte riduzione del DNA virale integrato.

Participação do nicho endosteal na regulação da hemopoese de camundongos submetidos à desnutrição proteica

O nicho endosteal da medula óssea abriga as células-tronco hemopoéticas (CTH) em quiescência/autorrenovação. As CTH podem ser classificadas em dois grupos: células que reconstituem a hemopoese em longo prazo (LT-CTH) e curto prazo (CT-CTH). Investigamos, neste trabalho, os efeitos da desnutrição proteica (DP) no tecido ósseo e a participação do nicho endosteal na sinalização osteoblasto-CTH. Para tanto, utilizamos camundongos submetidos à DP induzida pelo consumo de ração hipoproteica. Os animais desnutridos apresentaram pancitopenia e diminuição nas concentrações de proteínas séricas e albumina. Quantificamos as CTH por citometria de fluxo e verificamos que os desnutridos apresentaram menor porcentagem de LT-CTH, CT-CTH e de progenitores multipotentes (PMP). Avaliamos a expressão das proteínas CD44, CXCR4, Tie-2 e Notch-1 nas LT-CTH. Observamos diminuição da expressão da proteína CD44 nos desnutridos. Isolamos as células LT-CTH por cell sorting e avaliamos a expressão gênica de CD44, CXCR4 e NOTCH-1. Verificamos que os desnutridos apresentaram menor expressão de CD44. Em relação ao ciclo celular, verificamos maior quantidade de LT-CTH nas fases G0/G1. Caracterizamos as alterações do tecido ósseo femoral, in vivo. Observamos diminuição da densidade mineral óssea e da densidade medular nos desnutridos. A desnutrição acarretou diminuição da área média das seções transversais, do perímetro do periósteo e do endósteo na cortical do fêmur dos animais. E na região trabecular, verificou-se diminuição da razão entre volume ósseo e volume da amostra e do número de trabéculas, aumento da distância entre as trabéculas e prevalência de trabéculas ósseas em formato cilíndrico. Avaliamos a expressão de colágeno, osteonectina (ON) e osteocalcina (OC) por imuno-histoquímica, e de osteopontina (OPN) por imunofluorescência no fêmur e verificamos diminuição da marcação para OPN, colágeno tipo I, OC e ON nos desnutridos. Evidenciamos, pela técnica do Picrosírius, desorganização na distribuição das fibras colágenas e presença de fibras tipo III nos fêmures dos desnutridos, além de maior número de osteoclastos evidenciados pela reação da fosfatase ácida tartarato resistente. Os osteoblastos da região femoral foram isolados por depleção imunomagnética, imunofenotipados por citometria de fluxo e cultivados em meio de indução osteogênica. Observamos menor positividade para fosfatase alcalina e vermelho de alizarina nas culturas dos osteoblastos dos desnutridos. Avaliamos, por Western Blotting, a expressão de colágeno tipo I, OPN, osterix, Runx2, RANKL e osteoprotegerina (OPG), e, por PCR em tempo real, a expressão de COL1A2, SP7, CXCL12, ANGPT1, SPP1, JAG2 e CDH2 nos osteoblastos isolados. Verificamos que a desnutrição acarretou diminuição da expressão proteica de osterix e OPG e menor expressão gênica de ANGPT1. Avaliamos a proliferação das células LSK (Lin-Sca1+c-Kit+) utilizando ensaio de CFSE (carboxifluoresceína succinimidil ester). Foi realizada cocultura de células LSK e osteoblastos (MC3T3-E1) na presença e ausência de anti-CD44. Após uma semana, verificamos menor proliferação das LSK dos desnutridos. O bloqueio de CD44 das LSK do grupo controle diminuiu a proliferação destas em três gerações. Entretanto, nos desnutridos, esse bloqueio não afetou a proliferação. Concluímos que a DP promoveu alterações no tecido ósseo e nas CTH. Entretanto, não podemos afirmar que as alterações observadas no sistema hemopoético foram decorrentes de alterações exclusivas do nicho endosteal.

Marcadores de diagnóstico da doença periodontal

A periodontite é uma patologia inflamatória, causada pela interação entre o biofilme bacteriano e a resposta imune do hospedeiro e é caracterizada pela degradação de fibras colágenas do periodonto. Os avanços científicos possibilitaram o desenvolvimento de novas técnicas que possibilitem o diagnóstico precoce da doença, ou seja, prevenir a perda de inserção e progressão da periodontite. O diagnóstico da doença periodontal baseia-se em parâmetros clínicos como profundidade de sondagem, perda de inserção, hemorragia a sondagem e exames radiográficos. A análise dos biomarcadores presentes no fluido crevicular gengival (FCG) e saliva tem sido alvo de inúmeros artigos, uma vez que o fluido crevicular gengival (FCG) é composto de uma gama de biomarcadores celulares e moleculares. O presente trabalho teve como objetivo fazer uma revisão narrativa da literatura publicada a cerca dos métodos utilizados para diagnóstico precoce e prognóstico dos processos patológicos que podem estar presentes no periodonto. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica online entre Dezembro de 2015 e Maio de 2016, com o objetivo de fazer uma revisão bibliográfica acerca do tema. Não foi estabelecido restrição quanto a data de publicação. Através da identificação da concentração de determinadas proteínas presentes no FCG é possível avaliar a atividade da doença periodontal e o prognóstico. Um importante número de marcadores como a elastase neutrofílica, prostaglandina E2, catepsinas, osteocalcina, -glucoronidase, colagenase, fosfatase alcalina, aspartato aminotransferase são citados (Genco et al., 1992). De acordo com a literatura publicada pode-se concluir que há alguns marcadores promissores para o diagnóstico precoce e prognóstico da doença periodontal, entretanto, não há ainda um marcador que possa identificar a futura perda de inserção ou a suscetibilidade à doença periodontal. São necessários estudos longitudinais para melhor entendimento do papel dos biomarcadores do FCG.

Cambios inducidos en DKK1 en pacientes con artritis reumatoide que inician tratamiento con terapia biológica

Introducción: El objetivo del estudio es evaluar la relación entre la carga inflamatoria, el riesgo cardiovascular y el metabolismo óseo en pacientes con artritis reumatoide que inician tratamiento con terapia biológica. Pacientes y métodos: Se trata de un estudio de cohortes prospectivo realizado en pacientes con diagnóstico de artritis reumatoide (AR) activa evaluados en la Unidad de Reumatología y que inician terapia biológica. Los pacientes serán seleccionados de forma consecutiva. Presentamos los datos preliminares de 14 pacientes. Resultados: Encontramos una reducción en las concentraciones de Dickkopf-1 (DKK1) tras el inicio de la terapia biológica (basal: 53,12±60,43 pg/ml vs. 6 meses 23,2±13,5 pg/ml, p=0,307) pero no se alcanzó la significación estadística. Se encontraron cambios en los marcadores de remodelado con aumento en los niveles de osteocalcina y CTX que no alcanzó la significación estadística. Conclusiones: En pacientes con AR activa tratados con terapia biológica hemos observado un descenso no significativo de las concentraciones séricas de DKK1. La ampliación tanto de los sujetos de estudio como de las determinaciones bioquímicas pendientes nos permitirán en un futuro próximo establecer de forma más precisa esta asociación, así como la relación entre DKK1, remodelado óseo, terapia biológica y enfermedad cardiovascular en pacientes con AR.

Purification, biochemical characterization and localization at single cell resolution of Matrix Gla Protein (MGP) and Bone Gla Protein (BGP) in the teleost fish Argyrosomus regius

Tese de dout. em Química, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2002

Evaluación de un implante de células madre mesenquimales modificadas genéticamente con proteínas morfogenéticas de huesos para la osteogénesis en ovis aries

Propósito y Método del Estudio: Introducción. La generación de implantes para el tratamiento y regeneración de afecciones del tejido óseo representan una enorme oportunidad de desarrollo e innovación para muchos campos de la salud humana. Metodología: nosotros generamos un implante de tres componentes (I-3C) constituido por células madre mesenquimales (CMMs), transducidas ex vivo con un vector adenoviral que expresa una combinación de las proteínas morfogenéticas de hueso 2 y 7 (AdBMP2/7), embebidas en una matriz ósea desmineralizada (MOD). Este implante fue probado en un modelo ovino (Ovis aries) en una lesión sometida a carga. Resultados: los ensayos in vitro demostraron que el tratamiento seleccionado con mayor potencial osteogénico es el que contiene la combinación AdBMP2/7 comprobado por PCR en tiempo real, Western Blot y tinciones histológicas e inmunohistoquímicas para las proteínas marcadoras de inducción a hueso, osteocalcina y colágeno tipo I. El implante fue colocado en la zona de la lesión, creada por una distracción en la diáfisis media de la tibia. Se probaron tres grupos de experimentación: control 1 sin implante (S-I); control 2 implante con CMMs (I-CMMs); implante de 3 componentes CMMs modificadas genéticamente con adenovirus que expresan proteínas morfogenéticas de hueso 2 y 7 que se encuentran embebidas en una matriz de hueso desmineralizado (I-3C). Resultados: el seguimiento radiográfico por 10 semanas después de la distracción ósea demostró una reducción en el tiempo de consolidación del grupo I-3C. La tomografía computarizada demostró en ese mismo grupo, una forma y estructura del hueso postmortem muy parecida a la de una tibia sin lesión. Estos hallazgos fueron corroborados por los ensayos de compresión e histológicos, demostrando que la calidad del hueso nuevo formado fue mayor que la de los grupos sin implante y con CMMs sin modificación genética. Contribuciones y Conclusiones: se logró desarrollar un implante de tres componentes constituido por células madre mesenquimales (CMMs), transducidas ex vivo con un vector adenoviral que expresa una combinación de las proteínas morfogenéticas de hueso 2 y 7 (AdBMP2/7), que nos permitirá continuar con los estudios clínicos necesarios para evaluar principalmente defectos en huesos y enfermedades relacionadas con el sistema óseo.

Screening natural resources for mineralogenic and osteogenic bioactivities using in vitro and in vivo fish systems

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016